DE2408686A1 - 3-halogencephalosporine und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft 3-Halogencephalosporine und Verfahren zu deren Herstellung. Sie betrifft insbesondere 7-Acylamido- und 7-Amino~3-halogen-3-cephem-4-carbonsäuren und deren Ester sowie die pharmazeutisch verträglichen Salze und Ester dieser Verbindungen sowie neue Cephalosporinverbindungen, die durch Umsetzen eines 7-Acylamido-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäureesters oder eines 7-Amino-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäureesters mit einem fluorierenden, chlorierenden oder bromierenden Mittel gebildet werden. So betrifft die Erfindung z.B. 7-Amino-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure und y-Phenoxyacetamido-^-chlor-O-cephem^-car-

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bonsäure. Die 7-Acylamldo-3-halogen-cephalosporinsäuren und die pharmazeutisch verträglichen Salze und Ester dieser Verbindungen stellen wertvolle antibiotische Verbindungen mit wünschenswerten therapeutischen Eigenschaften dar.

Die Erfindung betrifft somit insbesondere 3-Halogencephalosporine der allgemeinen Formel

R-N-

COOR₁

in der

R ein Wasserstoffatom oder eine von einer Carbonsäure abgeleitete Acylgruppe,

R₁ ein Wasserstoffatom, eine eine Carbonsäuregruppe schützende Estergruppe oder eine pharmazeutisch verträgliche Estergruppe oder ein Salz und

X ein Fluor-, Chlor- oder Bromatom
bedeuten.

v- -

Die erfindungsgemäßen Verbindungen bef itzen als einzigartiges Strukturelement ein direkt an das in der 3-Steilung des Dihydrothiazinrings stehende Kohlenstoffatom gebundenes Halogenatom. Nach der Cepham-Nomenklatur werden die oben angegebenen Verbindungen als 7-Amino- oder 7-Acylamido-3-halogen-3-cephem-4-carbonsäuren und deren Salze und Ester bezeichnet.

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Bislang sind nur 3-Brommethyl-3-cephera-4-carbonsäureester und 3-Brommethyl-2-cephem-4-carbonsäureester beschrieben worden. Diese bekannten 3-Brommethylverbindungen sind als nützliche Zwischenprodukte zur Herstellung von Cephalosporinantibiotika angegeben worden. Im Gegensatz zu diesen Zwischenprodukten stellen die erfindungsgemäßen 3-Halogen-3-cephem-4-carbonsäuren besonders wertvolle Antibiotika dar.

Erfindungsgemäß werden 7-Amino- und 7-Acylamido-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäureester unter milden Bedingungen zu den entsprechenden 7-Amino- oder 7-Acylamido-3-halogen-3-cephem-4-carbonsäureestern halogeniert. Durch Anwendung an sich bekannter leicht abspaltbarer Estergruppen und üblicher Verfahren zur Entfernung derartiger Estergruppen werden die gebildeten 3-Halogenester in die fre: ;n Säuren überführt. Die in dieser Weise erhaltenen 7-Aminö-3-halogen-3-cephem-4-carbonsäuren können zu den antibiotisch wirkenden 7-Acylamido^3-halogen-3-cephem-4-carbonsäuren acyliert werden. Die entweder durch direkte Halogenierung eines 7-Acylamido-3-hydrocy-3-cephem-4-carbonsäureesters gefolgt von einer Esterabspaltung oder durch Acylierung einer 7-Amino-3-halogen-3-cephem-4-carbonsäure oder eines Esters dieser Verbindung hergestellten 7-Acylamido-3-halogen-3-cephem-4-carbonsäuren stellen wertvolle antibiotisch wirkende Verbindungen dar, die dazu verwendet werden können, das Wachstum von gegenüber Tieren und Pflanzen pathogenen Mikroorganismen zu inhibieren.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine neue Klasse von Cephalosporinantibiotika bereitzustellen. Ein besonderes Ziel der Erfindung ist es, antibiotisch wirkende 7-Acylamido-3-halogen-3-cephem-4-carbonsäuren anzugeben. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung von Verbindungen, die in der 3-Stellung des Cephalosporinkerns

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einen Halogensubstituenten aufweisen und insbesondere die Bereitstellung von 7-Amino-3-halogen-3-cephem-4-carbonsäuren und deren Ester und Salze. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung der genannten 7-Amino- und y-Acylamido-^-halogen-J-cephem-4-carbonsäuren.

Die erfindungsgemäßen 3-Halogencephalosporine entsprechen der folgenden allgemeinen Formel I

(D

in der

R ein Wasserstoffatom oder eine von einer Carbonsäure abgeleitete Acylgruppe der folgenden allgemeinen Formel

It

R¹ - C -

- worin R¹ eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Halogenalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, eine Cyanoalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, eine Phenylgruppe, eine Methylphenylgruppe, eine Hydroxyphenylgruppe, eine Halogenphenylgruppe, eine Nitrophenylgruppe, eine Aminophenylgruppe, eine Methoxyphenylgruppe, eine 5-Amino-5-carboxybutylgruppe oder eine in der 5-Stellung

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substituierte 5-Amino-5-carboxybutylestergruppe der allgemeinen Formel

Il

A-O-C-

NH
t

Α·

- in der A eine Diphenylmethylgruppe, eine p-Nitrobenzylgruppe, eine Benzylgruppe, eine 2,2,2-Trichloräthylgruppe, eine tert.-Butylgruppe oder eine p-Methoxybenzylgruppe und ' j.

A¹ eine Alkanoylgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Halogenalkanoylgruppe mit 2 Ms 4 Kohlenstoffatomen, eine Benzoylgruppe, eine Halogenbenzoylgruppe, eine 2,4-Dinitrophenylgruppe oder eine Phthaloylgruppe darstellen,

worin R¹ eine Gruppe der folgenden allgemeinen Formel

(Z)_1n-CH₂-

- in der a und a¹ unabhängig voneinander Wasserstoff atome, niedrigmolekulare Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, niedrigmolekulare Alkoxygruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Halogenatome, Hydroxygruppen, Nitrogruppen, Amlnogruppe oder Carboxygruppen, Z 0 oder S und m Null oder 1 darstellen,

oder R¹ eine Gruppe der folgenden allgemeinen-Formel

P-CH-

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in der P eine 2-Thienylgruppe, eine 3-Thienylgruppe, eine Phenylgruppe oder eine substituierte Phenylgruppe der folgenden allgemeinen Formel

in der a und a¹ die oben angegebenen Bedeutungen besitzen und

Q eine Hydroxy gruppe, eine Formy? >xygruppe', e'ine Acetoxygruppe, eine Carboxygruppe oder i-.ne SuIf©gruppe darstellen,

oder R¹ eine Gruppe der folgenden eilgemeinen Formel

P-C-

Il

N O

- in der P die oben angegebenen Bedeutungen besitzt und Y ein Wasserstoffatom, eine Methylgruppe oder eine Acetylgruppe darstellen, oder

R¹ eine Gruppe der folgenden allgemeinen Formel

- in der R" eine 2-Thienylgruppe, eine 3-Thienylgruppe, eine 2-Furylgruppe, eine 2-Oxazylgruppe, eine 2-Thiazylgruppe oder eine 1-Tetrazylgruppe darstellt,

oder R¹ eine Gruppe der folgenden allgemeinen Formel

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(Z)_nCH₉-C-NH-CHp-

NH

- in der a, a*, Z und m die oben angegebenen Bedeutungen besitzen,

Ft, ein Wasserstoffatom, eine Benzylgruppe, eine 4-Methoxybenzylgruppe, eine 4-Nitrobenzylgruppe, eine Diphenylmethylgruppe, eine 2,2,2-Trichloräthylgruppe, Qix&_% tert,-Butylgruppe oder eine pharmazeutisch Erträgliche Estergruppe der folgenden allgemeinen Formel

-CH₂-O-AIk

in der Alk eine niedrigmolekulare Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt und

X ein Fluor-, Chlor- oder Bromatom bedeuten, sowie die pharmazeutisch verträglichen Salze der Verbindungen der obigen Formel, in der die Gruppe R^ ein Wasser stoff atom bedeutet.

Bei der genannten Definition der erfir^ungsgemäßen Verbindungen steht der Ausdruck "Alkylgruppts mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen" für geradkettige und verzweigte Kohlenwasserstoffalkylgruppen, wie Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isο-propyl-, η-Butyl-, sek.-Butyl-, n-Amyl-, Isoamyl- oder n-Hexylgruppen; der Ausdruck "Cyanalkylgruppen mit 1 bis 3-Kohlenstoffatomen" steht für Gruppen, wie die Cyanomethyl-, 2-Cyanoäthyl-, 3-Cyanopropyl- oder 2-Cyanopropylgruppen;

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der Begriff "Alkanoylgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen" umfaßt die Acetyl-, Propionyl- oder Butyrylgruppen; der Ausdruck "Halogenalkanoylgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen" steht f'ir die C hl or acetyl gruppe, die Bromacetylgruppe, die 2-Chlorpropionylgruppe oder die 3-Brombutyrylgruppe; der Begriff "niedrigmolekulare Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen" umfaßt geradkettige und verzweigtkettige niedrig-nolekulare Alkylkohlenwasserstoffgruppen, vie Äthyl-, Methyl-, n-Prcpyl-, Isopropyl-, η-Butyl- oder tert.-Butylgruppen; der Ausdruck ''niedrigmolekulare Alkoxy gruppe mit 1 bis ·- Kohlenstoffatomen" umfaßt Hethoxy-, Xthoxy-, Isopropoxy- oder n-Butoxygruppen. Der hierin verwendete Ausdruck "Halogen" steht für Fluor, Chlor oder Brom. Der Begriff "Halogenbenzoylgruppe" umfaßt Chlor- und Brom-substituierte Benzoylgruppen, wie die 4-Chlorbenzoylgruppe, die 4-Brombenzoylgruppe oder die 2_r4-Dichlorbenzoylgruppe.

Vertreter von Gruppen der oben definierten Art, die durch die folgende allgemeine Formel

umfaßt sind, in der m Null bedeutet, sind: Phenylacetyl-, 4-Methylphenylacetyl-, 3-Äthylphenylacetyl-, 4-Isopropylphenylacetyl-, 2-Methylphenylacetyl-, 4-Chlorphenylacetyl-, 4-Nitrophenylacetyl-, 4-Bromphenylacetyl-, 2,4-Dichlorphenylacetyl-, 3-Bromphenylacetyl-, 4-Jodphenylacetyl-, 2-Fluorphenylacetyl-, 3,4-Dihydroxyphenylacetyl-, 4-Hydroxyphenylacetyl-, 3-Hydroxyphenylacetyl-, 2,6-Di-

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methoxyphenylacetyl-, 3-Carboxyphenylacetyl-, 4-Aminophenylacetyl-, 3-Äthoxyphenylacetyl-, 4-Methoxyphenylacetyl-, 3,4-Dimethoxyphenylacetyl-, 4-tert.-Butoxyphenylacetyl-, 2-Carboxyphenylacetyl-, 3-Chlor-4-methylphenylacetyl- oder 3-Nitrophenylacetylgruppen.

Venn in der obigen Formel m 1 und Z ein Sauerstoffatom (-0-) bedeuten, sind folgende Beispiele von Gruppen umfaßt: Phenoxyacetyl-, 4-Hydroxyphenoxyacetyl-, 3-Hydroxyphenoxyacetyl-, 4-Chlorphenoxyacetyl-, 3-Bromphenoxyacetyl-, 3-Äthylphenoxyacetyl-, 4-Methylphenoxyacetyl-, 3-Hydroxy-3-methylphenoxyacetyl-, 4-Aminopheno-vyacetyl-, 3-¹Nitrophenoxyacetyl-, 2-Carboxyphenoxyace-b/l-, 2-Chlorphenoxyacetyl-, 4-tert.-Butylphenoxj^acetyl-, 4-Methoxyphenoxyacetyl-, 3,4-Dimethoxyphenoxyacetyl-, 2-Aminophenoxyacetyl-, 4-Isopropoxyphenoxyacetyl- oder 4-Nitrophenoxyacetylgruppen.

Beispiele für Gruppen der obigen Formel, in der m 1 und Z ein Schwefelatom (-S-) bedeuten, sind die folgenden: Phenylmercaptoacetyl-, 4-Chlorphenylmercaptoacetyl-, 3-Hydroxyphenylmercaptoacetyl-, 3,4-Dimethylphenylmercaptoacetyl-, A-Aminophenylmercaptoacetyl-, 3,4-Dichlorphenylmercaptoacetyl-, 3-Broinphenylmercaptoacetyl-, 4-Fluorphenylmercaptoacetyl-, 2,6-Dif luorphenylmercaptoacetyl-, 4-Nitrophenylmercaptoacetyl- oder 3-Fluorphenylmercaptoacetylgruppen.

Wenn die Gruppe R¹ der allgemeinen Formel I eine an der Aminogruppe substituierte 5-Amino-5-carboxybutylgruppe darstellt, steht die Gruppe R'-^=0 für veresterte, an der Aminogruppe geschützte Adipoylgruppen, die als Estergruppen Diphenylmethyl-, p-Nitrobenzyl-, Benzyl-, p-Methoxybenzyl-, 2,2,2-Trichloräthyl- oder tert.-Butylgruppen aufweisen, während repräsentative Vertreter für substituierte Amino-

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gruppen Acetamido-, Propionamido-, Chloracetamido-, Benzamido-, 2,4-Dichlorbenzamido-, 4-Brombenzamido-, Phthalimide- oder 2,4-Dinitroanilino-Gruppen sind.

Wenn die Gruppe R¹ der allgemeinen Formel I eine Gruppe
der folgenden allgemeinen Formel

P-CH-ι

darstellt, sind Beispiele für Acylgruppen R'-C=O, die
Mandeloylgruppe der allgemeinen Formel

das O-Formylderivat dieser Gruppe entsprechend der folgenden allgemeinen Formel

die a-Carboxyphenylacetylgruppe der folgenden allgemeinen Formel

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Il

CH-C-τ

C=O ι

OH

die r.-Sulfophenylacetylgruppe der folgenden allgemeinen Formel

CH-C-

SO₃H

sowie die 2-Thienyl- und 3-Thienylacylgruppen, die den obigen Formeln entsprechen, mit dem Unterschied, daß die Phenylgruppe durch einen 2-Thienyl- oder 3-Thienylring ersetzt ist«

Wenn die Gruppe R¹ eine in der syn- oder anti-Form vorliegende Gruppe der folgenden allgemeinen Formel

P-C-

darstellt, so handelt es sich beispielsweise um die Acylgruppen der folgenden allgemeinen Formeln:

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Il

C-C-

Il

N
^NOH

O-C-CH-,

O-CH,

Beispiele für Vertreter der genannten Acylgruppen sind die 4-Methylmandeloyl-, 4-Hydroxymandeloyl-, 3-Hydroxymandeloyl-,

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4-Aainomandeloyl-, 3-Brommandeloyl-, 4-Chlormandeloyl-, ^-Methyl^-fluormandeloyl-, 2-Fluormandeloyl-, 4-Fluormandeloyl-, 4-Methoxymandeloyl-, 3,4-Dimethyl-O-formylmandeloyl-, 4-Chlor-O-formylmandeloyl-, 3-Ainino-O-f ormylmandeloyl- , 3-Brom-0-f ormylmandeloyl-, 3,4-Dimethoxy-0-formylmandeloyl-, O-Acetylraandeloyl-, O-Acetyl-4-hydroxymandeloyl-, a-Carboxy-4-raethylphenylacetyl-, a-Carboxy-3,4-dichlorphenylacetyl-, a-Carboxy-4-hydroxyphenylacetyl-, a-Carboxy-Z-raethoxyphenylacetyl-, a-Carboxy-4-isopropoxyphenylacetyl-, α-Carboxy-3-hydroxyphenylacetyl-, σ-Carboxy-4-aininophenylacetyl-, oSulfo-4-methylphenylacetyl-, a-SulxO^^-dlchlorprienylacetyl-, a-: ilfo-4-chlorphenylacetyl-, a-Sulfo-4-hydroxyphenylacetj:i-, a-Sulfo-3-methoxyphenylacetyl-, a-Oximino-4-hydroxyphenylacetyl-, a-Oximino-3-chlorphenylacetyl-, α-Ox: Jiino-4-carboxyphenylacetyl-, a-Methoximino-4-methylpheny lace tyl-, a-Methoximino-315-dichlor-phenylacetyl-, a-Methoxyimino-4-hydroxyphenylacetyl-, a-Methoximino-Z-aminophenylacetyl-, a-Acetyloximinophenylacetyl-, a-Acetyloximino-Z-thienylacetyl-, a-Acetyloximino-4-hydroxyphenylacetyl-, a-Oximino-2-thienylacetyl-, a-Carboxy-2-thienylacetyl-, α-Carboxy-3-thienylacetyl-, a-Methoximino-2-thienylacetyl-, a-Hydroxy-2-thienylacetyl-, a-Hydroxy-3-thienylacetyl-, a-Sulfo-2-thienylacetyl-, a-Formyloxy-2-thienylacetyl-, a-Acetoxy-2-thienylacetyl- oder a-Methoxyimino-2-thienylacetyl-Gruppe.

Wenn die Gruppe R¹ der obigen allgemi nen Formel eine Gruppe der Formel

darstellt, so handelt es sich bei Vertretern der Acylgruppen der allgemeinen Formel I beispielsweise um die 2-Thienylacetylgruppe, die 3-Thienylacetylgruppe, die 2-Furylacetylgruppe, die Oxazyl-2-acetylgruppe, die Thiazyl-2-acetylgruppe und die durch die folgende Formel

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dargestellte Tetracyl-1-acetylgruppe.

Wenn die Gruppe R¹ der allgemeinen Formel I eine Gruppe der folgenden allgemeinen Formel

(Z) J₁₁-₂

NH

darstellt, handelt es sich bei der in dieser Weise umschriebenen Acylgruppe R¹-C=O beispielsweise um die N-(Phenylacetimidoyl)-aminoacetyl-, N-(Phenoxyacetimidoyl)-aminoacetyl-, N-(Phenylmercaptoacetimidoyl)-aminoacetyl-, N-(4-Chlorphenylmercaptoacetimidoyl)-aminoacetyl-_F N- (4-Methoxyphenylacetimidoyl)-aminoacetyl , N-(2,6-Dimethoxyphenylacetimidoyl)-aminoacetyl-, N-(4 rlydroxyphenoxyacetimidoyl)-aminoacetyl-, N-(4-Chlorphen -yacetimidoyl)-aminoacetyl-, N-(4-Nitrophenylacetimidoyl)- Vainoacetyl-, N-(3,4-Dimethylphenylacetimidoyl)-aminoacetyl-, N-(4-Fluorphenoxyacetimidoyl)-aminoacetyl-Gruppen und ähnliche einfach und zweifach substituierte Gruppen.

Eine bevorzugte Gruppe von erfindungsgemäßen antibiotisch wirkenden 3-Halogencephalosporinen kann durch die folgende allgemeine Formel II umschrieben werden:

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COOH (II)

in der a, a^f, Z und m die oben angegebenen Bedeutungen besitzen und X ein Chloratom darstellt. Besonders bevorzugte Vertreter dieser Gruppe sind die folgenden:

7-Phenylacetamido-3-chlor-3-cepheni-4-carbonsäure, 7-Phenoxyacetamido-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure_>

7-(4-Hydroxyphenylacetamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-(4-Chlorphenoxyacetamido)-3-«
säure,

7-(4-Methoxyphenoxyacetamido) -3-säure

sowie die pharmazeutisch verträgliche' Ester und Salze dieser Verbindungen.

Eine weitere bevorzugte Gruppe von Verbindungen der allgemeinen Formel I sind die der folgenden allgemeinen Formel III

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O H

I! 1

R" -CH₂-C-N-

N /J-X

COOH

(in)

in der R" eine 2-Thienylgruppe, eine 3-Thienylgruppe, eine 2-Furylgruppe oder eine 1-Tetrazylgruppe und X ein Chloratom bedeuten, entsprechenden.

Besonders bevorzugte Vertreter der Verbindungen der allgemeinen Formel III sind die folgenden:

7-(2-Thienylacetamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure, 7-(2-Furylacetamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure, 7-(3-Thienylacetamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure, 7-(1-Tetrazylacetamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure

sowie die pharmazeutisch verträglichen Ester und Salze dieser Verbindungen.

Eine v/eitere bevorzugte Gruppe von Verbindungen der allgemeinen Formel I sind die durch die folgende allgemeine Formel IV umfaßten:

COOH (IV)

in der P eine Phenylgruppe oder eine entsprechend den Angaben bezüglich der allgemeinen Formel I substituierte Phenylgruppe und Q eine Hydroxygruppe oder eine Carboxygruppe bedeuten. Besonders bevorzugte Vertreter der durch die allgemeinen Formel IV umfaßten Verbindungen sind die folgenden:

7-D-Mandelaraido-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-D- (4-Chlormandelamido) -J-chlor^-cephem-^carbonsäure,

7-D-(4-Hydroxymandelamido)~3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-D-(4-Methoxymandelamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-(a-Carboxyphenylacetamido)-3-chlor-3-cephem-4-oarbonsäure

sowie die pharmazeutisch verträglichen Ester und Salze dieser Verbindungen.

Die erfindungsgemäßen 3-Halogencephalosporine der allgemeinen Formel I erhält man entweder durch direkte Halogenierung eines 7-Acylamido-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäureesters oder durch Acylierung einer 7-Amino-3-halogen-3-cephem-4-carbonsäure oder eines Esters dieser Verbindung (Formel I, R=H). Die 7-Amino-3-halogen-3-cephem-4-carbonsäure oder deren Ester erhält man entweder durch direkte Halogenierung des entsprechenden 7-Amino-3-hydroxyesters oder durch Abspalten der 7-Acylamidoseitenkette eines 7-Acylamido-3-halogencephemesters.

Die Verbindungen der allgemeinen Formel I, in der X ein Chlor- oder Bromatom bedeutet, erhält man durch Umsetzen eines 7-Acylamido-3-hydroxy-3-cephemesters oder eines 3-Hydroxy-3-cephemesters in Dimethylformamid mit einer reaktives Chlor oder Brom enthaltenden Verbindung, die mit Dimethylformamid Chlor- oder Bromdimethyliminiumchlorid oder -bromid der folgenden allgemeinen Formel

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-Vf-

bildet, in der X ein Chlor- oder Bromatoia und X"~ ein Chloridoder ein Bromidanion bedeuten. Das reaktive Halogeniminiumhalogenid der obigen allgemeinen Formel wird in situ gebildet und stellt ein hochreaktives chlorierendes oder broiaierendes Zwischenprodukt dar. Chlor- ur.". Bronverbindungen, die das obige Iminiumhalogenid bilden, sr'iließen die üblicherweise verwendeten Chlorierungsmittel "iin, wie z.B. Phosgen (Carbonylchlorid), Oxalylchlorid, Thionylchlorid und die Phosphorchloride, z.B. Phosphortrichlorid und Phosphoroxychlorid (Phosphorylchlorid). Erfindungsgemäß zu verwendende Bromierungsmittel umfassen Carbonyldibromid, Oxalylbromid, Thionylbromid (Schwefeloxybromid) sowie die Phosphorbromide, wie Phosphoroxybromid und Phosphortribromid. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen 3-Chlor-3-cephem-verbindungen kann Phosphorpentachlorid verwendet werden, obwohl dieses Reagens gleichzeitig mit der 7-Acylamidoseitenkette des Ausgangsmaterials unter Bildung des IminoChlorids reagiert, das das reaktive Zwischenprodukt der gut bekannten Cephalosporinseitenketten-Abspaltungsreaktion darstellt. Demzufolge ist es bevorzugt, eines der anderen ε'-"ahnten Chlorierungsmittel einzusetzen.

Die Chlorierung oder Bromierung eines 3-Hydroxycephemesters wird geeigneterweise durch Anwendung von trockenem Dimethylformamid als Lösungsmittel durchgeführt. Vor der Verwendung wird das Dimethylformamid vorzugsweise über einem Molekularsieb getrocknet. Neben überschüssigem Dimethylformamid kann ein Colösungsmittel verwendet v/erden, obwohl dies nicht erforderlich ist. Zum Beispiel kann ein Colösungsmittel, wie

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Tetrahydrofuran, Dioxan, Methylenchlorid, Diaethylacetamid oder Diiaethylsulfoxyd neben Dimethylformamid eingesetzt werden. Die oben aufgezählten Bromierungs- oder Chlorierungsmittel werden wünschenswerterweise in Mengen verwendet, die zwei Äquivalenten der Ifenge des als Ausgangsmaterial verwendeten 3-Hydroxycephemesters entsprechen. Die Reaktion wird in der ¥eise durchgeführt, daß man das Halogenierungsmittel zu einer Lösung des 3-Hydroxycephemesters in trockenem Dimethylformamid zugibt, die bei einer Temperatur von etwa 5 bis 15°C gehalten wird, worauf man die Reaktionsmischung während 4 bis 8 Std. oder mehr bei Raumtemperatur stehen läßt. Die Reaktion ist anfänglich exotherm, so daß demzufolge das Reakti.onsgefäß in einem Eis-Wasser-Bad belassen wird, um die Temperatur in der Anfangsphase der Reaktion unterhalb etwa 25°C zu halten. Anschließend läßt man die Reaktionsmi.chung während der restlichen Reaktionszeit bei oder etv." bei Raumtemperatur stehen«, Der Ablauf der Reaktion kann -ünnschichtchromatographisch verfolgt werden.

Alternativ kann die. Chlorierung oder Bromierung so durchgeführt werden, daß man zunächst das Halogenierungsmittel mit Dimethylformamid mischt, um das Halogeniminiumhalogenid vorzubilden, worauf man diese Mischung zu einer Lösung des 3-Hydroxy-3-cephemesters in Dimethylformamid, in einer Mischung aus Dimethylformamid und eine Colösungsmittel oder in einem Lösungsmittel, wie Dimethylacetamid oder Tetrahydrofuran, zugibt.

Die 3-Chlor- oder 3-Brom-3-cephemester werden aus der als Reaktionsprodukt anfallenden Mischung dadurch isoliert, daß man diese in eine Mischung aus Wasser und Äthylacetat eingießt und die das Produkt enthaltende organische Phase abtrennt. Die organische Phase wird dann gewaschen, getrocknet und eingedampft, wobei der 3-Halogen-3-cephem-ester in

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Form eines amorphen Rückstandes verbleibt. Das Produkt wird in vielen Fällen durch Verreiben des Rückstandes mit Äther oder mit η-Hexan in kristalliner Form erhalten.

Die bevorzugten Chlorierungs- und Bromierungsmittel sind Phosphortrichlorid und Phosphortribromid.

Die 7-Amino-3-halogen-3-cephem-4-carbonsäuren erhält man vorzugsweise durch Abspalten der 7-Acylgruppe eines 7-Acylanido-3-halogen-3-cephem-4— carbonsäureester, gefolgt von einer Entfernung der die Carbonsäure schützenden Estergruppe .

Die Verbindungen der allgemeinen Formel I, in der die Gruppe X ein Fluoratom darstellt, erhält ma; aus den Alkylsulfonat- oder Arylsulfonat-Estemder 3-Hydroxy-3-cephemester unter Anwendung des im folgenden schematisch angegebenen Reaktionsablaufs :

Cf

COOR'

Kroner.? ;her' M+F"

COOR₁

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Die Reaktion wird in einem inerten Lösungsmittel, insbesondere einem Nitril oder einem Nitroalkan, vorzugsweise Acetonitril, Propionitril, Nitromethan oder Nitroäthan, unter im wesentlichen wasserfreien Bedingungen bei einer Temperatur von etwa -20⁰C bis Raumtemperatur und vorzugsweise bei etwa Raumtemperatur durchgeführt. Das in dem ausgewählten Lösungsmittel vorhandene 3-Sulfonatestercephalosporin wird mit im Maximum einem Äquivalent der Fluoridquelle, bezogen auf den Sulfonatester, mindestens einer äquivalenten Menge des Kronenäthers, bezogen auf das vorhandene Fluorid, vermischt. Die Reaktion ist im allgemeinen innerhalb einer Reaktion;" reit von 30 Min. bis 3 Std. vollständig abgelaufen, wobei äiese Reaktionszeit im allgemeinen von der Reaktionstempe "atur abhängt. Typische Kronenäther sind 18-Kronen-b-äther als auch entsprechend substituierte 18-Kronen-S-äther, wie Dicyclohexyl-i8-kronen-6-äther. Vorzugsweise verwendet man als Fluoridquelle ein anorganisches Fluoridsalz, wobei als in der obigen Formel angegebene Verbindung M F"" z.B. Natriumfluor id oder Silberfluorid verwendet werden.

Das bei der Reaktion erhaltene Produkt entspricht in der Struktur vollständig dem als Ausgangsmaterial eingesetzten Sulfonatester, mit dem Unterschied, daß die Gruppe -0-SOp-Z durch ein Fluoratom ersetzt ist.

Es hat sich gezeigt, daß als 3-Sulfor"tester-cephalosporin entweder ein Δ-Cephalosporin, ein A" 'Cephalosporin oder eine Mischung dieser Verbindungen eingesetzt werden kann. Der aktive Reaktionsteilnehmer ist Δ -Cephalosporin. Es hat sich Jedoch gezeigt, daß das gegebenenfalls vorhandene Δ -Cephalosporin bei den Reaktionsbedingungen zu dem Δ Cephalosporin isomerisiert wird, so daß der aktive Reaktionsteilnehmer, wenn er nicht anfänglich in der Reaktionsmischung enthalten ist, in situ gebildet wird.

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Die Isolierung des erhaltenen Produktes kann unter Anwendung herkömmlicher Verfahrensweisen erfolgen. Vorzugsweise isoliert man das Produkt durch präparative Dünnschichtchromatographie, wozu man übliche Verfahrensweisen anwendet.

Die Herstellung der Alkylsulfonat- und Arylsulfonat-ester der 3-Hydroxy-3-cephem-ester wird durch das folgende Reaktionsschema verdeutlicht:

(f

COOR,

Z-SO₂-Cl

COOR₁

In den obigen allgemeinen Formeln besitzen R und R- die oben angegebenen Bedeutungen, während Z eine niedrigmolekulare Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie eine Methyl-, eine Äthyl-, eine Propyl-, eine η-Butyl-, eine n-Hexyl-Gruppe oder dergl. oder eine gegebenenfalls substituierte Phenylgruppe, wie eine Methy!phenyl-, Nitrophenyl- oder

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Halogenphenylgruppe darstellt. Repräsentative Vertreter von zur Herstellung dieser Sulfonatester verwendbarer Sulfonylhalogenide sind Methansulfonylchlorid, Toluolsulfonylchlorid, p-Fluorbenzolsulfonylchlorid, Äthansulfonylchlorid oder Butansulfonylchlorid.

Die Reaktion wird in einem inerten Lösungsmittel bei einer Temperatur zwischen etwa -5 und 35°C, vorzugsweise zwischen etwa 15 und 25°C, durchgeführt. Die bei der Sulfonierungsreaktion zu verw endende η inerten Lösungsmittel sind im allgemeinen aprotische Lösungsmittel unf¹ Lösungsmittel, die mit dem Sulfonylhalogenid nicht reag. sren. Lösungsmittel, die hierfür verwendet werden können»· 'sind Äther, wie Tetrahydrofuran und Dioxan. Ein bevorzugtes Lösungsmittel für die Sulfonierungsreaktion ist Dirnethylacetamid. Die Reaktion wird in Gegenwart eines Halogenwasserstoffakzeptors durchgeführt, wozu die üblicherweise verwendeten tertiären Amine, wie Pyridin und Triäthylamin, verwendet werden kön- · nen, obwohl man als Halogenwasserstoffakzeptor vorzugsweise· Propylenoxyd einsetzt. Obwohl Propylenoxyd besonders bevorzugt ist, können auch andere Alkylenoxyde verwendet werden. Tertiäre Amine sind als Halogenwasserstoffakzeptoren weniger erwünscht als die Alkylenoxyde, da die Doppelbindung in der Δ -Stellung des Cephemrings in Gegenwart dieser Amine in die Δ -Stellung isomerisiert werden kann.

Jedoch kann, wenn während der Sulfonatesterbildung eine

Isomerisierung zu dem Δ -Isomeren erfolgt, die Doppelbindung wie folgt in die Δ -Stellung zurückisomerisiert werden.

Das Δ -Isomere des Sulfonatesters wird zunächst mit einer Persäure, wie m-Chlorperbenzoesäure oder Peressigsäure, zu dem Sulfoxyd oxydiert. Während der Sulfoxydbildung verändert sich die Doppelbindung von der Δ -Stellung in die Δ -Stellung, worauf das Sulfoxyd unter Anwendung gut bekannter Verfahren, z.B. mit Phosphortrichlorid, zu dem 3-Cephemsulfonatester reduziert wird.

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Ein bevorzugter Sulfonatester zur Umwandlung der 3-Hydroxy-3-cephem-4-carbonsäureester in die entsprechenden 3-Fluoro-3-cephem-verbindungen ist der Methylsulfonatester (Mesylat). Ein bevorzugter Ester ist der mit p-Toluolsulfonylchlorid gebildete (Tosylatester). Eine bevorzugte Schutzgruppe zum Schützen der Carbonsäuregruppe während des oben beschriebenen Verfahrens ist die ρ-Nitrobenzylestergruppe.

Alternativ stellt nan die Verbindungen der allgemeinen Formel I, in der X ein Fluoratom bedeutet, dadurch her, daß man einen 7-Acylamido-3-hydroxy-cephem-ester in einem inerten Lösungsmittel mit dem fluorierten tertiären Amin, N-(2-Chlor-1,1,2-trifluoräthyl)-diäthylamin, umsetzt. Das fluorierte tertiäre Arain erhält man durch Umsetzen von Diäthylamin mit Chlortrifluoräthylen, gemäß dem in J. Org. Chem. 29, 2187 (1964); Tetrahedron Letters 23, 1065 (1962) und Tetrahedron Letters 26, 1249 (1962) beschriebenen Verfahren. Die Fluorierung erfolgt durch Umsetzen des 3-Hydroxycephemesters mit einer äquivalenten Menge des fluorierten tertiären Amins in einem inerten Lösungsmittel, z.B. Methylenchlorid, Chloroform, Tetrahydrofuran oder irgendeiner anderen nicht-reaktiven Verbindung, in der das Ausgangsmaterial und das fluorierende Reagens im wesentlichen löslich sind. Die den als Ausgangsmaterial verwendeten 3-Hydroxycephemester und das Fluorierungsmittel enthaltende Reaktionsmischung wird während etwa 1 Std. auf eine Temperatur zwischen etwa 30 und 60°C erwärmt.

Vie bereits zuvor erwähnt, kann man die erfindungsgemäßen 3-Chlor- oder 3-Brom-cephalosporinverbindungen dadurch herstellen, daß man entweder einen 7-Acylamido-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäureester halogeniert oder eine 3-Halogen-7-amino-3-cephem-4-carbonsäure oder einen Ester dieser Verbindung acyliert. Wenn man zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen das erstere Verfahren anwendet, setzt

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man als Ausgangsmaterial vorzugsweise Verbindungen ein, deren 7-Acylamidogruppe bei den angegebenen Reaktionsbedingungen nicht mit dem Halogenierungsmittel reagiert. Wenn z.B. die in der 7-Steilung des Ausgangsmaterials stehende Acylgruppe reaktive funktionelle Gruppen enthalt, wie z.B. eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe oder eine Sulfonsäuregruppe (Sulfogruppe), kann man diese Gruppen durch Ausbilden eines nicht-reaktiven Derivats blockieren, bevor man die oben beschriebene Halogenierungsreaktion durchführt. Beispiele für 7-Acylaxnido-3-hydroxy-3-cephem-4-carbcnsäureester, die ohne gleichzeitige Halogenierung der Seitenkette halogeniert werden können, sind Verbindungen der allgemeinen Formel I, in der die Gruppe R eine Alkanoylgruppe mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen^ eine Halogenalkanoylgruppe mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen, eine Cyanalkanoylgruppe mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen, eine Phenoxyacetylgruppe, eine 2-Thienylacetylgruppe, eine 3-Thienylacetylgruppe oder eine 2-Furylacetylgruppe darstellt.

Die 7-Amino-3-halogen-3-cephemverbindungen der allgemeinen Formel I, in der R ein Wasserstoff atom bedeutet, erhält man am besten durch Abspalten der 7-Acylamidoseitenkette eines 7-Acylamido-3-halogen-3-cephem-A-carbonsäureesters unter Anwendung der bekannten Phosphorpentachlorid-Spaltungsreaktion. Zum Beispiel setzt man den 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrofc--inzylester mit Phosphorpentachlorid in Methylenchlorid l:^r\ Gegenwart von Pyridin um, so daß man das Iminochloridderivat erhält. Das als Zwischenprodukt anfallende Iiainochlorid wird mit einem Alkohol, z.B₀ Methanol oder Isobutanol, zu dem entsprechenden Iminoätherderivat umgesetzt. Die Hydrolyse des Iminoäthers führt zu dem Hydrochlorid des 7-Amino-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylesters.

Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen eingesetzten Ausgangsmaterialien erhält man durch Umsetzen eines

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35 -λ*·.

7-Acylainido-3-exoinethylencepham-4-carbonsäureesters oder eines 7-Amino-3-exomethylencepham-4-carbonsäureesters mit Ozon in einem inerten Lösungsmittel bei einer Temperatur zwischen -80 und O⁰C, wobei sich das Ozonidderivat der 3-Exoiaethylen-Doppelbindung bildet. Das nicht-isolierte, Ozonidzwischenprοdukt wird in situ durch Umsetzen mit einem milden Reduktionsmittel, wie Natriumbisulfit oder vorzugsweise Schwefeldioxyd, zu dem entsprechenden 3-Hydroxy-3-cephein-4-carbonsäureester zersetzt.

Die Ozonolyse eines 7-Amino-3-exomethylencepham-4-carbonsäureesters oder eines y-Acylamido^-exomethylencepham^- carbonsäureesters der folgenden allgemeinen Formel V erfolgt durch Einleiten von Ozon in eine Lösung des 3-Exomethylencephamesters in einem inerten Lösungsmittel bei einer Temperatur zwischen etwa -80 und O⁰C. Die Exomethylen-Doppelbindung reagiert mit Ozon in situ unter Ausbildung eines Ozonids als Zwischenprodukt, das in der nachstehend beschriebenen Weise zu dem 3-Hydroxy-3-cephemester der allgemeinen Formel VI zersetzt wird.

=CHz

COOR·

-OH

_VI COORi

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In den obigen allgemeinen Formeln steht die Gruppe R für Wasserstoff oder eine von einer Carbonsäure abgeleitete Acylgruppe, die bei den beschriebenen Ozonolysebedingungen nicht oxydiert \iird. Die Gruppe R^ stellt eine esterbildende Gruppe dar, vorzugsweise eine Gruppe, die leicht durch Hydrogenolyse oder durch saure oder basische Hydrolyse abgespalten werden kann.

Obwohl die 3-Exomethylencephalosporine bei der Oxydation mit Ozon auch zu den SuIfoxyden oxydiert werden können, wird unter den angegebenen Ozonisierungsbedingungen vorzugsweise die Exo-Doppelbindung durch da;..· Ozon zu dem Ozonid oxydiert. Die Bildung des Sulfoxyds Erfolgt als Resultat einer Über Oxydation. Während die Exo-Doppelbindung sehr schnell mit Ozon reagiert, verläuft die Reaktion des Schwefelatome des Dihydrothiazinrings unter-Ausbildung des Sulfoxyds mit sehr viel geringerer Geschwindigkeit. Jedoch können die im folgenden angegebenen Überoxydationsprodukte bei der Ozonolysereaktion gebildet werden:

CHs

COOR₄

COOR*

Ozongas erhält man mit Hilfe eines Ozongenerators,, wie er üblicherweise für synethtische und analytische chemische Zwecke verwendet wird, wobei das Ozon bei einer elektrischen Entladung aus Sauerstoff gebildet wird. Ein derartiger Ozongenerator ist von der Welsback Corporation erhältlich. Das Ozon wird in einem Sauerstoffstrom gebildet, der direkt

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- ar -

in das Reaktionsgefäß eingeführt wird. Der Prozentsatz des in dem Sauerstoffstrom enthaltenen Ozons kann gewünschtenfalls variiert -werden, indem man z.B. den Sauerstoffstrom durch die Ozonisierungseinrichtung oder die Intensität der elektrischen Entladung verändert. Der Prozentsatz des Ozons in dem Sauerstoffstrom kann jodometrisch bestimmt werden, indem man das durch das in dem Generator gebildete Ozon in einer Kaliumjodid-Standardlösung freigesetzte Jod mit Natriumthiosulfat titriert. Der Prozentsatz des Ozons in dem Sauerstoffstrom ist nicht kritisch, obwohl es bei der Durchführung der erfindungsgemäßen Ozonolyse von Vorteil ist, die in die Reaktionsmischung einströmende Ozonmenge abzuschätzen, um den Zeitpunkt zu bestimmen, zu dem die gewünschte Reaktion vollständig abgelaufen ist, was eine möglichst geringe Bildung von Überoxydationsprodukten ermöglicht.

Alternativ kann die Ozonolysereaktion chromatographisch verfolgt werden. Zum Beispiel wird eine geringe aliquote Menge der Reaktionsmischung abgezogen, das Ozonid zersetzt und die in der Probe vorhandene Menge an nicht-umgesetztem Ausgangsmaterial und gebildetem 3-Hydroxy-3-cephemprodukt durch Vergleich des Dünnschichtchromatogramms mit dem einer bekannten Menge des Ausgangsmaterials und der 3-Hydroxy-3-cephemverbindung bestimmt.

Inerte Lösungsmittel, die bei der Ozonolyse verwendet werden können, sind Lösungsmittel, in denen die 3-Exomethylencephamester mindestens teilweise löslich sind und die unter den angegebenen Bedingungen nicht mit Ozon reagieren. Üblicherweise verwendete organische Lösungsmittel dieser Art sind Methanol, Äthanol, Äthylacetat, Methylacetat und Methylenchlorid.

Die Konzentration des Ausgangsmaterials in dem inerten Lösungsmittel ist nicht kritisch, wobei es bevorzugt ist, ein

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Lösungsmittelvolumen zu verwenden, das für eine völlige Auflösung des Materials ausreicht.

Vorzugsweise führt man die Ozonolysereaktion "bei einer Temperatur zwischen etwa -80 und -50⁰C durch.

Wenn die Ozonidbildung vollständig abgelaufen ist, was nach einer der oben beschriebenen Methoden ermittelt werden kann, wird in der Reaktionsmischung enthaltenes überschüssiges Ozon durch Einleiten von Stickstoff oder Sauerstoff in die Mischung aus der Mischung entfernt.

Nach der Beseitigung des überschüssigen Ozons wird das Ozonid durch Zugabe eines milden Reaktionsmittels, wie Natriumbisulfit, Schwefeldioxyd oder Trimethylphosphit, zu der Reaktionsmischung zu dem 3-Hydroxy-3-cephem-4-carbonsäüreester zersetzt. Die Zersetzung erfolgt durch Zugabe eines Überschusses des Reduktionsmittels und Rühren der Reaktionsmischung bei einer Temperatur von etwa -80 bis O⁰C, bis die Reaktionsmischi
Kaliumjodid-Stärke-Test ergibt.

bis O⁰C, bis die Reaktionsmischung einen negativen

Ein bevorzugtes Mittel zum Zersetzen des als Zwischenprodukt anfallenden Ozonids ist gasförmiges Schwefeldioxyd. Dieses Reagens ist bevorzugt, da es vollständig während der anschließenden Aufarbeitung aus der Reaktionsmischung verflüchtigt werden kann und die Gewinnung des Reaktionsproduktes nicht kompliziert.

Die y-Acylamido-^-hydroxy-J-cephem-^carbonsäureester erhält man aus der Reaktionsmischung durch Eindampfen der Mischung zur Trockene und Extrahieren des Produktes aus dem Rückstand. Alternativ kann man die N-acylierten 3-Hydroxy-3-cephemester aus der organischen flüssigen Phase der Zersetzungsmischung gewinnen, indem man die flüssige Phase von

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unlöslichen Materialien abtrennt und nach dem Waschen und Trocknen die organische Schicht eindampft, wobei der 3-Hydroxyester hinterbleibt.

Der 3-Hydroxyester, d.h. der Ester der 7-Amino-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäure wird am besten in Form des Salzes, z.B. des Hydrochloride oder des Hydrobromids, isoliert.

Wenn man einen Ester der y-Amino-^-exomethylencephain-^ carbonsäure (Verbindung der allgemeinen Formel V, in der R ein Wasserstoffatom bedeutet) ozonisiert, ist es von Vorteil, ein Salz dieser Verbindung, z.B. das Hydrochlorid oder das p-Toluolsulfonat, einzusetzen.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform für die Herstellung eines 3-Hydroxy-3-cephemesters wird c^ar 7-Phenoxyacetamido-3-exomethylen-cepham-4-carbonsäure-p-methoxybenzylester in Äthylacetat gelöst und bei einer Temperatur von etwa -78⁰C mit Ozon umgesetzt. Das überschüssige Ozon wird durch Einleiten von Sauerstoff durch die kalte Lösung ausgetrieben. Das Ozonid wird dann durch Zugabe überschüssigen Natriunbisulfits zu der bei O⁰C gerührten Reaktionsmischung zersetzt. Die organische Schicht wirdVon den unlöslichen Materialien abdekantiert, gewaschen, getrocknet und eingedampft, wobei man den 7-Phenoxyacetamido-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäure-p-methoxybenzylester erhält.

In ähnlicher Weise löst man das Hydrochlorid des 7-Amino-3-exomethylen-cepham-4-carbonsäure-p-nitrobenzylesters in Methanol und leitet Ozon bei einer Temperatur von etwa -78⁰C durch die Lösung. Dann wird das überschüssige Ozon durch Einleiten von Stickstoff aus der Mischung vertrieben, wonach das Ozonid durch Einleiten von Schwefeldioxyd in die Mischung zersetzt wird. Die Reaktionsmischung wird zur Trockene eingedampft, wobei man als Rückstand den 7-Amino-3-

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hydroxy-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester in Form des Hydrochloride erhält.

Die als Ausgangsmaterialien verwendeten 3-Exomethylencephamester erhält man durch Umsetzen einer 7-Acylamidocephalosporansäure mit einer Schwefel enthaltenden nukleophilen Verbindung unter Anwendung bekannter Verfahrensweisen, wodurch der nukleophile Ersatz der Acetoxygruppe der Cephalosporansäure erfolgt .und eine 7-acylamido-3-thiosubstituierte Methyl-3-cephem-4-carbonsäure gebildet wird. Das. in der 3-Stellung thiosubstituierte Cephemprodukt wird dann mit Wasserstoff in Gegenwart von Raney-Nickel oder mit Zink in Ameisensäure in Gegenwart von Dimethylformamid reduziert, wodurch man die 3-Exometh7^;.encephamsäure erhält. Zum Beispiel setzt man 7-Phenylacetamidocephalosporansäure mit Kaliumäthylxanthat zu der 7-Phenylacetamido-3-äthoxythiocarbonylthiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure um, die durch Reduktion mit Zink in Ameisensäure in Gegenwart von Dimethylformamid, die y-Phenylacetamido^-exomethylencepham-4-carbonsäure der Formel

liefert.

In ähnlicher Weise erhält man den 3-Exomethylencephamkern der folgenden Formel

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HaN-

COOH

durch Umsetzen eines 7-Acylamido-3~exomethylencepham-4-carbonsäureesters mit Phosphorpentachlorid (PCl₁-) in Methylenchlorid in Gegenwart von Pyridin, wodurch sich als Zwischenprodukt das Iniinochlorid bildet. Das Iminochlorid wird in der Kälte mit Methanol zu dem Iminoäther umgesetzt. Der Iminoäther wird leicht zu dem Hyc'rochlorid des 7-Amino-3-exomethylencephani-A— carbonsäureester hydrolysiert. Die Estergruppe wird anschließend gespalten, wodurch man den 3-Exomethylencephamkern erhält.

Wie oben beschrieben, kann man die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel I durch Acylieren einer 7-Amino-3-halogen-3-cephem-4-carbonsäure oder eines Esters dieser Verbindung erhalten.

Die Acylierung dieser Verbindungen kann unter Anwendung von Verfahren durchgeführt werden, die zur Acylierung von 7-Aminocephalosporansäure oder 7-Aminodeacetoxycephalosporansäure bekannt sind. Die Cephalosporin-3-halogensäuren oder die Ester dieser Verbindungen (Verbindungen der allgemeinen Formel I, in der die Gruppe R fein Wasserstoffatom bedeutet) können unter wasserfreien Bedingungen oder in Gegenwart von Wasser acyliert werden. Demzufolge kann man die freie 3-Halogencephalosporinsäure oder den Ester dieser Verbindungen mit einem Carbonsäurehalogenid in einem wäßrigen Lösungsmittelsystem, z.B. wäßrigem Aceton, und in Gegenwart eines Halogenwasserstoffakzeptors, wie Propylenoxyd, Pyridin oder Natriumbicarbonat, acylieren. Die Acylierung kann auch durch Umsetzen eines Esters der Halogenverbindung

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mit einer Carbonsäure in Gegenwart eines Kondensationsmittels, wie N-Äthoxycarbonyl-2-äthoxy-1,2-dihydrochinolin oder Dicyclohexylcarbodiimid, erfolgen. Weiterhin kann man den 3-Halogenester unter Durchführung einer gemischten Anhydridreaktion acylieren. Nach einer weiteren Acylierungsmethode kann man den Halogenkern mit einem aktiven Ester einer Carbonsäure, z.B. dem Pentachlorphenylester einer Carbonsäure, acylieren.

Zum Beispiel erhält man durch Umsetzen des 7-Amino-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylesters mit Phenylacetylchlorid in kaltem, Natriumbicarbonat enthaltendem wäßrigem Aceton den y-Phenylacetamido^-chlor-^-cephem-A-carbonsäure-p-nitrobenzylester.

Durch Umsetzen des 7-Amino-3-brom-3-·cephem-4-carbonsäurediphenylmethylesters mit Phenoxyacetylchlorid in Gegenwart von Pyridin erhält man den 7-Phenoxyacetamido-3-brom-3-cephem-4-carbonsäure-diphenylmethylester.

Aus dem y-Amino^-chlor^-cephem^-carbonsäure-p-methoxybenzylester erhält man durch Umsetzen mit Mandelsäure-0-carbonsäureanhydrid in Äthylacetat den 7-(D-α-Mandelamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-p-methoxybenzylester.

Beispiele von derartigen Derivaten dei? Acylgruppen der Formel R'-C=O, die zur Acylierung der erfindungsgemäßen Halogenester oder freien Säuren verwendet werden können, sind:

Thiophen-2-acetylchiorid, Phenoxyacetylchlorid, Phenylacetylchlorid, Oxazol-2-acetylbromid, Thiazol-2-acetylchlorid, Tetrazol-1-essigsäure, Mandelsäure-O-carboxyanhydrid, 4-Hydroxymandelsäure-O-carboxyanhydrid, 4-Chlorphenoxyacetylbromid, Benzoylchlorid, 2,6-Dimethoxybenzoylchlorid, Thiophen-3-acetylchlorid, Furyl-2-acetylchlorid,

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der Pentachlorphenylester der Phenylmercaptoessigsäure oder 3-Chlorphenylmercaptoacetylchlorid.

Beispiele für bevorzugte antibiotisch wirkende Cephalos-" porine der allgemeinen Formel I, in der R¹ eine Gruppe der Formel R¹¹CH₂- darstellt, sind die folgenden:

7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-fluor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-[2-(3-Thienyl)-acetamido]-3-chlor-$~cephem-4-carbonssäure,

7-[2-(2-Furyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure, 7-[2-(2-Furyl)-acetamido]-3-brom-3-cephem-4-carbonsäure, 7-[2-(2-0xazyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-[2-(2-Thiazyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-[2-(2-Thiazyl)-acetamido]-3-brom-3-cephem-4-carbonsäure, 7-[2-(i-Tetrazyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsaure,

7-[2-(1-Tetrazyl)-acetamido]-3-fluor-3-cephem-4-carbonsäure,

und die Benzyl-, Diphenylmethyl-, m-Methoxybenzyl-, p-Nitrobenzyl-, 2,2,2-Trichloräthyl- und tert.-Butylester sowie die pharmazeutisch verträglichen Ester und nicht-toxischen Additionssalze dieser Verbindungen.

Die Verbindungen der allgemeinen Formel I, in der Q eine Carbonsäuregruppe bedeutet, können z.B. dadurch hergestellt werden, daß man den 3-Halogen-3-cephemester mit tert.-Butyl-

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-IA-

phenylmalonsäureChlorid oder mit tert.-Butyl-2-thienylmalonGäurechlorid in Gegenwart eines Halogenwasserstoffakzeptors, wie Natriumbicarbonat, acyliert. Zum Beispiel kann man den 7-Amino-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-tert.-butylester mit zwei Äquivalenten tert.-Butylphenylmalonylchlorid in Aceton bei einer Temperatur von etwa 5⁰C und in Gegenwart überschüssigen Natriumbicarbonats zu dem 7_(rr-tert.-Butyloxycarboxylphenylacetamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-tert.-butylester umsetzen. Die Absaptlung der beiden tert.-Butylestergruppen mit 90 5-oiger Ameisensäure führt zu der Dicarbonsäure, nämlich 7-(α-Carbo3cyphenylacetamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure.

Bevorzugte Vertreter der Verbindungen der allgemeinen Formel I, in der Q eine Carboxygruppe darstellt, sind:

7-(a-Carboxyphenylacetamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-[2-Carboxy-2-(2-thienyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-(oc-Carboxy-4-hydroxyphenylacetamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-(a-Carboxyphenylacetamido)-3-fluor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-[2-Carboxy-2-(2-thienyl)-acetamido]-3-fluor-3-cephem-4-carbonsäure,

7- (a-Carboxyphenylacetamido)-3-brom~3-cephem-4-carbonsäure, 7- (a-Carboxy-4-chiorphenylace tamido) ^-chlor^-cephenl·^- carbonsäure,

7- (rt-Carboxy-3,4-dimethoxyphenylace tamido) ^-chlor^-cephem-4-carbonsäure,

7-[2-carboxy-2-(3-thienyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

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7-(a-Carboxy-3-hydroxyphenylacetamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure

sowie die Benzyl-, Diphenylmethyl-, p-Methoxybenzyl-, p-Nitrobenzyl-, 2,2,2-Trichloräthyl- und tert.-Butylester und die pharmazeutisch verträglichen, nicht-toxischen Basenadditionssalze dieser Verbindungen.

Die a-Sulfo-acylamido-3-halogen-cephem-verbindungen der allgemeinen Formel I, in der Q eine Sulfogruppe (-SO₅H) darstellt, erhält man durch Anwendung der Acylierungsmethode, die zur Herstellung von a-Sulfobenzylpenicillinen verwendet wird und die in J. Med. Chem., 2_5 (H)* 11-5 (1972); ibid, S. 1108, beschrieben sind. Zum Beispiel setzt man die 7-Amino-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure in einer Aceton/Wasser-Mischung, die überschüssiges Natriumbicarbonat enthält, mit oc-Sulfophenylacetylchlorid um, so daß man die 7-(a-Sulfophenylacetamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure erhält. Beispiele für bevorzugte erfindungsgemäße a-Sulfoacylamido-3-halogen-cepheme sind:

7- (a-Sulf o-3-chlorphenylace tamido ) ^-chlor^-cephem-^ carbonsäure,

7-(a-Sulfo-4-hydroxyphenylacetamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7- (a-Sulfo-4-methoxyphenylace tamido) ^-brom^-cephem^- carbonsäure,

7-[2-Sulfo-2-(2-thienyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-[2-Sulfo-2-(3-thienyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-[2-Sulfo-2-(2-thienyl)-acetamido]-3-fluor-3-cephem-4-carbonsäure,

7- (a-Sulf 0-3,4-dime thy lphenylace tamido) ^- 4-carbonsäure

A09836/106ώ

und die Benzyl-, Diphenylmethyl-, p-Methoxybenzyl-, p-Nitrobenzyl-, 2,2,2-Trichloräthyl- und tert.-Butylester sowie die pharmazeutisch verträglichen, nicht-toxischen Basenadditionssalze dieser Verbindungen.

Die Verbindungen der allgemeinen Formel I, in der R eine Acylgruppe der folgenden Formeln

O O

Il If

P-C-C- P-C-C-

It Il

N ' N

syn anti

darstellt, erhält man durch Acylieren des 3-Halogen-3-cephemesters mit einem a-Methoxyimino- oder a-Acetyloximino-glyoxamoylchlorid, wobei Y eine Methylgruppe bzw. eine Acetylgruppe bedeutet. Die a-Oximinoverbindungen (Y = H) erhält man durch basische Hydrolyse der a-Acetyloximinoverbindungen. Zum Beispiel erhält man den 7-(a-Methoximinophenylglyoxamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester durch Acylieren des 7-Amino-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylesters mit a-Methoximinophenylglyoxamoylchlorid in einer überschüssiges Natriumbicarbonat enthaltenden Aceton/Wasser-Mischung.

Andererseits kann man den ycarbonsäure-p-nitrobenzylester in Aceton und in Gegenwart von Pyridin mit a-Acetyloximinophenylglyoxamoylchlorid zu dem 7-(a-Acetyloximinophenylglyoxamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester acylieren.

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Die α-Oximinoverbindungen (Y = H) erhält man durch milde basische Hydrolyse der α-Acetyloximinoverbindungen. Zum Beispiel erhält man durch Umsetzen des 7-(ct-Acetyloximinophenylglyoxamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylesters in wäßrigem Aceton während 12 Std. bei Raumtemperatur mit'1 Mol Natriumhydroxyd den 7-(a-Oximinophenylglyoxamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester.

Die obigen Maßnahmen sollen durch das folgende Reaktionsschema weiter erläutert werden, in dem zur Einfachheit nur die syn-Form dargestellt ist.

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Il
P-C-C-Cl

v°

^XCH₃

HaN

COOR1

Il H P-C-C-N^

O=C

-X

CH₃

COOR1

basische Hydrolyse

Il H
P-C-C-N-

N.

-X

COORi

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- 3T-

In den obigen Formeln besitzen die Substituenten P, ft, und X die oben angegebenen Bedeutungen.

Beispiele für erfindungcgemäße 7-«-Oxiinino-, 7-a-Acetyloximino- und y-a-Methoxyiminoarylglyoxamido-jS-halogencephalosporine sind:

7-(a-Oximinophenylglyoxamido)-^-chlor-^-cephem-^-carbonsäure,

7-(a-Methoxyimino-4-chlorphenylglyoxamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7- ( «-Oximino-^hydroxyphenylglyoxamido ) -^-chlor-^-cephem-4-carbonsäure,

7-[a-0ximino-2-(2-thienyl)-glyoxamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7- ( a-Oximinophenylglyoxamido) ^-fluor-^-cephem-^-carbonsäure,

7-(a-Methoximinophenylglyoxamido)-3-brom-3-cephem-4-carbonsäure,

7-[a-0ximino-2-(3-thienyl)-glyoxamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-[a-0ximino-2-(2-thienyl)-glyoxamido]-3-fluor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-(a-Acetyloximinophenylglyoxamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-(a-Acetyloximinophenylglyoxamido)-3-fluor-3-cephem-4-carbonsäure,

7^[a-Acetyloximino-2-(2-thienyl)-glyoxamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure

sowie die Benzyl-, Diphenylmethyl-, p-Methoxybenzyl-, p-Nitrobenzyl-, 2,2,2-Trichloräthyl- und tert.-Butylester und die pharmazeutisch verträglichen Ester und nicht-toxi-

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sehen Basenadditionssalze dieser Verbindungen.

Die antibiotisch wirkenden Verbindungen der allgemeinen Formel I, in der R¹ eine substituierte Imidoylaminoacetamidogruppe der allgemeinen Formel

(Z) -CH₀-C-

TP- ^ Il

darstellt, erhält man durch Hydrieren einer 7-(3-3enzyl-, 3-Phenoxymethyl-, oder 3-Phenylmercaptomethyl-1,2,4-oxadiazol-5-on-4-acetamido)-3-halogen-3-cephem-4-carbonsäure bei neutralem pH-Wert und in Gegenwart von Raney-Nickel als Katalysator. Diese Reaktion wird durch das folgende Reaktionsschema weiter verdeutlicht:

Il H N-CHa-C-N

COOH

neutra I w Hs,(R)NI

H Il H

(Z) -CHs-C-N-CHs-C-N Il
NH

COOH

In den obigen Formeln besitzen a, a', Z, m und-X die oben angegebenen Bedeutungen.

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-AT--

Das substituierte Oxadiazol-3-halogencephalosporin erhält man durch Acylieren der 3-Haiοgensäure oder des entsprechenden Esters, z.B. der y-Amino^-chlor-O-cephem-^carbonsäure bei üblichen Acylierungsbedingungen mit einem in 3-Stellung substituierten 1,2,4-Oxadiazol-5-on-4-acetylchlorid.

Alternativ kann man diese Zwischenprodukte dadurch herstellen, daß man eine 7-Halogenacetamido-3-halogen-3-cephem-4-carbonsäure oder einen Ester dieser Verbindung (Verbindungen der Formel I, in der R eine Chloracetyl- oder eine Bromacetylgruppe darstellt) mit dem in 3-3tellung substituierten 1,2,4-0xadiazol-5-on in Gegenwart eines Halogenwasserstoffakzeptors, wie Pyridin,

Beispiele für die in 7-Stellung substituierten 7-Imidoylaminoacetamido-3-halogencephalosporin-Antibiotika der obigen Formel sind:

7-[N-(Phenoxyacetimidoyl)-aminoacetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-[N-(Phenylacetimidoyl)-aminoacetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-[N-(Phenylmercaptoacetimidoyl)-aminoacetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-[N-(4-Chlorphenylmercaptoacetimidoyl)-aminoacetamidoJ-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-[N-(Phenylacetimidoyl)-aminoacetamido]-3-fluor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-[N-(Phenoxyacetimidoyl)-aminoacetamido]-3-brom-3-cephem-4-carbonsäure,

7-[N-(4-Hydroxyphenoxyacetaimidoyl)-aminoacetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-[N-(4-Chlorphenoxyacetimidoyl)-aminoacetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

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7_[N_(4-Nitrophenylacetimidoyl)-aminoacetsuiiido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure

sowie die Benzyl-, Diphenylmethyl-, p-Methoxybenzyl-, p-Nitrobenzyl-, 2,2,2-Trichloräthyl- und tert.-Butylester und die pharmazeutisch verträglichen Ester und nichttoxischen Basenadditionssalze dieser Verbindungen.

Besonders geeignete erfindungsgemäße Verbindungen sind die 3-Halogenester und -säuren der allgemeinen Formel I, in der die Gruppe R ein Wasserstoffatom bedeutet. Die 3-Halogenester und -säuren entsprechen der folgenden allgemeinen Formel

H₂N

(VII)

COOR·

in der X und R^ die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. Wenn die Gruppe R^ ein Wasserstoffatom bedeutet, kann - wie aus der folgenden Formel hervorgeht -

COO

die Verbindung in zwitterionischer Form vorliegen.

Eine weitere besonders nützliche Gruppe von erfindungsgemäßen Verbindungen entspricht der allgemeinen Formel I, in der R eine 5-Amino-5-carboxyvalerylgruppe oder eine veresterte, an der Aminogruppe geschützte 5-Aminocarboxyvalerylgruppe der allgemeinen Formel

£09836/ 1

O
A-O-C-CH-

NH

It

in der A und A¹ die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, darstellt. Derartige Verbindungen können durch die folgende allgemeine Formel VIII

II H

AOOC-CH-(CH₂)3-C-N I

NH
I
A¹

(VIII)

COOR1

in der X und R. die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, beschrieben werden.

Die oben angegebenen Verbindungen stellen wertvolle Zwischenprodukte zur Herstellung der 3-Halogensäuren und -ester dar, dadurch, daß sie der gut bekannten 7-Acylamido-Seitenkettenabspaltungsreaktion mit Phosphorpentachlorid und Pyridin unterzogen werden können, indem man die Abspaltungsreaktionen anwendet, die man zur Herstellung der 7-Aminocephalosporansäureester aus Cephalosporin C verwendet.

Man stellt diese Verbindungen, ausgehend von Cephalosporin C in folgender Weise her. Zunächst werden die in der Seitenstellung stehende Aminogruppe und beide Carbonsäuregruppen von Cephalosporin C mit Gruppen A und A¹ geschützt, worauf das geschützte Molekül mit einer schwefelhaltigen nukleophilen Verbindung, z.B. Kaliumäthylxanthat oder Thioharnstoff durch

409836/1

nukleophile Substitution der Acetoxyfunktion der 3-Acetoxymethylgruppe zu dem 3-thiosubstituierten Methylderivat umgesetzt werden. Anschließend wird der 3-thiosubstituierte-Methyl-3-cephemester mit entweder Raney-Nickel und Wasserstoff oder mit Zink in Ameisensäure und in Gegenwart von Dimethylformamid reduziert, wodurch eine reduktive Entfernung des 3-Thiosubstituenten bewirkt und der 3-Exomethylencephamester gebildet wird.

Der 3-Exomethylencephamester wird dann mit Ozon umgesetzt, wonach das gebildete Ozonid, unter Anwendung des oben beschriebenen Verfahrens, zu dem '3-Hydroxy-3-cephemester zersetzt wird. Der 3-Hydroxyester wird dann erfindungsgemäß halogeniert, so daß man eine Verbindung der obigen allgemeinen Formel VIII erhält.

Die Abspaltung der geschützten 7-Acylseitenkette mit ₅ Pyridin/Isobutanol oder Methanol ergibt den 3-Halogenester der allgemeinen Formel VII. Die Abspaltung der 7-Acylgruppe kann auch mit Nitrosylchlorid erfolgen, wenn die Aminoadipoylgruppe nicht geschützt ist.

Beispiele für Verbindungen der allgemeinen Formel VIII sind:

7- ^-Diphenylmethyloxycarbonyl^- (2,4-dichlorbenzamido) valeramido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-diphenylmethyl- ester,

7-(5-Diphenylmethyl-5-chloracetamidovaleramido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-diphenylmethylester,

7-(5-p-Nitrobenzyloxycarbonyl-5-propionamidovaleramido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester, 7-[S-Diphenylmethxyloxycarbonyl-S-(4-chlorbenzamido)-valeramido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-diphenylmethyl- ester,

409836/ 1 06A

7-(5-p-Nitrobenzyloxycarbonyl-5-acetamidovaleramido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester und

7_[5-Diphenylmethyloxycarbonyl-5-(2,4-dichlorbenzamido)-valeramido]-3-brom-3-cephem-4-carbonsäure-diphenylmethyl-' ester.

Beispiele für erfindungsgemäße 7-Amino-3-halogen-3-cephemsäuren und -ester sind die folgenden Verbindungen:

7-Amino-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-Amino-3-brom-3-cephem-4-carbons äure,

7_Amino-3-fluor-3-cephem-4-carbonsäure,

7-Amino-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-diphenylmethylester,

7-Amino-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester,

7-Amino-3-brom-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester,

7-Amino-3-fluor-3-cephem-4-carbonsäure-p-methoxybenzylester,

7-Amino-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-2,2,2-trichloräthylester und

7-Amino-3-brom-3-cephem-4-carbonsäurebenzylester.

Der Ausdruck "pharmazeutisch verträgliche" Ester, wie er hierin verwendet wird, umfaßt die geradkettigen und verzweigten Alkanoyloxymethylester mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie die Acetoxymethylester, die Propionyloxymethylester und die Pivaloyloxymethylester. Die Ester der 7-Acylamido-3-halogen-3-cephem-4-carbonsäure besitzen eine antibiotische Wirkung bei Mengen, die denen der Cephalosporinverbindung in der freien Säureform entsprechen und können anstelle des Antibiotikums in der freien Säureform verwendet werden. Demgegenüber besitzen die anderen, durch die Gruppe R. definierten Estergruppen, insbesondere die Benzyl-, Benzhydryl-, p-Methoxybenzyl-, p-Nitrobenzyl-, 2,2,2-Trichloräthyl- und tert.-Butyl-

409836/ 1 06

ester keine signifikante antiobiotische Wirkung.

Die 7-Acylamido-3-halogen-3-cephem-4-carbonsäuren (Verbindung der allgemeinen Formel 1,R= R¹-9=0, R₁ = H) stellen nützliche antibiotisch wirkende Verbindungen dar, zur Bekämpfung von durch gram-positive und gram-negative Organismen verursachte Infektionen. Die Verbindungen können in der freien Säureform oder in der Form pharmazeutisch verträglicher Ester oder nicht-toxischer Säureadditionssalze durch (subkutane oder intramuskuläre) Injektion verabreicht "werden. Die mit den freien Säuren und anorganischen Basen, wie Natriumbicarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumhydroxyd .und Kalziumhydroxyd gebildeten Salze führen zu den Natrium-, Kalium- und Kalziumsalzen, die z.B. in Form von isotonischen Lösungen oder in Form von flüssigen Suspensionen verabreicht werden können.

Die pharmazeutisch verträglichen Ester, z,B. die Acetoxymethylester, erhält man durch Umsetzen des Alkalimetallsalzes der y-Acylamido-J-halogen-J-cephem-^carbonsäure, z.B. des Kaliumsalzes, mit dem Alkanoyloxymethylhalogenid, wie Acetoxymethylchlorid, wobei man in wäßrigem Aceton arbeitet.

Die in vitro "bestimmte antibikrobielle Wirkung der 3-Halogencephalosporine ergibt sich aus den in der folgenden Tabelle I angegebenen Werten. Die Tabelle I enthält die mit der Standardscheiben-Platten-Methode (Disc-plate-method) bestimmte antimikrobielle Wirkung der 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure. Die numerischen Werte stehen für den Durchmesser (in mm) der Inhibierungsbereiche, die bei den genannten Organismen beobachtet wurden.

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24Q8686

TABELLE I

Antibiotische Wirkung der 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido ]-3-chlor-3-cephesi-4-carbonsäure

Untersuchte Organismen

Inhibierungszone (Durchmesser in mm) Konzentration (mg/ml)

	1,0	0,1	0,01
Staphylococcus aureus	31	• 29	20
Bacillus subtilis	48	40	24
Sarcina lutea	37	28	21
Mycobacterium avium	14		—
Proteus vulgaris	17	12H*	—
Salmonella gallinarum	32	22
Escherichia coli	24	19	Tr**
Klebsiella pneumoniae	36	27	13
Pseudomonas solanacearcum	28	21

* H= unscharfe Inhibierungszone
** Tr = Spur einer Inhibierungszone

409836/1064

In der folgenden Tabelle II ist die minimale inhibierende Konzentration (MIC) der 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure gegen Penicillin resistenten Staphylococcus sowohl in Anwesenheit als auch in Abwesenheit von Serum, angegeben. Die Werte für die minimale inhibierende Konzentration wurden nach der Gradientenplatten-Technik ermittelt, die im wesentlichen gemäß den Angaben von Bryson und Szybalski (Science, 116, 45 (1952)) durchgeführt wurde.

TABET.T_fK- II

Antibiotische Wirkung gegen Penicillin resistenten

Staphylococcus

Klinisch isoliertes Material	Minimale	inhibierende (yug/ml)	Konzentration
	kein Serum	Serum
V 41	5,0	7,0
v 32	8,4	> 20
X400*	>20	7-20
V 84	0,8	1,0
X 1,1	0,2	< 0,1

* Methicillin resistenterStaphylococcus.

.4 09836/106

240868B

Aus der folgenden Tabelle III geht die minimale inhibierende Konzentration, der für die Tabellen I und II verwendeten Verbindung, gegen repräsentative gram-negative Organismen hervor. Die Werte wurden nach der Gradienten-Platten-Technik ermittelt.

TABELLE III

Antibiotische Wirkung gegen gram-negative Organismen

Untersuchte Organismen

Shigella sp.
Escherichia coli Klebsiella pneumoniae Aerobacter aerogenes Salmonella heidelberg Pseudomonas aeruginosa Serratia marcescens

Minimale inhibierende Konzentration (/Ug/ml)

25
18,5

0,6

0,8

0,8

> 200

> 200

409836/1064

In der folgenden Tabelle IV ist die in vitro bestimmte antimikrobielle Wirkung der 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-brom-3-cephem-4-carbonsäure gegenüber verschiedenen Mikroorganismen angegeben. Die aufgeführten Daten wurden nach dem Standard-Scheiben-Platten-Verfahren ermittelt, wobei die numerischen Werte dem Durchmesser in mm der Inhibierungsbereiche entsprechen, die bei den angegebenen Mikroorganismen erreicht wurden.

A09836/1064

TABELLE IV

Antibiotische Wirkung von 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-brom-3-cephem-4-car bonsäure

Untersuchte Organismen

Inhib ierungsbere i ch* (Durchmesser in mm) Konzentration (mg/ml)

1,0

h = unscharfer Bereich
* synthetisches Medium
— = kein Inhibierungsbereich beobachtet.

0,1

Staphylococcus aureu3	27	25
Bacillus subtilis	37	38
Sarcina lutea	32	33
Mycobacterium svium	23	h42
Saccharomyces pastorianus	—	--
Neurospora sp.	—	--
Candida albicans	—	—
Bacillus subtilis	60	50
Trichophyton mentagrophytes	--	—
Proteus vulgaris	28	20
Salmonella gallinarum	30	15
Eschiuchia coli	23	lh
Pseudmonas aeruginosa	—	—
Klebsie11a pneumoniae	28	19
Serratia marcescans	—	—
Pseudomonas solanacearcum	31	h20
Escherchia coli*	27	18

0,01

h33

hll

hll

£09836/106^

In der folgenden Tabelle V ist die minimale inhibierende Konzentration (MIC) des Antibiotikums 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-brom-3-cephem-4-carbonsäure gegen Penicillin resistente Staphylococcus-Stämme in Abwesenheit von Serum aufgeführt.

Die inhibierenden Konzentrationen wurden nach dem Gradienten-Platten-Verfahren bestimmt.

TABELLE V

Antibiotische Wirkung gegen Penicillinresistenten Staphylococcus

Klinisch isoliertes Material Minimale inhibierende

	Konzentration (/Ug/ml)
V41	0,5
V32	0,6
X400*	>20
V84	0,4
X1,1	0,3

* Gegen Methicillin resistenter Staphylococcus.

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•et-

Die minimalen inhibierenden Konzentrationen der 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-brom-3-cephem-4-carbonsäure gegen repräsentative gram-negative Bakterien sind in der folgen-, den Tabelle VI angegeben.

Die aufgeführten Werte wurden nach dem Gradienten-Platten-Verfahren bestimmt.

TABELLE VI

Antibiotische Wirkung von 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-brom-3-cephem-4-carbonsäure gegen gram-negative Bakterien

Untersuchte Organismen

Shigella sp.
E3Cherichia coil Klebsieila pneumoniae Aerobacter aerogenes Salmonella heidelberg Pseudomonas aeruginosa Serratia marcescens

Minimale inhibierende Konzentration (#ug/ml)

19,8

20,8

1,0

1,0

1,0

> 200

> 200

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Die 7-Acylamido-3-halogen-3-cephem-4-carbonsäureester (Verbindungeader allgemeinen Formel 1,R = R¹ -C=O, R₁ = Estergruppe) stellen geeignete Zwischenprodukte zur Herstellung der antibiotisch wirkenden freien Säureform der Verbindungen dar. Die durch die Angabe R₁ definierten esterbildenden Gruppen sind alle bekannten Gruppen, die üblicherweise dazu verwendet werden, die in der 4-Stellung stehende Carbonsäuregruppe des Cephalosporinmoleküls während Reaktionen zu schützen, die in anderen Gruppen des Moleküls durchgeführt werden. Diese esterbildenden Gruppen können leicht durch Reduktion oder durch Hydrolyse abgespalten werden, so daß man die freie Säure erhält. Zum Beispiel kann man die p-Nitrobenzylestergruppe durch katalytische Hydrogenolyse über Palladium-auf-Kohlenstoff als Katalysator entfernen. Die Diphenylmethylgruppe (Benzhydrylgruppe) spaltet man mit Trifluoressigsäure in Anisol bei etwa 10°C ab. Die p-Methoxybenzylgruppe kann man mit Trifluoressigsäure bei etwa 1O°C (J. Org. Chem., 36, 1259, (1971)) beseitigen. Die 2,2,2-Trichloräthylgruppe kann man mit Zink und einer Säure abspalten (J. Am. Chem. Soc., 88, 852 (1966)). Die Benzylestergruppe kann man durch katalytische Hydrogenolyse über einem Palladiumkatalysator entfernen (J. Org. Chem. 27, 1381 (1962)), während man die tert.-Butylgruppe mit einem Verfahren abspalten kann, das in J. Org. Chem., 31, 444 (1966) beschrieben ist.

Die 7-Amino-3-halogen-3-cephem-4-carbonsäuren und deren Ester (Verbandungen der allgemeinen Formel I, R = H) stellen wertvolle Zwischenprodukte zur Herstellung der 3-Halogenantibiotika dar. Wie bereits beschrieben, können diese 3-Halogensäuren und -ester unter Anwendung üblicher N-Acylierungsverfahren in die 7-Acylamido-3-halogen-3-cephem-4-carbonsäuren oder -ester überführt werden.

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Die folgenden Beispiele sollen die erfindungsgemäßen Verbindungen und die Verfahren zu deren Herstellung weiter erläutern.

A. Herstellung der Ausgangsmaterialien

Beispiel 1

Hydrochlorid des T-Amino^-methylencepnam-^-carbonsäure-pnitrobenzylesters:

Zu einer Lösung von 965 mg (2 mMol) des 7-Phenoxyacetamido-J-methylencepham-^carlDonsäure-p-nitrobenzylesters in 10 ml Methylenchlorid gibt man 175 g trockenes Pyridin und 460 mg Phosphorpentachlorid und rührt die Mischung bei Raumtemperatur während 6 Std. Dann gibt man zu der Mischung 1 ml Isobutanol und lagert diese über Nacht bei 0⁰C. Das in Form eines kristallinen Niederschlags gebildete Produkt, d.h. das Hydrochlorid des y-Amino-J-methylencepham-^carbonsäurep-nitrobenzylesters wird abfiltriert, wobei man 430 mg des Produktes erhält (Ausbeute 58 %).

Elementaranalyse

	C	69	4	H	10	N
ber.:	46,	40	4	,18	10	,89
gef.:	46,		,20	,62

IR-Spektrum (Nujol): Carbonyl-Absorption bei 5,65 (ß-Lactarn) und

5,75/U (Ester).

NMR-Spektrum (Dimethylsulfoxyd dg):

Signale bei t = 6,34 (2d, 2H, ₃ 4,7 - 4,4 (m, 6H, C₄-H, Ester CH₂, 2,4 - 1,6 (m, 4H, aromatisches H).

4,98 (d, IH, CH

und C₇-H); und

409836/1064

~7 T

Beispiel 2

p-Toluolsulfonatsalz des 7-Amino-3-methylencepham-4-carbonsäure-p-nitrobenzylesters:

Zu einer Lösung von 965 mg 7-Phenoxyacetamido-3-methylencepham-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester in 10 ml Methylenchlorid gibt man 175 mg trockenes Pyridin und 460 mg Phosphorpentachlorid und rührt die Mischung während 5 Std. bei Raumtemperatur. Anschließend wird die Reaktionsraischung auf 0⁰C abgekühlt und mit 50 ml kaltem Methanol versetzt. Nach 1-stündigem Rühren bei Raumtemperatur wird die Reaktionsraischung im Vakuum eingedampft, um die Lösungsmittel zu entfernen, worauf die verbleibende Reaktionsmischung in einer Mischung aus Äthylacetat und Wasser gelöst wird. Dann stellt man den pH-Wert auf 7 ein, trennt die Äthylacetatschicht ab, wäscht sie mit Wasser und trocknet sie. Dann gibt man 1 Äquivalent p-Toluolsulfonsäure zu der getrockneten Lösung, worauf man nach dem Abkühlen 600 mg des p-Toluolsulfonatsalzes de s 7-Amino-3-methylencepham-4-carbonsäure-p-nitrobenzylesters erhält. Das Produkt wird durch Umkristallisation aus. einer Mischung von 12 ml Methanol, 24 ml Äther und 15 ml Petroläther gereinigt.

Elementaranalyse ^₂₂H₂-.N,OpS_:

CHN

ber.: 50,66 4,45 8,06 % gef.: 50,41 4,51 7,86 %

IR-Spektrum (Nujol): Carbonyl-Absorption bei 5,65 (ß-Lactam)

und 5,71/U (Ester).

NMR-Spektrum (Dimethylsulfoxyd dg):

Signale bei X = 7,70 (s, 3H, p-Methyl); 6,39 (s, 2H, C_p-H_p); 4,98 (d, IH, C₆-H)₅ 4,7 - 4,3 (m, 6H, C₄-H, Ester-CH₂; C -CH und 2,93 - 1,68 (m, 8H, aromatisches H).

UV-Spektrum (pH 6 Puffer): Max. bei 219 m,u (£ "= 19 600) und

268 m'u (£ = 9 400).

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Beispiel

7-Amino-3-methylencepham-4-carbonsäure-p—methoxybenzylester-hydrochlorid:

Zu einer Lösung von 4,3 g y-Phenoxyacetamido^-methylen- ' cepham-4-carbonsäure-p-methoxybenzylester in 50 ml Methylenchlorid gibt man 880 mg trockenes Pyridin und 2,3 g Phosphorpentachlorid und rührt die Mischung während 3 Std. am Rückfluß. Dann wird die Reaktionsmischung in einem Eis-Wasser-Bad gekühlt und mit 5 ml Isobutanol versetzt. Die Mischung wird anschließend mehrere Stunden in der Kälte gerührt, wobei 2,2 g des Reaktionsproduktes 7-Amiho-3-methylencepham-4-carbonsäure-p-methoxybenzylester-hydrochlorid ausfallen. Das Produkt wird abfiltriert, mit kaltem Methylenchlorid gewaschen und im Vakuum getrocknet.

Elementar analyse C^H^N^

CHN ber.: 51,82 \ 5,16 7,55 %

gef.: 51,65 5,04 7,72 %

Beispiel 4

y-Amino^-methylencepham^-carbonsäure-p-methoxybenzylesterp-toluolsolfonat:

Zu einer Lösung von 937 mg y-Phenoxyacetamido-^-methylencepham-4-carbonsäure-p-methoxybenzylester in 10 ml Methylenchlorid gibt man 0,18 ml trockenes Pyridin und 460 mg Phosphorpentachlorid. Man rührt die Mischung während 2 Std. bei Raumtemperatur und kühlt sie dann auf 5⁰C ab. Zu der kalten Mischung gibt man 50 ml kaltes Methanol und läßt die Mischung sich auf Raumtemperatur erwärmen. Dann wird die Mischung im Vakuum eingedampft, worauf der Rückstand in einer

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Mischung aus Äthylacetat und Wasser gelöst wird. Der pH-Wert der Lösung "wird auf einen Wert von 7 eingestellt, v/orauf die Äthylacetatschicht abgetrennt, mit Wasser gewaschen und getrocknet wird. Zu der getrockneten Äthylacetatschicht gibt man 1 Äquivalent p-Toluolsulfonsäure. Beim Abkühle η fallen 600 mg 3-Methylencepham-4-carbonsäure-p-methoxybenzylester-p-toluolsulfonat in Form eines kristallinen Feststoffs aus.

Eleraentaranalyse ^C23^H26^N2°6^S2^:

C H-N

ber.: 5*»,53 5,17 '5,53 % gef.: 5^,33 5,05 5,47 %

IR-Spektrum (Nujol) : Carbonyl-Absorptionsbande bei 5,65

(ß-Lactam) und 5_s78_/u (Ester).

NMR-Spektrum (Dimethylsulf oxyd dg) : Signale bei Z= 7,69 (s, 3H, p-Methyl),

6,ill (s, 2Ή, C₂-H₂),

6,23 (s, 3H, p-Methoxy), - 5,0 (d, IH, C₆-H),

4,82 (s, 2H, Ester-CH₂),

4,7 - 4,55 (m, 4H, C₄-H, C₃-CH₃ und C₇-H),

3,2 - 2,0 (m, 8h, aromatisches H).

409836/106^

Beispiel 5

y-Mino^-hydroxy-S-cephem^-carbonsäure-p-nitrobenzylester-hydrochlorid.

Man kühlt eine Lösung von 3,85 g des gemäß Beispiel 1 hergestellten y-Amino^-methylencepham^-carbonsäure-p-nitrobenzylester-hydroChlorids in 600 ml Methanol in einem Aceton/Trockeneis-Bad. Dann leitet man -während etwa 20 Min. Ozon durch die Mischung, wobei die Reaktionsmischung eine schwach-blaue Färbung annimmt. Dann führt man Stickstoffgas in die Reaktionsmischung ein, um überschüssiges Ozon zu vertreiben. Dann wird das als Zwischenprodukt anfallende Ozonid zersetzt, was durch Einleiten von Schwefeldioxydgas in die Reaktionsmischung erfolgt, bis diese bei dem Kaliumjodid-Stärke-Test eine negative Reaktion zeigt.

Die Reaktionsmischung wird dann im Vakuum eingedampft, worauf der Rückstand in 200 ml einer 0,1η Chlorwasserstofflösung in Methylenchlorid gelöst wird. Die Lösung wird zur Trockene eingedampft, worauf das verbleibende Reaktionsprodukt in Aceton gelöst wird. Beim Abkühlen fallen 3,15 g y-Amino^-hydroxy^-cephem^-carbonsäurep-nitrobenzylester-hydrochlorid in Form eines kristallinen Feststoffs aus.

IR-Spektrum (Nujol): Carbonyl-Absorption bei 5,55 (ß-Lactam-

carbonyl) und 5,O2_/u (Estercarbonyl mit Wasserstoffbrückenbindung zur 3-Hydroxy gruppe).

Elektrometrische Titration (66 % Dimethylformamid) PKa 4,0 und 6,3.

409836/1

Beispiel 6

7-Amino-3-hydroxy-3-cephem-4-carl)onsäure-p-nitrobenzylesterhydrochlorid.

Man kühlt eine Lösung von 4 g y-Amino^-methylencepham-A--carbonsäure-p-nitrobenzylester-hydrochlorid in 620 ml Methanol in einem Trockeneis/Aceton-Bad ab und leitet während etwa 20 Min. Ozon durch die kalte Lösung. Die Reaktionsmischung wird dann durch Einleiten von Stickstoff in die Lösung von dem restlichen Ozon befreit, worauf man 10 g Natriumbisulfit zusetzt.

Die Mischung wird dann während 1 Std. bei Eisbadtemperatür gerührt, wonach die Mischung bei dem Kaliumjodid-Stärke-Test eine negative Reaktion zeigt.

Die Mischung wird dann im Vakuum eingedampft, wobei das Reaktionsprodukt in Form eines amorphen gelben Rückstandes anfällt. Der Rückstand wird aus Aceton umkristallisiert, wobei man 3,4 g 7-Amino-3-hydroxy~3-cephem-4-carbonsäurep-nitrobenzylester-hydrochlorid in Form eines kristallinen Acetonsolvats erhält.

IR-Spektrum (Nujol): Carbonyl-Absorptionsbande bei 5,60

(ß-Lactam) und 6,O4.u (Estercarbonyl mit Wasserstoffbrückenbindung zur 3-Hydroxygruppe).

NMR-Spektrum (Dimethylsulfoxyd dg):

Signale bei t - 7,92 (s, 3H, 1/2 Mol Aceton),

6,22 (2d, 2H, C₂-H₂),

5.07 (d, IH, C₆H),

4.8 - 4,5 (m, 3H, Ester CH₃ und C₇H), 2,4 - 1,6 (m, 4h, aromatisches H).

409836/106A

« « -, -7 240868Β

eispiel 7

7-Amino-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylesterhydrochlorid.

Unter Anwendung der in den Beispielen 5 und 6 beschriebenen Ozonisierungsmethode -werden 3,85 g 7-Amino-3-methylencepham^-carbonsäure-p-nitrobenzylester-hydrochlorid in Methanol ozonisiert, worauf das als Zwischenprodukt anfallende Ozonid bei einer Temperatur von 0⁰C mit 3,5 ml Trimethylphosphit zersetzt wird. Die Reaktionsmischung wird dann eingedampft, worauf der Rückstand in 100 ml 0,1 η HCl in Methylenchlorid gelöst wird. Die Lösung wird eingedampft und der Rückstand wird aus Aceton unikristallisiert, wobei man 2,8 g 7-Amino-3-hydroxy~3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester-hydrochlorid erhält.

Beispiel 8
7-Amino-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester.

Man löst 4 mMol des gemäß Beispiel 5 hergestellten 7-Amino-3-hydroxy^-cephem^-carbonsäure-p-nitrobenzylester-hydrochlorids in Wasser und setzt Äthylacetat zu der Lösung zu. Dann wird der pH-Wert der Aufschlämmung mit Hilfe von 1n Natriumhydroxydlösung von 2,2 auf 5 gebracht. Die Äthylacetatschicht wird abgetrennt, mit Wasser gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Die getrocknete Äthylacetatschicht wird zur Trockene eingedampft, wobei man 7-Amino-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester in Forin eines kristallinen Rückstands erhält.

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Elementaranalyse ^cm^Hi3^N3°6^S:

CHN

ber.: ^7,86 3,73 . 11,96 %

gef.: 47,87- 4,00 12,11 %

IR-Spektrum (Nujol): Carbonyl-Absorptionsbande bei 5,65

(breit, ß-Lactam und Ester) und 6,O.u (Amid).

NMR-Spektrum (Dimethylsulfoxyd dg):

Signale bei Z =6,63 (2d, 2H, C₂H), 5,31 (d, IH, C₅H),

4,89 (d, IH, C₇H), 4,62 (s, 2H, Ester CH₂

4,30 (breit s, 2H, 7 N-H),

2,5 - 1,8 (m,- ¹JH, aromatisches H)· und

1,2 (d, IH, C_xOH).

B e i spiel

y-Phenoxyacetamido^-hydroxy-J-cephem-^carbonsäure-methylester.

Man kühlt eine Lösimg von 1 ,'6 g y-Phenoxyacetamido^-iaethylencepham-4-carbonsäure-methylester in 300 ml Methylenchlorid in einem Aceton/Trockeneis-Bad. Dann leitet man während 3 Min. Ozon durch, die Lösung, wobei die Reaktionsmischung eine schwach-blaue Färbung annimmt. Dann wird das überschüssige Ozon mit einem Sauerstoffstrom vertrieben, wonach man 10 g Natriumbisulfit zusetzt. Dann rührt man die Reaktionsmischung und läßt sie sich auf 0⁰C erwärmen. Die flüssige Phase wird; abdekantiert und nacheinander mit einer 5 %igen Chlorwasserstoffsäurelösung, Wasser und einer gesättigten Natriumchloridlösung gewaschen. Die gewaschene Mischung wird getrocknet und eingedampft, wobei man 1,5 g rohen y^Phenoxyacetamido^-hydroxy^-cephem^-carbonsäuremethylester in Form eines amorphen Feststoffs erhält.

Das rohe Produkt wird in Äthylacetat gelöst und mit einer

409836/106/»

5 %igen Natriumbicarbonatlösung extrahiert. Dann gibt man Äthylacetat zu dem Extrakt, der dann mit 1n Chlorwasserstoff säur elö sung auf einen pH-Wert von 2 angesäuert wird. Die organische Phase wird abgetrennt, mit einer gesättigten Natriumchloridlösung gewaschen und getrocknet. Der getrocknete Extrakt wird zur Trockene eingedampft, wobei sich 709 mg des Reaktionsproduktes ergeben, das mit einer geringen Menge des entsprechenden 3-Hydroxy-3-cephemsulfoxyds, einem ÜberOxydationsprodukt, verunreinigt ist. Das Produkt wird durch präparative Dünnschichtchromatographie auf Kieselgel mit einer Chloroform/Methanol-Mischüng (9/Ό von der SuIfoxydverunreinigung abgetrennt und in reiner Form isoliert.

Elementaranalyse C₁₆H₁₆N₂OgS-H₂O:

	50	C	4	H	7	N	8	S
ber.:	51	,26	4	,75	7	,33	8	,38
gef.:	,03	,62	,06	,37

IR-Spektrum (Chloroform): Absorptions-Peaks bei 2,8 (Amid, NH),

5,6 (ß-Lactam-Carbonylgruppe), 5,85 (breit, Amid und Ester-Carbonylgruppe) und 6 _fS _f\x (Amid II).

NMR-Spektrum (CDCl-,) :

Signale bei t = 6,65 (s, 2H, C₂-H₂),

6,13 (s, 3H, Methylester),

5,40 (s, 2H, Seitenketten-CH₂),

4,93 (d, IH, C₆H),

4,32 (q, IH, C₇H),

3,15-2,38 (m, 6H, aromatische und Amid-H) und

1,60 (breit s, IH, 3-OH).

Elektrometrische Titration (66 % wäßriges Dimethylformamid): pKa 5,6.

£09836/106^

Beispiel 10

y-Phenoxyacetamido-J-hydroxy-S-cepheia-A-carbonsäure-pmethoxybenzylester.

Man kühlt eine Lösung von 2,5 g 7-Phenoxyacetamido-3-methylencepham-4-carbonsäure-p-methoxybenzylester in 350 ml Äthylacetat mit Hilfe eines Aceton/Trockeneis-Bades. Dann leitet man während 8 Min. Ozon durch die Lösung und vertreibt das überschüssige Ozon durch Einleiten von Sauerstoff in die ozonisierte Reaktionsmischung. Das als Zwischenprodukt anfallende Ozonid wird durch Zugabe von 25 g Natriumbisulfit zu der Reaktionsmischung und Rühren bei einer Temperatur von etwa O⁰C zersetzt. Die Reaktionslösung wird dekantiert und nacheinander mit Wasser, 5 %iger Chlorwasserstoffsäure und einer gesättigten Natriumchloridlösung gewaschen. Die gewaschene Mischung wird getrocknet und eingedampft, wobei man das Reaktionsprodukt, den 7-Phenoxyacetamido-3*-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäure-p-methoxybenzylester in Form eines amorphen Peststoffs erhält.

NMR-Spektrum (CDCl,):

Signale bei Z =6,73 (s, 2H, C₃H₂),

6,23 (s, 3H, p-Methoxy),

5,53 (s, 2H, Seitenketten-CH₂),

5,03 (d, IH, C₆H),

4,87 (s, 2H, Ester-CH₂),

4,47 (q, IH, C₇H),

3,40 - 2,50 (m, 9H, aromatisches H),

2,33 (d, IH, Amid-NH) und

1,53 (breit s, IH, 3 OH).

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Beispiel 11

7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3~hydroxy-3-cephem-4-carbonsäurep-nitrobenzylester.

Zu einer Lösung von 1,55 g ycarbonsäure-p-nitrobenzylester-hydrochlorid in 30 ml Aceton, die 364 mg (0,5 ml, 3,6 mMol) Triäthylamin enthält, gibt man 962 mg Harnstoff. Unter Rühren gibt man bei Raumtemperatur tropfenweise eine Lösung von 730 nil (4,4 mMol) 2-Thiophenacetylchlorid in 20 ml Aceton zu der Mischung zu. Nach 2,5 Std. wird die Reaktionsmischung abfiltriert und eingedampft. Der Rückstand wird in Äthylacetat gelöst, worauf die Lösung nacheinander mit Wasser, einer 5 %igen Natriumbicarbonatlösung, einer 5 ^igen Chlorwasserstoffsäurelösung und einer gesättigten Natriumchloridlösung gewaschen wird. Die gewaschene Lösung wird getrocknet und dann durch Eindampfen im Vakuum eingeengt, wobei man 1,2 g des Reaktionsproduktes in Form eines kristallinen Rückstandes erhält. Das Produkt wird aus Äthylacetat umkristallisiert, wobei man den reinen 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester mit den folgenden Eigenschaften erhält:

IR-Spektrum (Nujol): Absorptions-Peaks bei 3>0 (Amid-NH),

5,68 (ß-Lactam-Carbonylgruppe) und 6,1.u (Amid- und Estergruppen, die über Wasserstoffbrückenbindungen mit der 3-Hydroxygruppe verbunden sind)

NMR-Spektrum (CDCl^/Dimethylsulfoxyd dg):

Signale bei ■.% = 6,54 (2d, 2H, C₃H₂),

6,16 (s, 2H, Seitenketten-CH₂),

4,90 (d, IH, C₆H),

4,60 (d, 2H, Ester-CH₂),

4,33 (q, IH, C H),

3,1 - 1,6 (m, 7H, aromatisches H) und

1,30 (d, IH, Am id-NH).

409836/1064

Beispiel 12

7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäurep-nitrobenzylester.

Man setzt 3,85 g 7-Amino-3-methylencepham-4-carbonsäuΓe-pnitrobenzylester-hydrochlordd gemäß der in Beispiel 5 beschriebenen Weise mit Ozon in Methanol zu dem Ozonid um. Das Ozonid wird mit Schwefeldioxyd zu dem 3-Hydroxyprodukt zersetzt, das als rohes Produkt isoliert wird. Die rohe 3-Hydroxy-3-cephemverbindung wird in 175 ml Tetrahydrofuran und 50 ml l/asser gelöst. Sodann suspendiert man 2,1 g Natriumbisulfit in der Lösung und gibt tropfenweise eine Lösung von 4,8 g 2-Thiophenacetylchlorid in 200 ml Tetrahydrofuran zu der Suspension.

Die Mischung wird dann 2 Std. bei Raumtemperatur gerührt und anschließend zu einem wäßrigen Rückstand eingedampft. Der Rückstand wird mit Äthylacetat aufgeschlämmt, worauf die organische Schicht abgetrennt, die mit 5" ^iger Chlorwasserstoffsäure und mit Wasser gev/aschen wird. Die gewaschene Schicht wird getrocknet und zur Trockene eingedampft, wobei man das Reaktionsprodukt in Form eines kristallinen Rückstandes erhält. Der Rückstand wird dreimal mit Diäthyläther verrieben, um die verunreinigende 2-Thiophenessigsäure zu entfernen, wobei man 2,9 g 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester in Form eines kristallinen Produktes erhält.

Elektrometrische Titration (66 % wäßriges Dimethylformamid) pKa 5,9. .

NMR-Spektrum (CDC1,/D₂O):

Signale bei t = 6,60 (s, 2H,.C₃H ), 6,13 (s, 2H, Seitenketten-CH₂), 4,96 (d, IH, C₆H), 4,62 (d, 2H, Ester-CH₂), 4,46 (d, IH, C₇) und 3,1 - 1,7 (m, 7H, aromatisches H).

A0 9836/1064

Beispiel 13

y-Acetamido^-hydro^^-cephem^-carbonsäure-p-nitrobenzylester.

Man kühlt eine Lösung von 10 mMol 7-Amino-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester-hydrochlorid in einer Mischung aus 325 ml Aceton und 125 ml Wasser in einem Eis/ Wasser-Bad. Unter Rühren wird während 30 Min. ein Ketengasstrom durch die Lösung geführt. Anschließend wird die Reaktionsinischung eingedampft, um das Aceton zu entfernen, worauf der wäßrige Rückstand mit Äthylacetat aufgeschlämmt wird. Die Äthylacetatschicht wird abgetrennt und mit einer 5 ?oigen Chlorwasserstoffsäurelösung und einer gesättigten Lösung von Natriumchlorid gewaschen. Der gewaschene Extrakt wird getrocknet und im Vakuum eingedampft, wobei man das Reaktionsprodukt in Form eines kristallinen Rückstandes erhält. Der Rückstand wird mit Diäthyläther verrieben und im Vakuum getrocknet. Man erhält 3,55 g 7-Acetamido-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester, F = etwa 146 bis 152⁰C (Zersetzung).

Element ar analyse C₁gH_lc-N-₅O„S:

C HN

ber.: 48,85 3,84 10,68 % gef.: 48,97 3,96 10,42 %

IR-Spektrum (CHCl^): Absorptionsbanden bei 2,9 und 3,0

(Amid-NH und OH), 5,63 (ß-Lactam-Carbonyl) und 5,95/U (breit, Amid- und Ester-Carbonylgruppen, die mit Wasserstoffbrückenbindungen mit der 3-Hydroxygruppe ver-

NMR-Spektrum (CDCl₃): ^{bunäen sind}'

Signale bei Z = 7,90 (s, 3H, 7-Acetamido-Cl·^), 6,55 (s, IH, C₂H₂), 4,92 (d, IH, C₆H), 4,63 (m, 2H, Ester-CH₂), 4,30 (q, IH, C₇H), 2,81 (d, IH, Amid-NH), 2,5-1,8 (m, 4H, aromatisches H) und 2,8 (s, IH, C₃ OH).

409836/1064

Elektrometrische Titration (66 % wäßriges Dimethylformamid) pKa 5,9.

Beispiel 14

y-Phenylacetamido^-hydroxy^-cephera^-carbonsäure-p-nitrobenzylester.

In gleicher Weise wie in Beispiel 9 beschrieben, kühlt man eine Lösung von 350 mg T-Phenylacetamido-^-methylencepham-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester in 250 ml Methylenchlorid auf -78⁰C ab 'and ozonisiert diese lösung. Das als Zwischenprodukt anfallende Ozonid wird in situ mit Schwefeldioxyd zersetzt, worauf das Reaktionsprodukt gewonnen und durch Extraktion mit Äthylacetat in kristalliner Form isoliert ■wird.

Elementaranalyse

ber.:	56	,28	4	,80	8	,95	%
gef.:	56	,11	4	,15	8	,74	%

NMR-Spektrum (CDCl₅):

Signale bei t = 6,68 (2d, 2H, C₃H₂), 6,37 (s, 2H, Seitenketten-CH₂), 5,03 (d, IH, CgH), 6,66 (d, 2H, Ester-CH₂), 4,40 (q, IH, C₇H), 2,7 (m, 6H, Amid-NH und aromatisches H), 2,53-1,70 (q, 4h, aromatisches H) und ein Singulett bei niedrigem Feld, dessen Integration dem eines H der 3-Hydroxygruppe entspricht.

IR-Spektrum (Nujol): Absorptions-Peaks bei 3,04 (Amid,

5,60 und 6,0.u (ß-Lactam, Ester und Amid-Carbonyl).

409836/1064

Beispiel 15

7- (D-a-Phenyl-a-formyloxyace tamido )-3-hydroxy-3-cephem- 4-carbonsäure-p-nitrobenzylester.

Zu einer Lösung von 1,54 g 7-i
carbonsäure-p-nitrobenzylester-hydrochlorid in 120 ml Aceton und 40 ml Wasser gibt man 936 mg Natriumbisulfit. Unter Rühren setzt man bei Raumtemperatur tropfenweise eine Lösung von 960 mg O-Formyl-D-MandelsäureChlorid in 20 ml wasserfreiem Aceton zu. Die Reaktiansmischung wird während 16 Std. bei Raumtemperatur gerührt und dann zur Entfernung des Acetons eingedampft. Der wäßrige Rückstand wird mit Äthylacetat aufgeschlämmt und von der organischen Schicht abgetrennt. Der Extrakt wird mit Wasser gewaschen, getrocknet und eingedampft. Der kristalline Rückstand wird mit Diäthyläther verrieben, wobei sich 1 g des 7-(D-a-Phenyl-a-formyloxyacetamido)-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylesters ergeben.

Elementaranalyse C ,H_1qN,O_QS:

CHN

ber.: 53,80 3,73 8,18 % gef.: 53,51 3,81 8,46 %

IR-Spektrum (CHCl,): Carbonyl-Absorptions-Peaks bei 5,55,

⁵ 5,73, 5,85 und 5,93,u.

KMR-Spektrum (CDCl,):

Signale bei ^ = 6,61 (s, 2H, C₂H₂),

4,95 (d, IH, C₆H),
4,61 (d, 2H, Ester-CH₂), 4,39 (q, IH, C₇H),
3,70 (s, IH, Ot-CH) und 2,80 - 1,70 (m, HH, Amid-NH und aromatisches H).

409836/1064

Beispiel 16

7- [2- (2-Thienyl) -acetamido ]-3-chlor-3-cephem-4- carbonsäurediphenylmethylester.

a) Zu einer Lösung von 34 g (100 mMol) 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-methylencepham-4-carbonsäure in 500 ml Methylenchlorid gibt man 21,4 g (110 mMol) Diphenyldiazomethan und rührt die erhaltene Mischung während 2 Std. bei Raumtemperatur. Das Lösungsmittel wird dann unter vermindertem Druck verdampft, wonach der Rückstand in Äthylacetat gelöst wird. Die Äthylacetatlösung wird mit einer 5 /»igen Natriumbicarbonatlösung und dann mit Wasser gewaschen und schließlich über Magnesiumsulfat getrocknet. Die getrocknete Lösung wird auf ein geringes Volumen eingedampft. Beim Stehenlassen fallen 40 g 7- [2- (2-Thienyl) -acetamidb ]-3-methylencepham-4-carbonsäure-diphenylmethylester in Form eines kristallinen Feststoffs mit einem Schmelzpunkt von etwa 132 bis 133°C aus.

IR-Spektrum (Chloroform): Absorptions-Peaks bei 2,9 (Amid

N-H), 5,65, 5,75 und 5,93 (ß-Lactam, Ester bzw. Amid-Carbonylgruppen) und 6,62_/u (Amid II),

NMR-Spektrum (CDC1,):

Signale bei t = 6,72 (ABq, 2H, C₃-H₂),

6,21 (s, 2H, Oi-CH₂),

4,83 - 4,65 (m, 4H, C₁₁-H, C₆-H und C₃-CH₂),

4,39 (q, IH, C₇-H),

3,4 - 2,65 (m, 15H, C₇-NH, Ester-CH und aromatisches H).

Λ09836/ 1

b) Zu der Lösung von 8,1 g (16 mMol) des obigen Esters in 80 ml Methylenchlorid gibt man 1,57 g (1,6 ml, 19,6 mMol) trockenes Pyridin und 3,8 g (18,1 mMol) Phosphorpentachlorid. Die Reaktionsmischung wird während 2 Std. bei Raumtemperatur gerührt und anschließend in einem Eis/Wasser-Bad abgekühlt. Dann wird die kalte Mischung mit 8 ml Isobutanol unter Rühren behandelt. Dann rührt man während weiterer 2 Std., wobei 3 g 7-Amino-3-methylencepham-^carbonsäure-diphenylmethylester-hydrochlorid in Form eines kristallinen Niederschlags ausfallen. Das Produkt wird abfiltriert, mit Methylencnlorid gewaschen und im Vakuum getrocknet.

Elementaranalyse

e	C21H21N2°3	SCl:	H	6	N	Cl	,50
	C		,08	6	,72	8	,80
ber	.: 60,50	5	,02		,71	8
gef	.: 60,70	5

NMR-Spektrum (Dimethylsulfοxyd dg):

Signale bei t = 6,45 (ABq, 2H, C₃-H₂), 5,00 (d, IH, Cg-H 4,68 (d, IH, C₇-H), 4,60 (s, 2H, 3-CH₃), 4,44 (s, IH, C₄ 3,10 (s, IH, Ester-CH) und 2,6l (s, 1OH, aromatisches H)

c) Man löst 2,1 g (5 mMol) des HydroChloridsalzes des 7-Amino 3-exomethylencephamesters in 200 ml Methanol und kühlt die Lösung in einem Aceton/Trockeneis-Bad ab. Dann leitet man während 7 Min. zur Bildung- des Ozonid-Zwischenproduktes Ozon durch die kalte Lösung. Das Ozonid wird durch 2-minütiges Einleiten eines Schwefeldioxydgasstroms in die Reaktionsmischung zersetzt. Dann wird die Reaktionsmischung eingedampft und der Rückstand mit Diäthyläther verrieben, wobei man 1,6 g 7-Amino-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäure-diphenylmethylester-hydrochlorid in Form eines kristallinen Feststoffs erhält.

409836/ 1

NMR-Spektrum (CDCl,):

Signale bei X= 6,4 (ABq, 2H, C₃-H₂), 5,0-4,5 (m, 2H, Cg-H und C--H), 3,2-2,4 (m, HH, Ester-CH und aromatisches H).

IR-Spektrum (Chloroform): Carbonyl-Absorptions-Peaks bei

5,57 und 5,7O.u (ß-Lactam- bzw. Ester-Carbonyigruppen).

UV (pH 7 Puffer): X_max. = 2,75 m_/U, Z = 7550.

Elektrometrische Titration (60 % wäßriges Dimethylformamid) Titrierbare Gruppen bei 4,5 und 6,5.

d) Zu einer Lösung von 840 mg y-

carbonsäure-diphenylmethylester in 10 ml Wasser und 10 ml Aceton gibt man 1 g Natriumbisulfit. Dann gibt man unter Rühren zu der Mischung tropfenweise 800 mg Thiophen-2-acetylchlorid in 10 ml Aceton. Die Mischung wird -während 4,5 Std. bei Raumtemperatur gerührt und dann unter vermindertem Druck eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus Äthylacetat und einer wäßrigen 5 9oigen Natriumbicarbonatlösung gelöst. Die Äthylacetatschicht wird abgetrennt, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Die getrocknete Lösung wird eingedampft, worauf der Rückstand mit Äther verrieben wird, wobei sich 500 mg 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäure-diphenylmethylester ergeben.

NMR-Spektrum (CDCl^):

Signale bei t = 6,79 (s, 2H, C₃-H₂), 6,16 (s, 2H, ß-CH₂), 5,0 (d, IH, C₆-H), 4,32 (q, IH, C₇-H), 3,05-2,46 (m, 15H, C,,-NH, Ester-CH und aromatisches H).

IR-Spektrum (Chloroform): Absorptions-Peaks bei 2,9 (Amid-

NH), 5,6, 5,73 und 5,95 (ß-Lactam-, Ester- bzw. Amidcarbonylgruppen) und 6,65/U (Amid II).

409836/1064

e) Zu einer Lösimg von 4,2 g 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäure-diphenylmethylester in 44 ml trockenem Dimethylformamid gibt man 865 mg Phosphortrichlorid. Die Mischung wird während 1,5 Std. bei Rauniteiiiperatur gerührt und dann in eine Mischung aus Äthylacetat und einer 5 56igen wäßrigen Chlorwasserstoffsäurelösung gegossen. Die Äthylacetatschicht wird eingedampft, mit 5 zeiger Chlorwasserstoffsäurelösung und Wasser gewaschen und schließlich getrocknet. Die getrocknete Lösung wird im Vakuum eingeengt, wobei das Produkt auskristallisiert. Der 3-Chlorester wird abfiltriert, mit kaltem Äthylacetat gewaschen un"d getrocknet (Ausbeute 2,2 g).

Elementaranalyse ^C26^H21^N2°4^S2^C1;

C H N Cl

ber.: 59,48 4,03 5,34 6,75 gef.: 59,77 4,25 5,40 6,91

NMR-Spektrum (CDCl,):

Signale belt - 6,49 (ABq, 2H, C₂-H₃), 6,22 (s, 2H, <*-< 5,08 (d, IH, C₆-H), 4,19 (q> IH, C₇-H), 3,13-2,5 (m, 15H^ Cy-NH, Ester-CH und aromatisches H).

IR-Spektrum (CHCl₅): Absorptions-Peaks bei 2,9 (Amid-NH),

5,55, 5,72 und 5,90 (ß-Lactam-, Esterbzw. Amid-Carbonylgruppen) und 6,6O.u (Amid II). '

UV-Spektrum (Dioxan): \_{max 275 m/U}, £= 87OO.

409836/106/»

Beispiel 17

7-[2-(2-Thienyl)-acetamido ]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäurep-nitrobenzylester (über Thionylchlorid).

Zu einer Lösung von 1,9 g (4 mMol) 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido ]-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester in 10 ml (über einem Molekularsieb getrocknetem) Dimethylformamid gibt man 950 mg (0,58 ml, 8 mMol) frisch destilliertes Thionylchlorid. Die Mischung -wird -während 6,5 Std. bei Raumtemperatur gerührt und dann in 100 ml Äthylacetat gegossen. Die Mischung wird dreimal mit 30 ml 5 9£iger Chlorwasserstoffsäurelösung und mit einer gesättigten Natriumchloridlösung extrahiert. Die gewaschene Äthylacetatlösung wird abfiltriert und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird mit Äther verrieben, wobei man 1,2 g 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester in Form eines braunen kristallinen Feststoffs (F = etwa 164 bis 166°C) erhält.

Elementaranalysß ^C20^Hl6^N3⁰6^S2^C1:

	48	C	3	H	8	N	Cl
ber.:	48	,63	3	,27	8	,51	7,18
gef.:	,47	,29	,78	6,96

IR-Spektrum (Chloroform): Absorptionsbanden bei 2,9 (Amid-NH),

5,59 (ß-Lactam-Carbonyl), 5,75 (Ester-Carbonyl) und 5,92.u (Amidcarbonyl).

UV-Absorptionsspektrum (Acetonitril): Maxima bei λ max 235 n^u, £ = 12 100 und
λ max 268 m.u, £ = 15 800.

Das Massenspektrum zeigt ein Molekülion mit m/e = 493.

IJMR-Sp e ktrum ( CDCl, ) :

Sicnale bei Γ = 6,39 (ABq, 2H, C₂-H₂), 6,17 (s, 2H, «-CH₂), 4,99 (d, IH, C₆-H), 4,64 (s, 2H, Ester-CH₂), 4,19 (q, IH, C₇-H), 3,45 (d, IH, C₇-NH), 3,1-1,67 (m, 7H, aromatisches H).

409836/106A

-W-

Beispiel 18:

7~[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure.

Zu einer Lösung von 995 mg (2 mMol) des gemäß Beispiel I7 hergestellten 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylesters in 60 ml Tetrahydrofuran und 100 ml Methanol, das 5 Tropfen 1n Chlorwasserstoffsäure enthält, gibt man 1 g eines Palladiumkatalysators (5 % Palladium auf Aktivkohle). Der Katalysator wird vor der Verwendung in Form einer Suspension in 40 ml Äthanol bei

Raumtemperatur bei einem Wasserstoffdruck von 3,52 kg/cm (50 psi) vorreduziert.

Die Suspension wird dann während 2,5 Std. bei Raumtemperatür und bei einem Wasserstoffdruck von 3,52 kg/cm (50 psi) hydriert. Der Katalysator wird dann abfiltriert und auf dem Filter mit Tetrahydrofuran und Wasser gewaschen. Die vereinigten Filtrate und Katalysatorwaschflüssigkeiten werden zur Trockene eingedampft, wonach der aus dem Reaktionsprodukt bestehende Rückstand in einer Mischung aus Äthylacetat und Wasser gelöst wird. Der pH-Wert der Lösung wird auf 2,5 eingestellt, worauf die Äthylacetatschicht abgetrennt wird. Das saure Reaktionsprodukt wird bei einem pH-Wert von 7 mit Wasser aus der Äthylacetatlösung extrahiert. Die wäßrige Phase wird abgetrennt, mit Äthylacetat beschichtet und auf einen pH-Wert von 2,5 angesäuert. Dann wird die Äthylacetatschicht abgetrennt, mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingedampft. Der amorphe Rückstand wird mit Äther verrieben, wobei man I65 mg 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure in Form eines kristallinen Feststoffs erhält, der bei etwa 114 bis 120°C unter Zersetzung schmilzt und bei etwa 110°C erweicht.

Das Reaktionsprodukt zeigt folgende physikalische Eigenschaften:

IR-Spektrum (Nujol): Absorptionsbanden bei 3,1 (Amid-NH),

536¹I und 5,75 (ß-Lactam- bzw. Carbonsäurecarbonylgruppen) und 6,l,u (Amid II)

UV-Spektrum (Acetonitril): Absorptionsmaxima bei λ max 235, £ = 10 700
λ max 268, £ = 7 200

NMR-Spektrum (CDCl,):

Signale bei t = 6,38 (ABq, 2H, C₃-H₂), 6,16 (3, 2H, a-CH₂), ^,98 (d, IH, C₆-H), 4,20 (q, IH, C₇-H) und 3,1-2,5 (m, 4H,

aromatisches H und C-NH).

Elementaranalyse C₁₃H₁₁N O^SCl:

C H N Cl ber_o: " 43,52 3,09 7,81 9,88 % gef.: 43,55 3,79 7,27 9,28 %

Beispiel I9

7- [2- (2-Thienyl) -acetamido ]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäurep-nitrobenzylester (über Phosphortrichlorid).

Zu einer abgekühlten Lösimg von 439 mg (0,93 mMol) 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-hydroxy-3-cephem-4-carbon5äure-pnitrobenzylester in 4,4 ml Dimethylformamid gibt man langsam 85 rag (0,05 ml, 0,63 mMol) Phosphortrichlorid. Man läßt die Mischung während 4 Std. bei Raumtemperatur stehen, wonach man sie gemäß der in Beispiel 17 beschriebenen Weise zu 374 mg 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester aufarbeitet. Das KTVIR-Spektrum des Produktes steht im Einklang mit dem angestrebten Produkt und mit der Verbindung des Beispiels 17.

•40 98 36/106 A

Beispiel 20
7-Phenoxyacetamido-3-chloΓ-3-cephem-4-carbonsäure.

Unter Anwendung des in Beispiel 19 beschriebenen Chlorierungsverfahrens stellt man mit Hilfe von Phosphortrichlo-r rid 7-Phenoxyacetamido-3-chlor-3-'Cephem-4-carbonsäure-pnitrobenzylester her. Die p-Niirobenzylestergruppe wird mit Hilfe des sauren Hydrogenolyseverfahrens des Beispiels 18 abgetrennt, wobei man die antibiotisch wirkende 3-Chlorcephalosporansäureverbindung erhält.

Beispiel 21

7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäurep-nitrobenzylester (über Phosphoroxychlorid).

Zu einer Lösung von 325 mg (0,7 mMol) 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester in 3,3 ml Dimethylformamid, die mit einem Eis/Wasser-Bad gekühlt ist, gibt man langsam 212 mg (0,13 ml, 1,4 mMol) Phosphoroxychlorid. Dann läßt man die Mischung während 4 Std. bei Raumtemperatur stehen und isoliert 225 mg des Produktes gemäß dem in Beispiel 17 beschriebenen Verfahren. Das kernmagnetische Resonanzspektrum des Produktes steht im Einklang mit dem Spektrum der zuvor charakterisierten Verbindung.

409836/106

Beispiel 22

7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäurep-nitrobenzylester (über Oxalylchlorid).

Zu einer Lösung von 439 mg (0,93 mMol) 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester in 4,4 ml Dimethylformamid, die mit einem Eisbad gekühlt ist, gibt man tropfenweise 118 mg (0,07 ml, 0,93 mMol) Oxalylchlorid. Man läßt die Reaktionsmischung während 4 Std. bei Raumtemperatur stehen und gießt sie dann in eine Mischung aus 5 %iger Chlorwasserstoffsäure und Äthylacetat. Die organische Schicht wird abgetrennt und nacheinander mit 5 %iger Chlorwasserstoffsäure, Wasser und einer gesättigten Natriumchloridlösung gewaschen. Die gewaschene Schicht wird getrocknet und zur Trockene eingedampft, wobei man das Reaktionsprodukt, 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester, in Form eines amorphen Feststoffs erhält. Durch Verreiben des amorphen Rückstandes mit Äther erhält man das kristalline Produkt. Ausbeute = 360 mg. Das Infrarotspektrum und das NMR-Spektrum des kristallinen Produkts stehen im Einklang mit den Spektren des authentischen Materials.

Beispiel 23

7- [ 2-(2-Thienyl)-acetamido ]-3-brom-3-cephem-4-carbonsäure.

Zu einer Lösung von 19g (40 mMol) 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester in 300 ml trockenem Dimethylformamid gibt man 15 g (56 mMol) Phosphortribromid und rührt die Reaktionsmischung über Nacht bei Raumtemperatur. Die Reaktionsmischung wird in eine Mischung aus Äthylacetat und Wasser gegossen, wonach die organische Phase abgetrennt und mehrfach mit Wasser

409836/1064

gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet wird. Die organische Schicht wird dann im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der etwa 9 g wiegende Rückstand aus dem rohen Reaktionsprodukt v/ird chromatographisch über 500 g Kieselgel mit einer Äthylacetat/Hexan-Mischung (55:45 Vol./Vol.) als Elutionsmittel gereinigt. Das Eluat wird unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft. Durch Verreiben des trockenen Rückstandes mit Diäthyläther erhält man den kristallinen 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-brom-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester.

UV-Spektrum (Äthanol):	λ	max.	270	3,	m/	U	(	ε	= 13	3Ö0)	und	,84
	λ	max.	243	3,	m/	U	(		= 12	700)		,91
Elementaranalyse C^H..,- 20 16	BrN	[OgS	2:
	C			H				N	Br
ber. :	44,	61	00			7,	81	14
gef.:	44,	78	03			7,	65	14

NMR-Spektrum (Dimethylsulfoxyd dg): Signale bei?= 6,21 (s, 2H, Ot-CH₂), 5,98 (ABq, 2H, C₂-H₃), 4,72 (d, IH, C₆-H), 451 (s, 2H, Ester-CH₂), 420 (q, IH, C₇-H), 3,04-1,74 (m, 7H; aromatisches H) und 0,66 (d, IH, C₇-CH).

Der obige 3-Bromester wird wie folgt gespalten: Man hydriert 545 mg (1,0 mMol) des Esters bei Raumtemperatur in Äthanol und in Gegenwart des vorreduzierten Palladiumkatalysators (5 % Palladium auf Aktivkohle). Der Katalysator wird abfiltriert und das Filtrat unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird mit Diäthyläther verrieben, wobei man 180 mg (44 %) des kristallinen Produktes, 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-brom-3-cephem-4-car-. bonsäure erhält.

£09836/10 8

Elektrometrische Titration (66 % wäßriges Dimethylformamid) pKa = 4,4 und scheinbares Molekulargewicht =■ 393. Molekulargewicht berechnet = 403.

Elenentaranalyse C₁₃H₁₁BrN₂O₄S₂«1/2 Diäthylätherat:

C	3	H	6	N	Br
40,91	3	,66	6	,36	18,
41,29	,20	,29	18,
		,15
,50

ber.:
gef.:

NMR-Spektrum (CDCl,):

Signale bei Z = 8,8 (t, Diäthyläther-CH ), 6,68-5,86 (m, C₂-H₂, Ct-CH₂ und Diäthyläther-CH^, 4,90 (d, IH, Og-H), 3,0-2,63 (m, 3H, aromatisches H) und 1,9 (d, IH, Amid-NH).

Beispiel 24

Unter Anwendung des Bromierungsverfahrens von Beispiel 23 stellt man mit Phosphortribromid den 7-Phenoxyacetamido-3-brom-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester her.

Beispiel 25

Unter Anwendung des Bromierungsverfahrens von Beispiel 23 stellt man mit Hilfe von Phosphortribromid den 7-Acetamldo-3-brom-3-cephem-4-carbonsäure-2,2,2-trichloräthylester her.

Beispiel 26

7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-fluor-3-cephem-4-carbonsäure.

Zu einer Lösung von 325 mg (0,7 mMol) 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido ]-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester

4098 36/106A

in 10 ml Methylenchlorid gibt man langsam eine äquivalente Menge N-(2-Chlor-1,1,2-trifluoräthyl)-diäthylamin. Man erhitzt die Reaktipnsmischung während 30 Min. zum mäßigen Sieden am Rückfluß und dampft sie dann im Vakuum zur Trockene ein. Dann wird der Rückstand in einer Äthylacetat/ Wasser-Mischung gelöst, wonach die organische Schicht abgetrennt wird. Die organische Schicht v/ird mit 5 SSiger Chlorwasserstoffs äure, Wasser und Salzlösung gewaschen und dann getrocknet. Die getrocknete Lösung des Reaktionsproduktes v/ird auf ein geringes Volumen eingeengt und mit n-Hexan versetzt, um den 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-fluor-3-cephem- -if-carbonsäure-p-nitrobenzylester auszufällen.

Die Estergruppe wird durch katalytische Hydrogenolyse nach dem in Beispiel 18 beschriebenen Verfahren abgespalten, wobei man die freie antibiotisch wirkende 3-Fluorcephalosporinsäure erhält.

Beispiel 27
y-Anino^-chlor^-cephem-^carbonsäure-p-nltrobenzylester.

Zu einer Lösung von 500 mg 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester in 6 ml Methylenchlorid gibt man 95 mg trockenes Pyridin und 237 mg Phosphorpentachlorid. Man rührt die Mischung während 1,5 Std, bei Raumtemperatur, kühlt sie anschließend in einem Eis/ Wasser-Bad auf etwa 5°C ab und versetzt sie mit 0,6 ml Isobutylalkohol. Beim Kühlen und Rühren kristallisiert das Reaktionsprodukt 7-Amino-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-pnitrobenzylester-hydrochlorid aus der Reaktionsmischung aus. Das Produkt v/ird abfiltriert, mit kaltem Methylenchlorid gewaschen und getrocknet, wobei man 200 mg des kristallinen Produkts erhält, das bei etwa 168°C schmilzt (Zersetzung).

36/1064

Elementaranalyse C₁₁₄H₁₅ClN₅O₅S-HCl:

C H N Cl

ber.: -41,39 3,20 10,3*1 17,45 %

gef.: 41,14 3,31 10,44 17,29 %

IR-Spektrum (NuJoI): Absorptionsbanden bei 5,55 (ß-Lactam-

Carbonxl) und 5,78.U (Ester-Carbonyl),

UV-Spektrum (pH 7 Puffer):· Absorptionsmaximum

λ max = 268 m_/u (£ = 13 800).

NMR-Spektrum (Dimethylsulfoxyd dg) :

Signale bei ? = 5,97 (s, 2H, C₃-H₂), 4,8-4,5 (m, 4-H, C-H, C₇-H und Ester-CH₂) und 2,35-1,6 (q, 4H, aromatisches H).

Beispiel 28
7-Amino-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure.

Zu einer Lösung von 750 mg (1,85 mMol) 7-Amino-3-chlor-3-cephem-^-carbonsäure-p-nitrobenzylester-hydrochlorid in 20 ml Tetrahydrofuran und 40 ml Methanol gibt man eine Suspension von 750 mg vorreduziertem Palladiumkatalysator (5 % Palladium auf Aktivkohle) in 20 ml Äthanol und hydriert die Suspension während 5 Min. bei Raumtemperatür und bei einem Wasserstoffdruck von 3,52 kg/cm (50 psi). Dann wird der Katalysator abfiltriert und mit Tetrahydrofuran und Wasser gewaschen. Das Filtrat und die KatalysatorwaschflUssigkeiten werden vereinigt und zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Wasser/Äthylacetat-Mischung gelöst, wonach der pH-Wert auf 3 eingestellt wird. Das unlösliche Produkt wird abfiltriert und mit Aceton verrieben. Das Produkt wird dann getrocknet, wobei man 115 mg 7-Amino-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure erhält.

409836/106A

IR-Spektrum (Nujol): Absorptions-Peaks bei 5,6l (ß-Lactam-

Carbonyl) und 6,2,u (Carbonsäure).

NMR-Spektrum (D₂O₃)

Signale bei ο = 6,25 (ABq, 2H, C₃-H₂), 4,88 (d, IH,

und 4,54 (d,lH, C₇-H).

UV-Spektrum (pH 7 Puffer): Absorptionsmaximum bei λ max = 265 iTi/U, £= 7550.

Beispiel 29
y-Amino-J-chlor-J-cephem-^carbonsäure-diphenylmethylester.

Zu einer Lösung von 525 mg 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-diphenylmethylester in 20 ml Methylenchlorid gibt man 0,1 ml trockenes Pyridin und 237 mg Phosphorpentachlorid. Die Reaktionsmischung wird v/ährend 2 Std. bei Raumtemperatur gerührt und dann mit einer Eis/Wasser-Mischung gekühlt. Zu der kalten Mischung gibt man 0,6 ml Isobutanol und dampft die Reaktionsmischung nach 30 Min. ein. Der Rückstand wird in Äthylacetat gelöst, worauf die Lösung mit einer 5 %lgen Natriumbicarbonatlösung und mit Wasser gewaschen und dann getrocknet wird. Die getrocknete Lösung wird zur Trockene eingedampft und der Rückstand wird mit Äther verrieben, wobei man I90 mg des y-Amino^-chlor-S-cephem-^carbonsäure-diphenylmethylesters erhält.

IR-Spektrum (Nujol): Absorptions-Peaks bei 5,7 und 5,9,u

(ß-Lactam- und Ester-Carbonylgruppe).

NMR-Spektrum (CDCl,):

Signale bei T = 6,35 (ABq, 2H, C₃-H₂), 4,78 (2d, 2H, Cg-H und C₇-H), 3,05 (s, IH, Ester-CH) und 2,65 (s, 1OH, aromatisches H)

409836/ 1

Z4UÖÖÖD

Beispiel 31

In gleicher Weise wie in Beispiel 29 stellt man durch Abspalten der 7-Acyl-Seitenkette, ausgehend von den 7-Phenoxyacetamido-3-brom-3-cephem-4-carbonsäurediphenylmethylester, den 7-Amino-3-brom-3-cephem-4-carbonsäure-diphenylπlethylester her.

Beispiel 32

7- (D-Mandelamido ) ^-chlor^-cephem-^-carbonsäure,

Zu einer Suspension von 812 mg (2 mMol) 7-Amino-3-chior-3-cephem^-carbonsäure-p-nitrobenzylester-hydrochlorid in 40 ml Äthylacetat gibt man eine Lösung von 520 mg (5 mMol) Natriumbisulfit in 40 ml Wasser. Die Mischung wird heftig gerührt, währenddem man 395 mg (2,2 mMol) D-Mandelsäure-O-carboxyanhydrid zusetzt. Man rührt die Mischung während 1,5 Std. bei Raumtemperatur, trennt die wäßrige Schicht von der Äthylacetatschicht ab und wäscht mit Äthylacetat. Die Äthylacetatwaschflüssigkeiten werden mit der Äthylacetatschicht vereinigt, worauf die vereinigten Lösungen mehrfach mit Wasser gewaschen, dann getrocknet und eingedampft werden, wobei man das Reaktionsprodukt als trockenen Rückstand erhält. Der Rückstand wird mit Äther verrieben,

409836/1064

■wobei man 685 mg 7-(D-Mandelamido)-3-chlor-3-cephem-4-car bonsäure-p-nitrobenzylester erhält, der unter Zersetzung bei etwa 158 bis 164°C schmilzt.

Elementaranalyse C₂₂H₁QN₃O

	52	C	3	H	8	N	7	Cl	%
ber.:	52	,44	3	,60	8	,34	6	,04	%
gef.:	,25	,^5	,58	,82

NIiR-Spektrum (CDCl^):

Signale bei t - 6,24 (ABq, 2H, C₃-H₂), 5,0-4,7 (m, 2H, Cg- und a-H), 4,57 (s, 2H, Ester-CH₂), 6,23 (q, IH, C-H) und 2,8-1,2 (m, 1OH, aromatisches H und C₇-NH).

UV-Spektrum (Acetonitril): \_{mgx s 2ß5 m}^ _{(£ = l8 6Q0)>}

200 mg des Reaktionsproduktes werden in Gegenwart eines Palladiumkatalysators (5 % Palladium auf Aktivkohle) mit V/asser umgesetzt, um die p-Nitrobenzylestergruppe abzuspalten, v/obei man 75 mg 7-(D-Mandelamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure erhält.

NMR-Spektrum (D₂O-Natriumbicarbonat):

Signale bei t - 6,42 (ABq, 2H, C₃-H₂),

4,90 (d, IH, C₆-H),

4,68 (s, IH, Ci-CH),

4,37 (d, IH, C-H) und

2,49 (s, 5H, aromatisches H).

409836/106A

B e i s ρ ie 1 33

a) 7- [2-(2-Thienyl)-acetamido ]-3-methylsulfonyloxy-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester.

Zu einer Lösung von 4,75 g (10 mMol) 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester in 50 ml trockenem Dimethylacetamid gibt man 2 ml Propylenoxyd. Zu der Lösung gibt man unter Rühren 1 Äquivalent MethansulfonylChlorid und rührt während 3 Std. Die Reaktionsmischung wird dann mit Äthylacetat aufgenommen, worauf die Lösung mit' einer gesättigten Natriumchloridlösung gewaschen wird. Die gewaschene organische Phase wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, wobei man das Reaktionsprodukt als Rückstand erhält. Das Reaktionsprodukt wird durch präparative Dünnschichtchromatographie über Kieselgel gereinigt, wozu man mit einer 65 %igen Lösung von Äthylacetat in Hexan eluiert.

Das gereinigte Produkt hat die folgenden Mikroanalysenwerte :

Elementaranalyse C₂₁H_1qN,0 S,:

C H N S ber.: 45,56 3,46 7,59 17,38 % gef.: 45,74 3,56 7,30 17,06 %

Das kernmagnetische Resonanzspektrum und das Infrarotabsorptionsspektrum stehen im Einklang mit der Struktur des gebildeten Produkts.

409836/1064

b) 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-fluor-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester.

Zu 93 mg Dicyclohexyl-IS-Kronen-o-ather in 15 ml Acetonitril, der über einem Molekularsieb getrocknet wurde, gibt man 25 mg Kaliumfluorid, das zuvor im Vakuum bei 90⁰C getrocknet wurde. Die Mischung wird während 10 Min. gerührt, worauf man 138 mg 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-methylsulfonyloxy-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenhylester in-4 ml Acetonitril zugibt. Man rührt die Mischung während 1 Std., säuert sie dann durch Zugabe verdünnter (5 %) Chlorwasserstoffsäure an und extrahiert die angesäuerte Mischung mit Athylacetat. Das reine Produkt erhält man durch präparative Dünnschichtchromatographie über Kieselgel unter Verwendung einer Äthylacetat/BenzolTMischung (1:1) aus dem Äthylacetatextrakt. Man erhält 10 mg 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-fluor-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester.

IR-Spektrum: Absorptions-Peaks bei 1792, 1740 und I685 cm"¹.

NMR-Spektrum (CDCl^):

Signale bei t = 6,15 (s, 2H, OC-CH₂), 4,97 (d, IH, J = C₆-H), 4,20 (q, IH, C₇-H), 3,52 (d, IH, C₇-NH), 2,32 - 1,7 (m, 2H, C₂-H₂).

Fluor-NMR — (d, J = 10Hz).

M.G.: ber.: 477,0465
gef.: 477,0455

Fragment

H-N

ber.: 297,0345
gef.: 297,0344

409836/ 1

COOPNB

Beispiel 34

7- [2- ( 2-Thienyl) -acetamido ]-3-f luor-^-cephem-^carbonsäure.

Zu 110 ml Methanol und 83 mg eines vorreduzierten Palladiumkatalysators (5 % Palladium auf Aktivkohle) gibt man 83 mg 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-fluor-3-cephem-4-carbonsäure-p-nitrobenzylester. Man hydriert die Mischung während 1 Std. bei einem Wasserstoffdruck von 3,73 atü (53 psig). Die erhaltene Mischung wird abfiltriert, der Katalysator wird mit Methanol gewaschen und die Methanolwaschflüssigkeiten werden zu dem Filtrat zugegeben. Das Filtrat wird dann im Vakuum eingedampft. Der Rückstand wird in Äthylacetat gelöst, worauf die Äthylacetatlösung mit verdünnter wäßriger Natriumbicarbonatlösung extrahiert wird. Die Natriumbicarbonatlösung wird mit Äthylacetat gewaschen, mit Äthylacetat versetzt und schließlich wird eine verdünnte wäßrige Chlorwasserstoffsäure zugesetzt. Die Äthylacetatschicht wird abgetrennt und eingedampft, wobei man die 7-[2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-fluor-3-cephem-4-carbonsäure erhält, die - wie das Bioautogramm zeigt biologisch aktiv ist.

409836/106/.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE :

   1k 3-Halogencephalosporine der allgemeinen Formel

   C=O

   0-R1

   in der

   R ein Wasserstoffatom oder eine Acylgruppe der allgemeinen Formel

   0 · ■ '

   II

   R'-C-

   in der

   R? eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Halogenalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, eine Cyanoalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, eine Phenylgruppe, eine Methylphenylgruppe, eine Hydroxyphenylgruppe, eine Halogenphenylgruppe, eine Nitrophenylgruppe, eine Aminophenylgruppe, eine Methoxyphenylgruppe, eine 5-Amino-5-carboxybutylestergruppe oder eine in 5-Stellung substituierte 5-Amino-5-carboxybutylestergruppe der allgemeinen Formal

   η
   A-O-C-CH-(CH₂)₂-CH₂-

   NH
   f

   A«

   409836/

   240868b

   in der

   A eine Diphenylmethylgruppe, eine p-Nitrophenylgruppe, eine p-Methoxybenzylgruppe, eine Benzylgruppe, eine tert.-Butylgruppe oder eine 2,2,2-Trichloräthylgruppe und

   A¹ eine Alkanoylgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Halogenalkanoylgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Benzoylgruppe, eine HaIogenberizoylgruppe, eine 2,4-Dinitrophehylgruppe oder eine Phthaloylgruppe darstellen,

   oder R¹ eine Gruppe der allgemeinen Formel

   in der

   a und a^f unabhängig voneinander Wasserstoffatome, niedrigmolekulare Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, niedrigmolekulare Alkoxygruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Halogenatome, Hydroxygruppen, Nitrogruppen, Aminogruppen oder Carboxygruppen,
   Z 0 oder S und
   m Null oder 1 darstellen,

   oder R¹ eine Gruppe der folgenden allgemeinen Formel

   P-CH-t
   Gl

   in der

   P eine 2-Thienylgruppe, eine 3-Thienylgruppe, eine Phenylgruppe oder eine substituierte Phenylgruppe der allgemeinen Formel

   A09836/ 1

   a«

   in der

   a und a¹ die oben angegebenen Bedeutungen besitzen und

   Q eine Hydroxygruppen eine Formyloxygruppe, eine Acetoxygruppe, eine Carboxygruppe oder eine SuIfo gruppe darstellen,

   oder R¹ eine Gruppe der folgenden allgemeinen Formel

   P-C-

   Il

   in der

   P die oben angegebenen Bedeutungen besitzt und Y ein Wasserstoffatom, eine Methylgruppe oder eine Acetylgruppe darstellt,

   oder R' eine Gruppe der folgenden allgemeinen Formel

   R"-CH₂-

   in der

   R" eine 2-Thienylgruppe, eine 3-Thienylgruppe, eine 2-Furylgruppe, eine 2-Oxazylgruppe, eine 2-Thiazylgruppe oder eine 1-Ietrazylgruppe darstellt,

   oder R^r eine Gruppe der folgenden allgemeinen Formel

   (Z)_1n-CH₂-C-IIH-CH₂-

   m _n

   NH

   409836/ 1 064

   in der

   a, a', Z und m die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, darstellt,

   Ri ein Wasserstoffatom, eine Benzylgruppe, eine p-Methoxybenzylgruppe, eine p-Nitrobenzylgruppe, eine Diphenylmethylgruppe, eine 2,2,2-Trichloräthylgruppe, eine tert.-Butylgruppe oder eine pharmazeutisch verträgliche Estergruppe der folgenden Formel

   O
   -CH₂-O-C-AIk

   in der Alk eine niedrigmolekulare Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt und

   X ein Fluor-, Chlor- oder Bromatom bedeuten, sowie die nicht-toxischen, pharmazeutisch verträglichen Salze der Verbindungen, in der die Gruppe R₁ ein Wasserstoffatom bedeutet.

   2. Verbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe R¹ eine 5-Amino-5-carboxybutyi- oder einen in 5-Stellung substituierte S-Amino-S-carboxybutylestergruppe der folgenden allgemeinen Formel

   Il

   A-O-C-CH-(CH₂)₂-CH₂-

   NH

   A*

   darstellt, in der A und A¹ die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzen.

   5. Verbindungen gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe X ein Chloratom darstellt.

   409836/ 106/*

   4. Verbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R¹ eine Gruppe der folgenden allgemeinen Pormel darstellt

   in der a, a¹, Z und m die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzen.

   5. Verbindungen gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß X ein Chloratom bedeutet.

   6. Verbindungen gemäß den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe Z ein Sauerstoffatom darstellt.

   7. Verbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe R' eine Gruppe der folgenden allgemeinen Eormel

   P-CH-

   bedeutet, in der P und Q die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzen.

   8. Verbindungen gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe P eine Phenylgruppe oder eine substituierte Phenylgruppe der folgenden allgemeinen Formel

   a»

   409 8 36/106/»

   darstellt, in der a und a¹ die in Anspruch 1 angegebenenen Bedeutungen besitzen.

   9. Verbindungen gemäß den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß Q eine Hydroxygruppe, eine Formyloxygruppe oder eine Acetoxygruppe darstellt.

   10. Verbindungen gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe X ein Chloratom bedeutet.

   11. 7-(D-Mandelamido)—3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure. -

   12. Verbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe R* eine Gruppe der folgenden allgemeinen Formel

   P-C-η

   darstellt, in der P und Y die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzen.

   13. Verbindungen gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe Y ein Wasserstoffatom oder eine Acetylgruppe darstellt.

   14. Verbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe E eine Gruppe der folgenden allgemeinen Formel

   R»-CH₂-

   409836/

   darstellt, in der R" die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzt.

   15. Verbindungen gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe X ein Chloratom bedeutet.

   16. 7- 2-(2-Thienyl)-acetamido ^-chlor-^-cephem-A-carbonsäure.

   17· Verbindungen gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe X ein Bromatom bedeutet.

   18. 7- [2-(2-Thienyl)-acetamido]-3-brom-3-cephem-4-carbonsäure.

   19. Verbindungen gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe X ein iTuoratom bedeutet.

   20. 7-[2-(2-Thienyl)-acetamidoJ-3-fluor-3-cephem-4-carbonsäure.

   21. Verbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe R* eine Gruppe der folgenden allgemeinen Formel

   Z L-CH₀ -C-NH-CH₀-'m 2 „ 2

   NH

   darstellt, in der a, a^f, Z und m die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzen.

   £09836/ 1064

   22. Verbindungen gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe m Null bedeutet.

   23. Verbindungen gemäß den Ansprüchen 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe Z ein Sauerstoffatom bedeutet. -

   24. Verbindungen gemäß einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe X ein Chloratom bedeutet.

   25· Verbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe R ein Wasserstoffatom bedeutet.

   26. Verbindungen gemäß Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe Ύ. ein Chloratom bedeutet.

   27. 7-Amino-3-chlor-3-c ephem-4-carbonsäure.

   28. T-Amino^-chlor^-cephem^-carbonsäure-p-nitrobenzylester.

   29. 7-Amino-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure-diphenylmethylester.

   30. Verbindungen gemäß Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe Σ ein Fluoratom bedeutet.

   31. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel

   COOR1

   9836/106/»

   2A08686

   in der R und R₁ die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzen und X ein Chlor- oder Bromatom bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel

   -OH COORa

   in der R die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzt und Rp eine die Carbonsäure schützende ester bildende Gruppe darstellt, mit einem Halogenierungsmittel in einem Lösungsmittel, das in der Lage ist, ein Iminiumhalogenid zu bilden, umsetzt, gegebenenfalls den 3-Halogen-3-cephemester, in der R ein Wasserstoff atom bedeutet, zu der entsprechenden 7-Acylamidoverbindung, bei der R von Wasserstoff verschieden ist, acyliert und gegebenenfalls die die Carbonsäure schützende ester-bildende Gruppe unter Bildung der entsprechenden Säure abspaltet.

   32. Verfahren gemäß Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel Dimethylformamid verwendet.

   33. Verfahren gemäß den Ansprüchen 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß man als Halogenierungsmittel Phosphortrichlorid einsetzt.

   34. Verfahren gemäß den Ansprüchen 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß man als Halogenierungsmittel Thionylchlorid verwendet.

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   35· Verfahren gemäß den Ansprüchen 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß man als Halogenierungsmittel Phosphortribromid verwendet.

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