DE2409949A1 - Penicillansaeure- und cephalosporansaeure-derivate, verfahren zu deren herstellung und diese verbindungen enthaltende antibaktericide zubereitungen - Google Patents

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Dr. F. Zumsteln sen. - Dr. E. Assmann Dr. R. Koenlgsberger - Dlpl.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumsteln jun.

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Case DUI-2018

GIST-BROCADES N.V., Wateringseweg 1, Delft/Holland ^^· ™"^ 25> ™3 Sh S? Ss SS SS mmm Sh SS S» SES SSS SS e^» SS SS ink ^"5 S^b tSS ^™* S^b !Sa ^Sm ^^» ^3. S^» *S «ι ΐν ΐΐ ΐΐ ΐΐ ΐΐ «β ^Hv SS ΐν* SS ΐΐ S ΐΐ ^ηΪ ΐΐ ^vP H vS

Penicillansäure- und Cephalosporansäure-Derivate, Verfahren zu deren Herstellung und diese Verbindungen enthaltende antibaktericide Zubereitungen [Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 21 55 081.2-44)]

Die Erfindung betrifft Penicillansäure- und Cephalosporansäure-Derivate, Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen sowie diese Substanzen als Wirkstoffe enthaltende antibakteriell wirkende Zubereitungen.

Die Erfindung betrifft insbesondere Penicillansäure- und Cephalosporansäure-Derivate der folgenden allgemeinen Formel I

RR¹

■-C-HH-Q

R²O

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in der

Q eine Gruppe der folgenden allgemeinen Formeln

-CH-CH CT -CH-CH CH.

I I IN*, ι ί ι²

CÖ

-CH-COOE , O=C-N ,C-CH„-X

f/ ^Δ f

II . I III

COOE

-CH-CH CfL oder

O=C-N .C-CH₀-X

V ²

COOE

IV

worin

X ein Wasserstoffatom, eine Hydroxygruppe, eine niedrigmolekulare Alkanoyloxygruppe (vorzugsweise eine Acetoxygruppe) oder den Rest eines nucleophilen Mittels, wie eine Azidogruppe, eine Carbamoyloxygruppe oder eine Gruppe S-Z, in der Z eine gegebenenfalls Substituenten, wie niedrigmolekulare Alkylgruppen, aufweisende Tetrazo-IyI-, Thiadiazolyl-, Oxadiazolyl-, Isoxazolyl- oder Imidazolyl-Gruppe darstellt, und

E ein Wasserstoffatorn, ein salzbildendes Kation oder einen pharmazeutisch verträglichen Esterrest, der vorzugsweise den Verbindungen der allgemeinen Formel I bei der oralen Verabreichung an Menschen oder Tiere verbesserte Absorptionseigenschaften verleiht,

bedeuten,

R eine Hydroxygruppe, eine Methoxygruppe, ein Chloratoin oder ein Broroatom,

R ein Wasserstoffatorn, ein Chloratom oder ein Bromatom und

R ein Wasserstoffatom, ein Chloratom, ein Bromatom, eine

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Aminogruppe, eine niedrigmolekulare Alkoxycarbonylaminogruppe (z.B. eine tert.-Butoxycarbonylaininogruppe), eine Phenylalkoxycarbonylaminogruppe mit niedrigmolekularer Alkoxygruppe, eine p-Nitrophenylalkoxycarbonylaminogruppe mit niedrigmolekularer Alkoxygruppe, eine p-Methoxyphenylalkoxycarbonyl aminogruppe mit niedrigmolekularer Alkoxy— gruppe, eine gegebenenfalls in ein Alkalimetallsalz, ein Erdalkalimetallsalz oder ein Aminsalz überführte Sulfon— säuregruppe oder eine Carbamoylgruppe

bedeuten.

Beispiele für Estergruppen, die anerkannterweise den oral verabreichten Produkten verbesserte Absorptionseigenschaften verleihen, sind Gruppen der Formel CHp-O-CO-W, in der W eine ge- radkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet. Beispiele für salzbildende Kationen sind Natrium-, Kalium- und Calcium-Ionen und die von geeigneten salzbildenden Aminen abgeleiteten Kationen.

Der Ausdruck "niedrigmolekular", wie er hierin im Zusammenhang mit Alkylgruppen, Alkoxygruppen und Alkanoylgruppen verwendet wird, bedeutet, daß die fraglichen Gruppen höchstens 6 und vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten.

Typische Beispiele substituierter Isoxazol-5-yl-acetamidgruppen der allgemeinen Formel I sind die folgenden Gruppen:

(3-Hydroxyisoxazol-5-yl)-acetamido-, (3-Methoxyisoxazol-5-yl)-acetamido-, O-Chlorisoxazol-S-yD-acetamido-, (3-Bromisoxazol-5-yl)-acetamido-, a-Carbamoyl—(3-methoxyisoxazol-5-yl)-acetamido-, a-Carbamoyl-(3-chlorisoxazol-5-yl)-acetamido-, a-Carbamoyl-O-bromisoxazol-S-yD-acetamido-, α-Brom-(3-hydroxy-4-bromisoxazol-5-yl)-acetamido-, a-Brom-O-methoxy^-bromisoxazol-S-yD-acetamido-, a-Chlor-(3-methoxy-4-chlorisoxazol-5-yl)-acetamido-,

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α-Brom-O-methoxy^-chlorisoxazol-S-yl)-acetamido-, α-Chlor-(3-methoxy-4-bromisoxazol-5-yl)-acetamido-, α-Chlor-(3,4-chlorisoxazol-5-yl)-acetamido-, a-Amino-O-chlorisoxazol-S-yD-acetamido-, a-Amino-(3-bromisoxazol-5-yl)-acetamido-, a-Amino-(3-methoxy-4-chlorisoxazol-5-yl)-acetamido-, a-Amino-(3-methoxy-4-bromisoxazol-5-yl)-acetamido-, (3,4-Dichlorisoxazol-5-yl)-acetamido-, a-Sulfo-(3-methoxy-4-chlorisoxäzol-5-yl)-acetamido-, a-Sulfo-(3-methoxy-4-bromisoxazol-5-yl)-acetamido-, a-Sulfo-(3-hydroxy-4-chlorisoxazol-5-yl)-acetamido-, α-Chlor-(3-hydroxy-4-chlorisoxazol-5-yl)-acetamido-, α-Chlor-(3-hydroxyisoxazol-5-yl)-acetamido-, a—Brom-(3-hydroxyisoxazol-5—yl)-acetamido-, a—SuIfo-(3-hydroxyisoxazol-5-yl)-acetamido-, a-Sulfo-CS-chlorisoxazol-S-yl)-acetamido-, a-Sulfo-(3-bromisoxazol-5-yl)-acetamido-, a-Sulfo-(3-methoxyisoxazol-5-yl)-acetamido- und α—Amino—O-methoxyisoxazol-S—yl)—acetamido-Gruppen

sowie die davon abgeleiteten Salze, Ester und Aminoacyl-Derivate (z.B. die Phenylalkoxycarbonylamino-Derivate mit niedrigmolekularer Alkoxygruppe, die p-Nitrophenylalkoxycarbonylamino—Derivate mit niedrigmolekularer Alkoxygruppe und die p-Methoxyphenylalkoxycarbonyl-Derivate mit niedrigmolekularer Alkoxygruppe).

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können nach mehreren verschiedenen Verfahren hergestellt werden, die eine Anwendung einer zur Herstellung von Penicillinen und Cephalosporinen üblichen Methode darstellen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erhält man die Verbindungen der allgemeinen Formel I durch Umsetzen eines 6-Aminopenicillansäure-Derivats oder eines 7-Aminocephalosporansäure-Derivats der folgenden allgemeinen Formeln

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O=

■Ν

in denen

- CH - CH Χ!

CH,

|\o„_;

-CH -COOE¹

- cn—c:

0= C N

Ή XHL

- X'

COOE«

VI

H₀N-CH-GH CH₀

2 ι T ι 2

TT

O=C—N

C-CH₀-X¹

COOS

νΐί

X¹ die oben für X angegebenen Bedeutungen besitzt oder eine leicht nach der (Acylierungs-) Reaktion in die Gruppe X überführbare geschützte Gruppe, wenn die mit X definierten Gruppen unter den Reaktionsbedingungen verändert oder urngesetzt werden, und

E¹ eine leicht abspaltbare schützende Estergruppe

bedeuten, mit einem aktiven Ester (z.B· einem 2,4-Dinitrophenylester, einem p-Nitrophenylester oder einem N-Hydroxysuccinimidester) einer Säure der allgemeinen Formel VIII

:-coch

Viii

2^
in der R* und R die oben angegebenen Bedeutungen von R und

R besitzen oder Gruppen darstellen, die nach der Reaktion

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2
leicht in Gruppen R und R überführt werden können.

Beispiele für leicht abspaltbare Schutzgruppen E^f sind z.B. Silylgruppen der Formeln (R³)₂> Si< und (R³>₃ -^Si- (in denen die Gruppen R , die gleichartig oder verschieden sein können, niedrigmolekulare Alkylgruppen, niedrigmolekulare Halogen-substituierte Alkylgruppen, Phenylgruppen, niedrigmolekulare AIkoxygruppen oder Benzylgruppen bedeuten), gegebenenfalls substituierte Benzylgruppen (z.B. die p-Nitrobenzyl- oder p-Methoxybenzyl-Gruppe), Benzhydrylgruppen oder Phenacylgruppen (z.B. eine p-Halogen-substituierte Phenacylgruppe) oder die 2,2,2-Trichloräthylgruppe, die Tritylgruppe, die tert.-Butylgruppe, die Isobornylgruppe oder die Adamantylgruppe.

Ein Beispiel für eine geschützte Gruppe X· ist eine Silyloxygruppe der Formel (R )- -^- SiO- (in der R die oben angegebenen Bedeutungen besitzt), die leicht durch Hydrolyse in eine Hydroxygruppe überführt werden kann.

Beispiele für Gruppen R* und R der allgemeinen Formel VIII,

ρ die nach der Reaktion leicht in die Gruppen R und R überführt werden können, sind silylierte Hydroxy- und Amino-Gruppen und acylierte Aminogruppen, die nach an sich bekannten Verfahrensweisen in freie Hydroxygruppen und Aminogruppen überführt werden können.

Anstelle der aktiven Ester können auch andere funktionelle Derivate der Säuren der allgemeinen Formel III, die als Acylierungsmittel für primäre Aminogruppen geeignet sind, verwendet werden. Derartige Derivate umfassen die entsprechenden Carbonsäurechloride, -bromide und -säureanhydride, einschließlich der aus stärkeren Säuren hergestellten gemischten Anhydride, wie die niedrigmolekularen aliphatischen Monoester von Carbonsäuren, von Alkyl- und Aryl-sulfonsäuren und von sterisch stärker gehinderten Säuren, wie der Diphenylessigsäure. Weiterhin kann man ein Säureazid oder einen aktiven Thioester (z.B. einen mit Thiophenol oder Thioessigsäure gebildeten Ester) der Säure verwenden. Alternativ kann man die freie Säure der all-

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gemeinen Formel VIII direkt unter Verwendung eines Carbodiimids (z.B. Bicyclohexylcarbodiimid) mit der 6-Aminopenicillansäure oder der 7-Aminocephalosporansäure kuppeln. Anstelle der aktiven Ester kann man auch die entsprechenden Azolide verwenden, d.h. die Amide der entsprechenden Säure, deren Amid-Stickstoffatom Teil eines quasi-aromatischen 5-gliedrigen Ringes ist, der mindestens zwei Stickstoffatome enthält (und z.B. ein Teil des Imidazol-, Pyrazol-, Triazol-, Benzimidazol- oder Benztriazol-Ringes ist oder ein Teil des substituierten Derivats dieser Ringe darstellt).

Die Verfahren zur Durchführung dieser Reaktionen unter Bildung der Penicillin- oder Cephalosporin-Verbindungen sowie die zur Isolierung der in dieser Weise gebildeten Verbindungen angewandten Methoden sind bekannt (wozu auf die GB-PSen 932 644, 957 570, 959 054, 952 519, 932 530, 967 108 und 967 890 hingewiesen sei).

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zur Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel I wird ein 6-Aminopenicillansäure- oder 7-Aminocephalosporansäure-Derivat in einem inerten organischen Lösungsmittel unter einer Stickstoffatmosphäre in ein entsprechendes Silyl-Derivat überführt (was vorzugsweise durch Umsetzen mit einem Tri-(niedrig-alkyl)-chlor— silan in Gegenwart einer organischen Base unter Rühren erfolgt), wonach man das erhaltene silylierte Produkt mit einem Säurechlorid der allgemeinen Formel VIII umsetzt (das man ausgehend von einer Säure der allgemeinen Formel VIII durch Umsetzen mit Thionylchlorid in Tetrachlorkohlenstoff oder Diäthyläther in Gegenwart einer Spur Dimethylformamid erhalten hat). Vorteilhafterweise gibt man das in einem inerten organischen Lösungsmittel gelöste Säurechlorid tropfenweise zu der eine organische Base enthaltenden Reaktionsmischung, wobei man die Temperatur unterhalb 30°C hält (und vorzugsweise bei Raumtemperatur arbeitet), wonach man die Reaktionsmischung bei Raumtemperatur rührt. Als inertes organisches Lösungsmittel verwendet man für die Acylierungsreaktion vorzugsweise'Äthyl-

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acetat, während man als organische Base Triethylamin oder chinolin einsetzt.

Das nach den genannten Verfahren erhaltene geschützte Derivat kann unter Anwendung an sich bekannter Verfahrensweisen in die entsprechende Penicillansäure oder Cephalosporansäure überführt werden, wobei man, wenn man als Ausgangsmaterial ein Silylderivat (z.B. ein Trialkylsilyl-Derivat) der Verbindungen der Formeln V, VI oder VII verwendet, die Schutzgruppe leicht unter Ausbildung der entsprechenden Säure der allgemeinen Formel I hydrolysieren kann. Andere Gruppen der angegebenen Art können durch Hydrolyse, durch Hydrieren oder durch eine Substitutionsreaktion unter Verwendung basischer oder nucleophiler Mittel abgespalten werden.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel I besteht darin, eine Säure der allgemeinen Formel VIII mit einem 6-Isocyanatopenicillansäure-Derivat oder einem 7-Isocyanatocephalosporansäure-Derivat der Formel O=C=N-Q¹ umzusetzen, wobei Q' eine Gruppe der Formeln II oder III bedeutet, die Gruppen -COOE¹ und X¹ enthalten, wobei E' und X¹ die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. Vorzugsweise ist die gegebenenfalls in dem 6-Isocyanatopenicillansäure- oder 7-Isocyanatocephalosporansäure-Ausgangsmaterial enthaltene, die Carboxygruppe oder die Hydroxygruppe schützende Gruppe eine Tri-(niedrig)-alkylsilylgruppe, die leicht durch Hydrolyse von dem erhaltenen Produkt abgespalten werden kann.

Die Reaktion der Carbonsäure der Formel VIII mit dem Isocyanat der Formel O=C=N-Q¹ erfolgt in einem inerten organischen Lösungsmittelmedium, vorzugsweise in Toluol, Dichiormethan oder Benzonitril. Als Katalysator kann man eine geringe Menge einer organischen Base, z.B. ein substituiertes Imidazol, verwenden. Die Reaktion verläuft nach dem folgenden für Penicillansäure-Derivate angegebenen Reaktionsschema:

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Katalysator

/\CR /\

A-COOH +. O=C=N-CH-CH cf A-CO-KH-CH-CH C

ι ι r^cH3 mi

O=C—Ν— CH-COOE · O=C- N CH-COOE

In diesen Formeln bedeutet A eine Gruppe der folgenden allgemeinen Formel IX

R* R¹

II l|

N. ,C-CH"

R²*

während E¹, R , R und R die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. Die Gruppe COOE¹ des erhaltenen Produktes kann durch Hydrolyse, durch Hydrieren oder durch Substitution unter Verwendung basischer oder nucleophiler Mittel nach der Reaktion durch eine Gruppe der Formel -COOH ersetzt werden.

Als geeignete Katalysatoren kann man die Verbindungen der folgenden Gruppe verwenden:

a) Verbindungen der allgemeinen Formel X

in der R₄ eine oder mehrere (vorzugsweise nicht mehr als zwei) elektronenabstoßende Gruppen, z.B. niedrigmolekulare Alkoxygruppen, Aryloxygruppen, Aryl-(niedrig)-alkoxygruppen, Silyloxygruppen, .Di-(niedrig)-alkylaminogruppen, Silyl-(niedrig)-alkylaminogruppen oder Disilylaminogruppen be-

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-10-7

deuten und die von den Pyridinderivaten verschieden sind, die in der 2- und der 6-Stellung elektronenabstoßende Gruppen aufweisen, sowie die N-Oxyde dieser Verbindungen» Vorzugsweise steht die elektronenabstoßende Gruppe, z.B. die Methoxygruppe, Phenoxygruppe, Benzyloxygruppe oder Dimethyl aminogruppe, in der 4-Stellung des Pyridinkerns. Beispiele für geeignete Pyridin-Katalysatoren dieser Art sind 4-Methoxypyridin und 4-Dimethoylaminopyridin sowie die N—Oxyde dieser Verbindungen;

b) Verbindungen der folgenden allgemeinen Formeln XI und XII

XI- XII

wobei R₅ der Formel XI ein Wasserstoffatom oder einen in der 4— und/oder 5-Stellung stehenden Substituenten, wie eine niedrigmolekulare Alkylgruppe, eine niedrigmolekulare Alkenylgruppe (z.B. eine Vinyl- oder Allyl—Gruppe), eine niedrigmolekulare Alkoxygruppe, eine Arylgruppe (z.B. eine Phenylgruppe), eine Aryloxygruppe, eine Aryl—(niedrig)-alkoxygruppe, eine Silyloxygruppe, eine Di—(niedrig)—alkylaminogruppe, eine Silyl-(niedrig)-alkylaminogruppe, eine Disilylaminogruppe oder ein Halogenatom,

Rg in den Formeln XI und XII eine niedrigmolekulare aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, z.B. eine niedrigmolekulare Alkylgruppe, eine niedrigmolekulare Alkenylgruppe, eine niedrigmolekulare Alkoxygruppe, eine Silylgruppe (vorzugsweise die Trimethylsilylgruppe), eine Cycioalkylgruppe, eine Arylgruppe oder eine arylaliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, z.B. eine Benzyl- oder eine Styrylgruppe,

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- li -

R~ der allgemeinen Formel XI ein Wasserstoffatom oder eine niedrigmolekulare Alkylgruppe,

Y der Formel XII den Rest eines vorzusgweise 4 Kohlenstoffatome enthaltenden Kohlenwasserstoffrings, der ungesättigte Bindungen (C=C) aufweisen kann,

R₁- der Formel XII eine oder mehrere Gruppen oder Atome, wie sie für die Gruppe R₅ 'der Formel XI definiert wurden, oder eine Nitrogruppe

bedeuten, sowie die N-Oxyde·der Verbindungen der allgemeinen Formeln. Wenn die Gruppen R^ oder R^ Arylgruppen oder eine einen Arylrest enthaltende Gruppe darstellen, kann die Arylgruppe substituiert sein, z.B. durch eine Alkoxygruppe (wie die Methoxygruppe). Es versteht sich, daß die Verbindungen der allgemeinen Formel XII Benzimidazole einschließen, wenn die Gruppe Y den Rest eines Benzolrings bedeutet. Beispiele für Katalysatoren der Formeln XI und XII sind 1-Methylimidazol, 1-Benzylimidazol, 1-Vinylimidazol, 5-Chlor-1-methylimidazol, 1-Methylbenzimidazol, 1-Isopropylbenzimidazol, 1-Benzylbenzimidazol, 5-Methoxy-l-phenylbenzimidazol und 5- (oder 6-)-Nitro-l-methylbenzimidazol; und

c) Verbindungen der allgemeinen Formel XIII·

XIII

in der Rg die oben angegebenen Bedeutungen besitzt, sowie die N-Oxyde dieser Verbindungen. Ein Beispiel für einen Katalysator der Formel XIII ist Imidazo[l,2-a]pyridin.

Vorzugsweise verwendet man diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn es nicht angezeigt ist, die aktiven Derivate der Säuren der allgemeinen Formel VIII, z.B. die Säurehalogenide, die Anhydride, die aktiven Ester etc., herzustellen.

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Ein weiteres Verfahren zur Herstellung der Penicillansäure- und Cephalosporansäure-Derivate der allgemeinen Formel I besteht in der Umsetzung eines 6-Isocyanatopenicillansäure-Derivats oder 7-Isocyanatocephalosporansäure-Derivats der Formel O=C=N-Q' (in der Q¹ die oben angegebenen Bedeutungen besitzt) mit einer metallorganischen Verbindung der Formel A-Me -oder A-Me -Hai (in denen A die oben angegebenen Bedeutungen besitzt, Me ein Metallatom, z.B. ein Lithium-, Natrium- oder Magnesium-Atom mit der durch die I.oder II angegebenen Wertigkeit und Hai ein Halogenatom, vorzugsweise ein Chlor— oder Brom-Atom bedeuten), gefolgt von einer Hydrolyse des erhaltenen Zwischenprodukts zur Abspaltung des Metallions und einer gegebenenfalls vorhandenen, eine Carboxygruppe oder Hydroxygruppe schützenden hydrolysierbaren Gruppe. Die Reaktion erfolgt in einem wasserfreien organischen Lösungsmittelmedium unter Bedingungen, die die Grignard-Reaktion, die Reformatsky-Reaktion oder eine ähnliche Reaktion begünstigen, wobei man vorzugsweise in einem inerten organischen Lösungsmittel arbeitet, das mit einer vorherbestimmten Menge eines hoch-dipolaren aprotischen Lösungsmittels, wie Hexamethylphosphortriamid, N-Methylpyrrolidon oder Tetramethylharnstoff, vermischt ist. Vorzugsweise bewerkstelligt man diese Reaktionen bei Temperaturen unterhalb -40 C, wobei man im allgemeinen einen molaren Überschuß der metallorganischen Verbindung verwendet. Bevorzugter verwendet man eine Verbindung, die als Metall Me Lithium enthält, wobei man die Reaktion in Gegenwart von N,N,N¹,N'-Tetramethylathylendiamxn bei Temperaturen unterhalb -50°C durchführt.

Die beiden zuletzt erwähnten Reaktionsweisen, d.h. die Umsetzung von Verbindungen der Formeln A-COOH, A-Me - oder A-Me-HaI mit Verbindungrn der Formel O=C=N-Q¹, erfolgen vorzugsweise unter Anwendung von Verbindungen O=C=N-Q', die Gruppen -COOE' und X¹ enthalten, wobei X' ein Wasserstoffatom oder eine veresterte Hydroxygruppe bedeutet, wonach man die Gruppe X' durch an sich bekannte Maßnahmen in eine Gruppe der Definition X umwandeln kann.

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Die als Ausgangsmaterial verwendeten Verbindungen der allgemeinen Formel O=C=N-Q' (in der Q¹ die oben angegebenen Bedeu tungen besitzt) erhält man durch Umsetzen von Phosgen mit 6-Aminopenicillansäure- oder 7-Aminocephalosporansäure-Derivaten der allgemeinen Formeln XIV oder XV

Z-KH-CH-CH C(CH₃J₂ S-NH-CH-CH C

O=C-N CH-COOE^f oder O=C-H C₀

COOE¹ XIV ■ XV

(in denen E' und X' die oben angegebenen Bedeutungen besitzen und Z ein Wasserstoffatom .oder eine solche Gruppe bedeutet, daß die Gruppe Z-NH- leicht durch Umsetzen mit Phosgen in eine Isocyanatgruppe überführt werden kann) in einem inerten wasserfreien organischen Lösungsmittel, wodurch die Aminogruppe oder die substituierte Aminogruppe ohne Beeinflussung des bicyclischen Kerns in die Isocyanatgruppe überführt wird. Vorzugsweise verwendet man Verbindungen, bei denen die Gruppe Z eine Tri-(niedrig)alkylsilylgruppe, z.B. eine Trimethylsilylgruppe, bedeutet. Wenn die Gruppe Z eine leicht abspaltbare Gruppe ist, verläuft die Reaktion der entsprechenden Verbindungen mit Phosgen unter den gleichen Bedingungen glatter als im Falle der Verbindungen, bei denen die Gruppe Z.ein Wasserstoffatom bedeutet. Als organisches Lösungsmittel sind Toluol oder Dichlormethan oder Mischungen dieser Verbindungen bevorzugt. Zur Erleichterung der Reaktion und zum Binden des gebildeten Chlorwasserstoffs kann man eine organische Base zu der Reaktionsmischung zusetzen, wozu man tertiäre Amine, wie z.B. mit Vorteil Triäthylamin und N-Äthylpiperidin, verwenden kann.

Die Reaktion der Verbindungen der allgemeinen Formeln XIV und XV mit Phosgen muß bei recht niedrigen Temperaturen durchgeführt werden, wobei man mit Vorteil Temperaturen bei oder unterhalb -20°C anwendet und noch bevorzugter bei oder unter-

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halb -40 C arbeitet. Die Zerstörung des bicyclischen Kerns wird in dieser Weise vollständig oder praktisch vollständig verhindert.

Es versteht sich, daß man die Verbindungen der allgemeinen Formel I, die eine Gruppe der Formel ΊΙΙ enthalten, auch durch eine Ringvergrößerungsreaktion, ausgehend von Verbindungen der allgemeinen Formel XVI

• XVI

-CH-C-NH-Q"

1 # 2*

erhalten kann, wobei R , R und R die oben angegebenen Bedeutungen besitzen und Q" eine Gruppe der folgenden allgemeinen Formeln XVII oder XVIII

-CH- CH' Tf ³ _oder

ι _ι___4^χ_^ο

	—'CH	P	C^
H	I	A	Γ
- C	— H		CH
[
O=C

COOS O= C N ■ '- CH — COOE

XVII . · * XVIII

bedeutet, in denen E die oben angegebenen Bedeutungen besitzt.

Nach diesen zuletzt erwähnten Verfahrensweisen werden die Derivate der entsprechenden Penicillansäuresulfoxyde in Gegenwart eines Katalysators und vorzugsweise in Gegenwart eines Dehydratisierungsmittels (Entwässerungsmittels) auf 160⁰C erhitzt. Dieser Herstellungsweg ist an sich bekannt, wozu auf die GB-PSen Nr. 1 299 734, 1 312 232, 1 312 233, 1 312 234 und 1 312 235, das Südafrikanische Patent Nr. 7l/01014 und die US-PSen 3 275 626, 3 591 585 und 3 632 850 verwiesen sei.

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Z.B. erhält man die Verbindungen der allgemeinen Formel I, die eine Gruppe der allgemeinen Formel III enthalten, nach einem Verfahren, das darin besteht, eine Verbindung der allgemeinen Formel XVI, in der Q" eine Gruppe der allgemeinen Formeln XVII oder XVIII und E ein Wasserstoffatom bedeuten, in ein Anhydrid oder einen Ester (vorzugsweise ein Silylderivat) zu überführen, das Säureanhydrid oder das Esterderivat erforderlichenfalls auf eine Temperatur von höchstens 16O°C in einem trockenen inerten organischen Lösungsmittel mit einer wasserfreien Säure zu erhitzen, die in der Lage ist, eine Ringerweiterung in dem Penamring zu bewirken, wobei man in Gegenwart einer siliciumhaltigen Verbindung arbeitet, die in der Lage ist,

a) das während der Ringerweiterung der Penamstruktur gebildete ■ Wasser schnell genug abzufangen, um eine Hydrolyse der vorhandenen Säureanhydrid- oder Estergruppe (z.B. der Silylgruppe) zu verhindern und.

b) bei der Hydrolyse neutrale oder basische Produkte zu ergeben, wobei die genannte Säure so stark sein muß, daß sie unter den Reaktionsbedingungen nicht oder nicht in wesentlichem Ausmaß silyliert wird.

Vorzugsweise wendet man als siliciumhaltige Verbidnung N,O-Bis— (trimethylsiIyI)-acetamid, N,O-Bis-(trimethylsilyl)-trifluoracetamid, N,N-Bis-(trimethylsilyl)-carbodiimid, N-(Trimethylsilyl)-acetamid, N-Methyl-N-(trimethylsilyl)-acetamid, N—Methyl -N- (trimethyl si IyI )-formamid, N-(Trimethylsilyl)-2-pyrrolidon, N-(Triäthylsilyl)-harnstoff, N,N'-Bis-(trimethylsilyl)-harnstoff, N-(Triphenylsilyl)-äthylcarbamat, Trimethylsilyldimethylsulfoximid, N-Trimethylsilyl-N-methyl-trifluoracetamid oder Trimethylsxlylxmidazol. Noch bevorzugter setzt man N,O-Bis-(trimethylsilyl)-acetamid oder N,N'-Bis-(trimethylsilyl)-harnstoff zusammen mit Bromwasserstoff oder Chlorwasserstoff als katalysierende wasserfreie Säure ein. Den Bromwasserstoff oder den Chlorwasserstoff kann man als solchen oder in Kombination mit einer stickstoffhaltigen Base, z.B. Pyridin, einem substi— tuirten Pyridin, Chinolin, einem substituierten Chinolin, Imidazol oder einem substituierten Imidazol, in die Reaktionsmi-

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schung einführen. Vorzugsweise wendet man Temperaturen zwischen 60 und 130°C, noch bevorzugter zwischen 70 und 110 C, an.

Vorteilhafterweise verwendet man pro Mol Penicillansäuresulfoxyd 1 bis 4 Mol Bromwasserstoff oder Chlorwasserstoff, 1,5 bis 15 Mol der stickstoffhaltigen Base, wie a-Picolin, wobei die Menge der Base die der Säure stets übersteigen muß, und 2 bis 4 Mol NjO-Bis-itrimethylsilyD-acetamid und führt die Reaktion bei einer Temperatur von 80 bis 100 C in einem trokkenen inerten organischen Lösungsmittel, wie Dioxan, durch.

Es versteht sich ebenfalls, daß die Verbindungen der allgemeinen Formel I, die eine Gruppe der allgemeinen Formel IV enthalten, oder die Verbindungen der allgemeinen Formel XVI, die eine Gruppe der allgemeinen Formeln XVII oder XVIII enthalten, auch durch geeignete, an sich bekannte Oxydationsverfahren aus den entsprechenden Penicxllansaurederivaten oder Cephalo— sporansäurederivaten hergestellt werden können.

Es ist ersichtlich, daß die gegebenenfalls substuierte Methylgruppe in der Stellung 3 des Cephalosporansäurekerns in einem weiteren Reaktionsschritt nach der Herstellung des als Zwischenprodukt anfallenden Cephalosporins in eine bevorzugter substituierte Methylgruppe umgewandelt werden kann.

Die bei den genannten Verfahren verwendeten Reaktionsteilnehmer sind entweder bekannte, im Handel erhältliche Verbindungen oder neue Verbindungen, die unter Anwendung üblicher Verfahrensweisen hergestellt werden können, oder stellen Derivate dieser Verbindungen dar, die unter Anwendung bekannter Verfahrensweisen aus geeigneten Ausgangsmaterialien nach herkömmlichen Verfahrensweisen aus bekannten Verbindungen hergestellt werden können. Die neuen Verbindungen sowie deren Herstellung sind ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Z.B. sind die 3-Chlorisoxazol-5-yl-essigsäure und deren 4- und α-substituierten Derivate, die 4- und α-substituierten 3-Brom-

2 isoxazol-5-yl-essigsäuren (ausgenommen den Fall, daß R ein

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Bromatom bedeutet), die 4- und α-substituierten 3-Methoxyisoxazol-5-yl-essigsäuren, die 4- und α-substituierten, gegebenenfalls veresterten 3-Hydroxyisoxazol-5-yl-essigsäuren

(ausgenommen den Fall, daß R eine Aminogruppe oder ein Bromatom bedeutet) neue Verbindungen.

Ein Schlüsselzwischenprodukt zur Herstellung der bei der Herstellung der Penicilline und Cephalosporine und ihrer Derivate als Ausgangsmaterial verwendeten substituierten Isoxazol-5-ylessigsäure der allgemeinen Formel VIII ist 3-Hydroxy—5-methylisoxazol. Diese Verbindung kann man nach den in der Literatur beschriebenen Verfahrensweisen herstellen [vergl. z.B. die US-PSen Nr. 3 544 584 und 3 687 968, die entsprechende NL-PS 130 902 und "Helv.Chim.Acta", 5j0, 137 (1967)]. Z.B. kann man 3-Hydroxy-5-methylisoxazol durch Umsetzen von Hydroxylamin mit Tetrolsaureathylester in Äthanol herstellen.

Die Silylierung des in dieser Weise gebildeten 3-Hydroxy-5-methylisoxazols, gefolgt von einer Reaktion mit n-Butyllithium bei etwa -70⁰C in einem geeigneten Lösungsmittel, ergibt nach der Reaktion mit Kohlendioxyd (das in Form des Gases oder durch Aufgießen der Lösung der Lithiumverbindung auf festes Kohlendioxyd zugeführt wird) mit guter Ausbeute die 3-Hydroxyisoxazol-5-yl—essigsaure.

Eine Komplikation der Reaktion der 3-Hydroxyisoxazole mit methylierenden (zur Herstellung der entsprechenden 3-Methoxyisoxazole verwendeten) Mitteln ist in der Tatsache zu sehen, daß die tautomeren Verbindungen ebenfalls reagieren, so daß man nicht nur das O-methylierte, sondern auch das N-methylierte Produkt erhält. Die verschiedenen Produkte können jedoch leicht durch einfache Vakuumdestillation getrennt werden.

Die Überführung der 3-(und gegebenenfalls 4-)substituierten 5-Methylisox-azole in die Lithium-Verbindung und die Einführung der Carboxylgruppen kann nach an sich bekannten Verfahrensweisen erfolgen [vergl. K. Bowden, "J.Chem.Soc.",

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1968, Seite 172 und R.G. Micetich, "Can.Journ.Chem.", £8, 2009 (1970)].

Die Synthese anderer substituierter Isoxazol-5-yl-essigsäuren (in denen R eine Hydroxygruppe oder eine Methoxygruppe bedeutet und die Substituenten R^, und Rp enthalten) kann man ausgehend von z.B. 3—Hydroxy-(oder Methoxy-)—5-methylisoxazol bewerkstelligen.

Die 4-Bromverbindungen kann man leicht durch einfache Bromierung des Schlüsselzwischenproduktes bei etwa 60°C in Essigsäure als Lösungsmittel herstellen. Die anschließende Überführung in die Lithium-Verbindung und die Carboxylierung führt zu Zwischenprodukten, die für die Herstellung einer Reihe anderer 3- und 4-substituierter Isoxazol-5-yl-essigsäuren geeignet sind. Die entsprechenden 4-Chlorverbindungen kann man analog erhalten. Die Substitution der Methylengruppe in den Isoxazol-5-yl-essigsäuren (Rp) kann durch frei-radikalische Bromierung mit N-Bromsuccinimid oder l,3-Dibrom-5,5-dimethylhydantoin in einem inerten Lösungsmittel, wie einem chlorierten Kohlenwasserstoff, erfolgen, wobei man Peroxyde oder Ultraviolettlicht als Initiatoren verwendet. Die Substitution der erhaltenen a-Bromessigsäuren mit verschiedenen nucleophilen Mitteln, die zu Substituenten, wie Amino- und Sulfongruppen, führen, ist mit Hilfe der bekannten klassischen chemischen Verfahren möglich. Die Substitution der Methylengruppe in den Isoxazol-5-yl—essigsauren (Rp) kann auch durch Einführung von Lithium in die α-Stellung der Isoxazol-5-yl-essigsäuren und anschließende Reaktion der Lithium-Verbindung mit einem geeigneten Reagens (z.B. Chlor oder Brom) erfolgen, wobei man die entsprechende Verbindung erhält, die in α-Stellung zu der Carboxygruppe den gewünschten Substituenten Rp aufweist.

Die S-Methoxy-S-substituiertenMethylisoxazol-Derivate (oder die entsprechenden 3-Hydroxyverbindungen), vorzugsweise jene, die als Substituenten z.B. eine geschützte Carbamoylgruppe oder eine Sulfonsäuregruppe enthalten, kann man in α-Stellung mit

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einer lithiumorganischen Verbindung umsetzen, worauf man bei etwa -6O°C in einem inerten Lösungsmittel, die Tetrahydrofuran, direkt eine Reaktion mit einer Verbindung der allgemeinen Formel O=C=N-Q' (in der Q¹ die oben angegebenen Bedeutungen besitzt) anschließt.

Die als Ausgangsmaterial verwendeten Schlüsselzwischenprodukte 3-Chlor-5-methylisoxazol und 3-Brom-5-methylisoxazol kann man nach an sich bekannten Verfahrensweisen, die z.B. in "Gazz.Chim. Ital.", 21» ⁴⁷ (1961), ibidem, 9_2, 1107 (1969) und in "Chemistry and Industry", 1650 (1957) beschrieben sind, wobei das in der letzteren Literaturstelle erwähnte Verfahren die Herstellung von ß-Nitroketonen als Zwischenprodukte durch Umsetzen der entsprechenden ß-Halogenäthylalkylketone mit Natriumnitrit in Dimethylformamid, gefolgt von einer Cyclisierungsreaktion der ß-Nitroketone. durch Erhitzen mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure oder Bromwasserstoffsäure unter Bildung eines 3-Chlor-(oder -Brom-)-isoxazols, dessen Halogenatom nur wenig reaktiv ist, umfaßt, herstellen. Die direkte Umwandlung der 5-Methylgruppe in eine Essigsäuregruppe unter Anwendung der oben beschriebenen Verfahren führt zu der entsprechenden 3-Chlorisoxazol-5-ylessigsäure oder der 3-Bromisoxazol-5-yl-essigsäure, die gegebenenfalls nach den oben angegebenen Verfahrensweisen in die entsprechenden α-substituierten Derivate und 4-substituierten Derivate überführt werden können.

Alternativ können die Schlusselzwischenprodukte 3-Brom-(oder 3-Chlor-)-5-methylisoxazol in 3-Methoxy-5-methylisoxazol überführt werden, das seinerseits z.B. durch Überführen in eine Lithium-Verbindung und Carboxyl!erung in die 3-Methoxyisoxazol-5—yl-essigsäure und 3-Methoxy-5-methylisoxazol-4— carbonsäure überführt werden kann. Alternativ kann man auch die 3-Brom-(oder 3-Chlor-)-isoxazol-5-yl-essigsäure direkt mit Kaliumhydroxyd in Methanol in die 3-Methoxyverbindung überführen.

Es versteht sich,daß sämtliche Zwischenprodukte der Formeln A-Me und A-Me -Hai (in der A und Hai die oben angegebenen Bedeutungen besitzen) direkt mit 6-Isocyanatopenicillansäure-

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oder 7-Isocyanatocephalosporansäure-Derivaten in der oben angegebenen Weise umgesetzt werden können.

Typische bevorzugte erfindungsgemäße Verbindungen sind die folgenden:

7-[(3—Hydroxyisoxazol-5-yl)-acetamido]-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure,

6-[(3-Methoxyisoxazol-5-yl)—acetamidoj-penicillansäure, cephem-4-carbonsäure,

7-[(3-Methoxyisoxazol-5-yl)-acetamido]-3-methyl-3-cephem-4-carbonsäure, 7-[α-Brom-(3-methoxy-4-bromisoxazol-5-yl)-acetamido]-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure,

6-[3-Chlorisoxazol-5-yl)-acetamido]-penicillansäure,

7-[3-Chlorisoxazol-5-yl-acetamido]-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure, 7-[ 3,4-Dich lori soxazol-5-yl-acetamido ] -S-acetoxyinethyl-S-cephem-4-carbonsäure, 7-[3-Chlorisoxazol-5-yl—acetamido]-3-azidomethyl-3-cephem— 4-carbonsäure, 7-[3-Methoxyisoxazol-5-yl—acetamido]-3-azidomethy1-3-cephem-4-carbonsäure, 7-[S-Chlorisoxazol-S-yl-acetamido]-3- {(5-methyl-l,3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomethylj-3-cephem-4-carbonsäure, 7-[3-Methoxyisoxazol-5-yl-acetamido]-3- i(5-methyl-l,3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomethyll -3-cephem-4-carbonsäure, 7-[3-Methoxyisoxazol-5-yl-acetamido]-3-methyl-3-cephem-4-carbonsäure-R-sulfoxyd, 7—[a-Carbamoyl—(3-methoxyisoxazol-5-yl)-acetamido]-3-acetoxy— methyl-3-cephem-4-carbonsäure,

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6-[a-Amino-(3-chlorisoxazol-5-yl)-acetamido]-penicillansäure, 7-[a-Amino-(3-chlorisoxazol-5-yl)-acetamido]-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure,

7-[3-Methoxyisoxazol—5—yl-acetamido]-3-j(l-methylimidazol-2-yl)-thiomethylj -3-cephem-4-carbonsäure,

7-[S-Chlorisoxazol-S-yl-acetamido]-3- J (l-methylimidazol-2-yl)-thiomethyll -3-cephem-4-carbonsäure,

7-[3-Methoxyisoxazol-5-yl-acetamido]-3-i(l-methyltetrazol-S-yD-thiomethyil -3-cephem-4-carbonsäure,

6-[a-Amino-(3-methoxyisoxazol-5-yl)-acetamido]-penicillansäure, 7—[a-Amino—(3-methoxyisoxazol-5-yl)-acetamido]-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure und

7-[3-Chlorisoxazol-5-yl-acetamido]-3-[(l-methyltetrazol-5-yl)-thiomethyl|-3-cephem-4-carbonsäure

sowie die pharmazeutisch verträglichen Salze und Ester dieser Verbindungen, z.B. die Natriumsalze und die tert.-Butanoyloxymethylester.

Die neuen Penicillansäure- und Cephalosporansäure-Derivate der allgemeinen Formel I besitzen antibiotische Eigenschaften, die sie als solche oder in Mischung mit anderen bekannten medizinisch aktiven Bestandteilen als Arzneimittel für die Humantherapie oder die Veterinärmedizin geeignet machen.

Die neuen Verbindungen der allgemeinen Formel I besitzen in vitro, verglichen mit den bekannten ß-Lactam-Antibiotika, günstige Wirkungen' und sind insbesondere aktiv gegen Gram-positive Organismen (Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Streptococcus haemolyticus) und besitzen weiterhin eine gute Wirkung gegen penicillinresistente Staphylokokken und Gram-negative Organismen (Pasteurella multocida, Klebsiella pneumoniae und Salmonella Dublin), was insbesondere für die Verbindungen zutrifft, in denen die Gruppe R eine Methoxygruppe, ein Chlor- oder Bromatom oder eine Aminogruppe,

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R ein Wasserstoffatom, ein Chlor- oder Bromatom,

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R ein Wasserstoffatom, ein Chlor- oder Bromatom, eine Aminogruppe oder eine Sulfonsäuregruppe, die gegebenenfalls in ein Natrium-, Kalium-, Calcium- oder Aminsalz überführt ist,

bedeuten, und noch mehr für die Verbindungen, bei denen die Gruppe

R ein Chloratom oder eine Methoxygruppe, R ein Wasserstoffatom, ein Chlor- oder Bromatom und

R ein Wasserstoffatom

darstellen. Insbesondere trifft dies auch für diejenigen Verbindungen zu, bei denen die Gruppe Q eine Gruppe der allgemeinen Formeln II oder III darstellt, in denen X eine Acetoxy-, eine Azido-, 5-Methyl-l,3,4-thiadiazol-2-yl-thio-, 1-Methylimidazol-2-yl-thio- oder l-Methyltetrazol-5—yl-thio-Gruppe und E ein Wasserstoffatom oder ein salzbildendes Kation bedeuten.

Die Säureverbindungen der allgemeinen Formel I werden für therapeutische Zwecke vorzugsweise in Form eines nicht—toxischen Salzes, wie des Natrium-, Kalium- oder Calcium-Salzes, eingesetzt. Andere Salze, die man ebenfalls verwenden kann, sind nicht-toxische, geeigneterweise auskristallisierende Salze mit organischen Basen, wie Aminen, z.B. Trialkylamin, Procain und Dibenzylamin.

Zur Behandlung von Bakterieninfektionen können die erfindungsge,äßen antibakteriellen Verbindungen topisch, oral und parenteral verabreicht werden, wobei man für die Verabreichung von Antibiotika übliche Verfahrensmaßnahmen ergreift. Die Verbindungen werden in Dosiseinheiten verabreicht, die eine wirksame Menge des Wirkstoffs in Kombination mit geeigneten physiologisch verträglichen Trägermaterialien oder Bindemitteln enthalten.

Die Dosiseinheiten können in Form flüssiger Präparate, wie z.B. in Form von Lösungen, Suspensionen, Dispersionen oder Emulsionen, oder in fester Form, als Pulver, Tabletten, Kapseln und

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dergleichen, vorliegen.

Gegenstand der Erfindung sind daher auch Arzneimittel, die eine wirksame Menge der erfindungsgemäßen Verbindungen in Kombination mit einem geeigneten inerten Trägermaterial oder Bindemittel enthalten. Derartige therapeutische Zubereitungen können auch neben den erfindungsgemäßen Verbindungen einen oder mehrere weitere therapeutische Bestandteile enthalten.

Der Ausdruck "wirksame Menge", wie er hierin mit Bezug auf die beschriebenen Verbindungen verwendet wird, steht für eine Menge des in üblicher Weise verabreichten Wirkstoffs,die dazu ausreicht, die empfindlichen Mikroorganismen zu zerstören oder deren Wachstum zu inhibieren, mit anderen Worten, für die Menge, die dazu ausreicht, das Bakterienwachstum zu steuern bzw. zu unterdrücken.

Die Größe einer wirksamen Menge kann leicht durch den Fachmann unter Anwendung von Standardverfahren zur Bestimmung der relativen Aktivität von antibakteriellen Mitteln bestimmt werden, wobei man die Materialien auf verschiedenen Verabreichungswegen gegen empfindliche Organismen einsetzt.

Geeignete Trägermaterialien und Bindemittel sind irgendwelche geeigneten, physiologisch verträglichen Bestandteile, die dazu dienen können, die Verabreichung der therapeutisch wirksamen Verbindung zu erleichtern. Die Trägermaterialien können eine zusätzliche Wirkung übernehmen und als Verdünnungsmittel, Aroma-Maskierungsmittel, Bindemittel, die Wirkung verzögerndes Mittel oder Stabilisatoren dienen. Beispiele für Trägermaterialien sind Wasser, das Gelatine, Akaziengummi, Alginate, Dextran, Polyvinylpyrrolidon oder Natriumcarboxymethylcellulose enthalten kann, wäßriges Äthanol, Sirup, isotonische Salzlösung, isotonische Glucose, Stärke, Lactose oder irgenein anderes derartiges Material, das üblicherweise in der pharmazeutischen oder veterinär-pharmazeutischen Industrie verwendet wird.

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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Inhibierung des Bakterienwachstums, das darin besteht, eine wirksame Menge der erfindungsgemäßen antibakteriellen Verbindungen auf den Bereich aufzutragen, auf dem die Bakterien wachsen. Z.B. kann man das Verfahren zur Behandlung von Bakterieninfektionen von Tieren anwenden, indem man dem Tier eine wirksame Menge der antibakteriellen Verbindung verabreicht.

Die neuen Penicillansäure- und Cephalosporansäure-Derivate der allgemeinen Formel I können auch als Wachstumspromotoren für Wiederkäuer dienen.

Sie sind ebenfalls in vitro-Anwendungszwecke geeignet, z.B. in Form von Flüssigkeiten für Desinfektionszwecke durch Waschen oder Aufsprühen, die den Wirkstoff in einer Konzentration von 0,1 bis 1 Gewichts-%, in einem geeigneten inerten Trägermaterial gelöst oder suspendiert, enthalten.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern, ohne sie jedoch zu beschränken.

Beispiel 1

7-[(3-Hydroxyisoxazol-5-yl)-acetamido]-cephalosporansäure

Zu 715 mg (5 mMol) 3-Hydroxyisoxazol-5-yl-essigsäure in 20 ml trockenem Methylenchlorid und 5 ml trockenem Tetrahydrofuran gibt man unter einer Stickstoffatmosphäre 19 ml einer Lösung von 10 mMol 7—Isocyanatocephalosporansäure-trimethylsilylester in Toluol und einige Tropfen N-Vinylimidazol. Man rührt die Mischung bei Raumtemperatur und bestimmt von Zeit zu Zeit die Kohlendioxydentwicklung. Nach 6 Stunden hört die Kohlendioxydentwicklung auf, worauf die Reaktionsmischung in eine Mischung aus 50 ml Eiswasser und 50 ml Diäthyläther gegossen wird. Nach der Hydrolyse bei einem p„-Wert von 4,0 wird die wäßrige Schicht bei p_H 7,0 mit Äthylacetat extrahiert. Nach mehrfachem Extrahieren bei einem p„-Wert von 4,0 bis 2,5, dem

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Trocknen über Magnesiumsulfat und dem Einengen erhält man einen Feststoff, der aus einer Mischung der gewünschten Titelverbindung und N,N^f-Bis-(7-cephalosporanyl)-harnstoff (etwa 40 Mol-%) besteht.

Durch Säulenchromatographie (Kieselgel, Elution mit einer Diäthyläther/Äthylacetat-Mischung) erhält man 530 mg der gewünschten Titelverbindung (26 %) in relativ reinem Zustand.

IR-Spektrum (KBr-Preßling, Werte in cm ): 3320, 1780, 1735, 1700, 1680, 1630, 1385, 1235.

NMR-Spektrum (d^-Dimethylsulfoxyd * etwas DCOOD, 60 Mc, 0-Werte in ppm):

1,97 (s, 3H), 3,52 (m, «2H), 3,66 (s, 2H), 4,84 (q, J = 13 cPs) und 5,03 (d, J = 4,7 cPs), insgesamt 3H, 5,67 (d, J = 4,7 cPs, IH), 5,84 (s, IH).

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Beispiel 2

6-[-(3-Methoxyisoxazol-5-yl)-acetamido]-penicillansäure-Natriumsalz.

Zu einer Mischung von 785 mg 3-Methoxyisoxazol-5-yl-essigsäure und 1,62 g (5 mMol) 6-Isocyanatopenicillansäure-trimethylsilylester in 20 ml trockenem Methylenchlorid gibt man unter einer Stickstoffatmosphäre drei Tropfen N-Vinylimidazol. Es setzt augenblick eine Kohlendioxydentwicklung ein. Nach 1O-stündigem Rühren bei Raumtemperatur gießt man die Reaktionsmischung in 25 ml Eiswasser, hydrolysiert das Material bei einem pH-Wert von 3, trennt dann die Schichten bei einem pH-Wert von 6,0, Die verbleibende wäßrige Schicht wird bei einem pH-Wert von etwa 4,5 bis 4,0 mit Diäthyläther/Äthylacetat-Mischungen extrahiert. Nach dem Trocknen über Magnesiumsulfat und der Behandlung mit Aktivkohle engt man die vereinigten organischen Schichten auf ein geringes Volumen ein und versetzt dieses mit einer Lösung von Hexansäure-Natriumsalz in Aceton (1 mMol/ml). Das erhaltene Produkt wird abfiltriert, mit Äthylacetat und Diäthyläther gewaschen und schließlich getrocknet. Man erhält die Titelverbindung mit einer Ausbeute von 34 %.

IR-Spektrum (KBr-Preßling, Werte in cm""¹): 3400, 1765, 1670, 1620, 1510, 1460, 1410, IO35.

NMR-Spektrum (dg-Dimethylsulfoxyd + etwas DCOOD, 60 Mc, cf-Werte in ppm):

1,52 und 1,63 (beide s, insgesamt 6H), 3,77 (2H), 3,88 (s, 3H), 4,26 (s, IH), etwa 5,5 (Multiplett, 2H), 6,01 (s, IH).

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Beispiel 3

7_[-(3-Methoxyisoxazol-5-yl)-acetamido]-cephalosporansäure.

Man silyliert 1,36 g (5 mMol) 7-Aminocephalosporansäure in Äthylacetat in Gegenwart von 1,4 ml Triäthylamin mit 1,3 ml.Trimethylchlorsilan. Zu der erhaltenen Lösung gibt man nach der Zugabe von 0,59 ml Chinolin eine Lösung von ^-Methoxyisoxazol-S-yl-acetylchlorid (hergestellt aus 785 mg (5 mMol) 3-Methoxyisoxazol-5-yl-essigsäure und Thionylchlorid) in 5 ml Äthylacetat. Die Temperatur steigt auf etwa 5°C. Dann rührt man die Reaktionsmischung während einer v/eiteren halben Stunde, gießt sie in Wasser und extrahiert das Produkt aus der "wäßrigen Schicht bei einem pH-Wert von etwa 5,0 bis 3,0 mit Äthylacetat-. Nach dem Trocknen über Magnesiumsulfat und dem Behandeln mit Aktivkohle engt man die vereinigten organischen Schichten ein. Die Titelverbindung kristallisiert aus, wird abgetrennt, gewaschen und im Vakuum getrocknet. Ausbeute 1,17 g (56 96)..

Nach der Dünnschichtchroffiatographie ist die Verbindung sehr rein.

IR-Spektrum (KBr-Preßling, ¥erte in cm"*.): 326O, 1775, 1750, 1705, 1675, I63O, I5H5, 1415, 1240, 1040.

NMR-Spektrum (dg-Dimethylsulfoxyd, 60 Mc, cf-Werte in ppm):

2,04 (s, 3H), 3,59 (m, ft*2H), 3,76 (s, 2H), 3,88 (s, 3H),

4,87 (q, J¹»13 cps) und 5,12 (d, J = 4,7 cps) insgesamt 3H,

5,70 (q, J = 4,7 cps, J" = 7,7 cps, IH), 6,04 (s, IH),

9,17 (d, J" = 8,0 cps).

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Beispiel 4

In gleicher Weise v/ie in den Beispielen 2 und 3 beschrieben werden die folgenden Verbindungen hergestellt:

A. 7-[-(3-Methoxyisoxazol-5-yl)-acetamido]-desacetoxycephalosporansäure«

Diese Verbindung erhält man ausgehend von 1,07 g (5 mMol) 7-Aminodesacetoxycephalosporansäure und 3-Methoxyisoxazol-5-yl-acetylchlorid, Man erhält die dünnschichtchromatographisch sehr reine Verbindung mit einer Ausbeute von

1.3 g (83 %).

IR-Spektrum (KBr-Preßling, Werte in era" ): J28O, 1775, 1725, 1660, 1630, 1550, 1530, 1415, 1220, 1040.

NMR-Spektrum (dg-Dimethylsulfoxyd, 60 Mc, cT-Werte in ppm): 2,OH (s, 3H), 3,47 (m,*2H), 3,75 (s, 2H), 3,87 (s, 3H), 5,05 (d, J = 4,7, IH), 5,67 (q, J = 4,5, J» =7,7, IH),

6.04 (s, IH), 9,09 (d, J' = 7,5).

B. 7-[a-Brom-(3-methoxy-4-bromisoxazol-5-yl)-acetamido]-cephalosporansäure-natriumsalz.

Ausgehend von 815 mg 7-Aminocephalosporansäure und 1,0 g α-Brom-(3-methoxy-4-bromisoxazol-5-yl)-essigsaure erhält man die Titelverbindung, nach der gemäß Beispiel 2 durchgeführten Behandlung des Cephalosporansäureproduktes mit' dem Natriumsalz der Hexansäure mit einer Ausbeute von 900 mg (51 %).

IR-Spektrum (KBr-Preßling, Werte in cm"¹): 3400, 176Ο, 1735, 1680, I6O5, I53O, 1410, 1235.

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Beispiel 5

In gleicher Weise -wie in den Beispielen 2 und 3 beschrieben erhält man die folgenden Verbindungen:

A. 6-(3-Chlor-isoxazol-5-yl-acetamido)-penicillansäurenatriumsalz.

Man erhält die Titelverbindung ausgehend von 1,0 g 3-Chlorisoxazol-5-yl-essigsäure und 1,3 g 6-Aminopenicillansäure mit einer Ausbeute von 1,47 g ("60 %) _#

IR-Spektrum (KBr-Preßling, Werte in cm"¹)_: ^400, 3340, 1775, 1710, 1620 und 1505.

NMR-Spektrum (dg-Dimethylsulfoxyd, cf-Werte in ppm):

1,51 (s) und 1,61 (s) insgesamt 6H; 3,93. ((s) und 3,96 (s) insgesamt 3H; 5,28-5,44 (m, 2H); 6,64 (s, IH) und 9,98 (d, J&8 cps, IH).

B. 7-(3-Chlor-isoxazol-5-yl-acetamido)-cephalosporansäurenatriumsalz.

Ausgehend von 1,6 g 3-Chlor-isoxazol-5-yl-essigsäure und 2»7 g 7-Aminocephalosporansäure erhält man die Titelverbindung mit einer Ausbeute von 2,19 g (50 %).

IR-Spektrum (KBr-Preßling, Werte in cm"¹): -3450, 3300 1770, 1740 (sh), 1675, I615, 156O, 1390, 1250.

NMR-Spektrum (dg-Dimethylsulfoxyd, cf-Werte in ppm):

2,02 (s, 3H); 3,05-3,72 (q, J 17 cps, 2H); 3,92 (s, 2H); 4,70-5,19· (q, J«12 cps) und 4,9.8 (d, J «4,7 cps) insgesamt 3H; 5,5 (q, J»4,7 cps, und J'iy8 cps, IH); 6,64 (s, IH); 9,25 (d, J' «8 cps, IH).

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C. 7-[3,4-Dichlorisoxazol-5-yl-acetaniido]-cephalosporansäure-natriumsalζ.

Ausgehend von 920 mg 3,4-Dichlorisoxazol-5-yl-essigsäure und 1,1? g 7-Aminocephalosporansäure erhält man die TiteiverMndung mit einer Ausbeute von 724 mg (32 %).

IR-Spektrum (KBr-Preßling, Werte in cm" ): 3400, 1760, 17¹IO (sh), 1670, 1605, 1380, 1240.

NMR-Spektrum (dg-Dimethylsulfoxyd, cf-Werte in ppm):

2,02 (s, 3H); 3,42 (m); 4,02 (s, 2H), 4,69-5,18 (q, J«12 cps) und 4,99 (d, J<v4,7 cps) insgesamt 3H; 5,45-5,63 (q, J 4,7 cps und J'iv8,2 cps, IH); 9,33 (d, J'^8,2 cps, IH).

Beispiel 6

7-(3-Chlorisoxazol-5-yl-acetamido)-3-azidomethyl-3-cephem-4-carbonsäure.

Unter einem kontinuierlich eingeführten Strom von trockenem Stickstoffgas silyliert man 2,04 g (7,5 mMol) 7-Amino-3-azidomethyl-3-cephem-4-carbonsäure in 20 ml Äthylacetat durch Zugabe von 2,28 ml Triethylamin und 2,08 ml Trimethylchlorsilan bei O⁰C. Man rührt dann die Reaktionsmischung gelegentlich während einer halben Stunde bei Raumtemperatur.

Nach der Zugabe von 1,08 ml Chinolin gibt man zu dem silylierten Cephemderivat schnell eine Lösung von 3-Chlorisoxazol-5-yl-acetylchlorid in 15 ml Äthylacetat, das man ausgehend von 1,29 g (8 mMol) 3-Chlorisoxazol-5-yl-essigsäure und 0,88 ml Thionylchlorid und einer katalytischen Menge Dimethylformamid in Tetrachlorkohlenstoff hergestellt hat. Nach 1-stündigem Rühren bei Raumtemperatur gießt

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man die Reaktionsmischung in eine Mischung aus 75 ml Eiswasser und 25 ml Äthylacetat, die einen pH-Wert von 4 aufweist, wonach man die Schichten bei einem pH-Wert von 8 trennt. Im Anschluß daran extrahiert man die wäßrige Schicht mehrfach mit 50 ml Äthylacetat bei abnehmenden pH-Werten. Die organischen Schichten, die einen pH-Wert von 6 bis 4 aufweisen und die gewünschte Verbindung enthalten, werden vereinigt, mit Wassen gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und nach der Behandlung mit Aktivkohle im Vakuum eingeengt. In dieser Weise erhält man 1,28 g (40 ?6)der schwachgefärbten Titelverbindung.

IR-Spektrum (KBr-Preßling, Vierte in cm ): 3260, 2110, -1770, 1715, 1660, 1540, 1375, 1235.

NMR-Spektrum (dg-Dimethylsulfoxyd + etwas DCOOD, cf-Werte in ppm):

3,58 (m, 2H), 3,92 (s, 2H)"; 3,75-4,63 (q, J^13 cps, 2H); 5,01 (d, J^5 cps, IH); 5,75 (d, J«5 cps, IH); 6,52 (s, IH).

Beispiel 7

In ähnlicher Weise wie in Beispiel 6 beschrieben erhält man das Natriumsalz der 7-^-Methoxyisoxazol-S-yl-acetamido )-3-azidomethyl-3-cephem-4-carbonsäure.

Als Ausgangsmaterialien setzt man hierzu 2,29 g (9,0 mMol) 7-Araino-3-azidomethyl-3-cephem-4-carbonsäure und 1,41 g (9,0 mMol) 3-Methoxyisoxazol-5-yl-essigsäure ein. Man erhält die Titelverbindung in einer Menge von 2,0 g (Ausbeute 53 %).

IR-Spektrum (KBr-Preßling, Werte in cm" ). 3400, 3270, 2120, 1750, 1660, 1610, 1520, 1410, 1365, IO3O.

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NMR-Spektrum (dg-Dimethylsulfoxyd + etwas DCOOD, cf-Werte in ppm):

3,58 (m,«s2H); 3,75 (s, 2H); 3,87 (s, 3H); 3,7²J-A₃Ol (q, J= 13,5 cps, 2H); 5,10 (d, IH); 5,74 (d, IH); 6,02 (s, IH)

Beispiel 8

Natriumsalz der 7-(3-ChIOrISOXaZoI-S-Yl-acetamido)-3-[-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomethyl]-3-cephem-4-carbonsäure.

Nach der Zugabe von 0,30 ml Chinolin gibt man eine Lösung von 3-Chlorisoxazol-5-yl-acetylchlorid (hergestellt aus 404 mg (2,5 mMol) 3-Chlorisoxazol-5-yl-essigsäure und 0,25 ml Thionylchlorid und einem Tropfen Dimethylformamid in Tetrachlorkohlenstoff) in Äthylacetat in einer Portion zu einer Lösung der silylierten 7-Amino-3-[-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomethyl]-3-cephem-4-carbonsäure (die Silylierung erfolgte mit Triäthylamin und Trimethylchlorsilan bei Raumtemperatur) in Äthylacetat. Nach dem Rühren während einer halben Stunde bei Raumtemperatur hydrolysiert man die Mischung bei einem pH-Wert von 4 mit Eiswasser. Man trennt die Schichten bei einem pH-Wert von 7 und extrahiert die wäßrige Schicht mehrfach bei abnehmenden pH-Werten.

Man vereinigt die bei den pH-Werten von 5,5 bis 3,5 anfallenden Schichten, wäscht sie mit etwas Eiswasser und trocknet über Magnesiumsulfat. Das Einengen der Lösung nach der Behandlung mit Aktivkohle führt zu einem Feststoff, der mit trockenem Aceton aufgenommen wird. Zu dieser Lösung gibt man 1 Äquivalent einer Natriumoctanoatlösung (etwa 1 mMol/ml). Nach der Verdünnung mit Diäthyläther filtriert man das ausgefällte Natriumsalz über einen Glasfilter ab, wäscht es mit Diäthyläther und trocknet es, In dieser Weise

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erhält man 750 mg (βθ %) der schwach-gefärbten,festen Ti-.telverbindung.

IR-Spektrum (KBr-Preßling, Werte in cm"¹): -3400, 3270, 1760, 1660, 1605, 1545, 1375.

NMR-Spektrum (dg-Dirnethylsulfoxyd + etwas DCOOD, cT-Werte in ppm):

2,70 (s, 3H); 3,70 (m, 2H); 3,92 (s, 2H); 4,12-4,65 (q, J«13,5 cps, 2H); 5,09 (d, Js*5 cps, IH); 5,73 (d, J^5 cps, IH) und 6,52 (s, IH).

Beispiel 9

In ähnlicher Weise wie in Beispiel 8 beschrieben erhält man das Natriumsalz der 7-(3-Methoxyisoxazol-5-yl-acetainido)-3-[-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)-thibmethyl]-3-cephem-4-carbonsäure.

Als Ausgangsmaterial verwendet man 735 mg 3-Methoxyisoxazol-5-yl-essigsäure und 1,72 g (5 mMol) 7-Amino-3-[-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomethyl]-3-cephem-4-carbonsäure. Man erhält das Produkt mit einer Ausbeute von 1300 mg (51 %).

1 +

IR-Spektrum (KBr-Preßling, ¥erte in cm" ): -3400, 3300,

1765, 1675, 1620, 1525, 1465, 1420.

NMR-Spektrum (dg-Dimethylsulfoxyd, cf-Werte in ppm):

2,69 (s, 3H); 3,58 (m) und 3,77 (s) und 3,88 (s) insgesamt 7H; 4,47 (m, 2H); 5,03 (d, J<«5 cps, IH); 5,58 (q, J^i cps, und J¹ *8 cps, IH); 6,05 (s, IH); 9,19 (d, J¹ ^8 cps, IH).

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Beispiel 10

7-(3-Methoxyisoxazol-5-yl-acetamido)-3-methyl-3-cephem-4- · · carbonsäure-R-sulfoxyd.

In 30 ml reinem Äthylacetat silyliert man während 2 1/2 Std. bei 30 bis 50°C 1,06 g (4,6 mMol) 7-Aminodesacetoxycephalosporansäure-R-sulfoxyd mit 2 ml N,O-Bis-(trimethylsilyl)-acetamid. Zu der erhaltenen Lösung gibt man 0,55 ml Chinolin und eine Lösung von 3-Methoxyisoxazol-5-yl-aeetylchlorld (hergestellt aus 725 mg (4,6 mMol) 3-Methoxyisoxazol-5-ylessigsäure und 0,48 ml Thionylchlorid und zwei Tropfen Dimethylformamid durch halbstündiges Sieden am Rückfluß) in 5 ml trockenem Äthylacötat. Die Temperatur der Reaktionsmischung steigt um einige Grad an. Man rührt die Reaktionsmischung während etwa einer v/eiteren Stunde, gießt sie in 15 ml Eiswasser, wobei man den pH-Wert bei etwa 3 hält. Dann stellt man den pH-Wert auf 6,9 ein, trennt die Schichten, extrahiert die v/äßrige Schicht erneut mit 25 ml Äthylacetat bei dem genannten pH-Wert. Anschließend extrahiert man die wäßrige Schicht einmal bei pH 5,9, 4,9, 4,1 und 3,5, wobei man jeweils 25 ml Äthylacetat verwendet. Anschließend extrahiert man zweimal bei einem pH-Wert von 2,4 mit 25 ml Äthylacetat, dann viermal mit 25 ml Butanol und zweimal mit 25 ml Methyläthylketon. Man dampft die organische Schichten im Vakuum ein und nimmt den Rückstand mit 70 ml Äthylacetat auf. Die erhaltene Lösung wird stark eingeengt und mit Diäthyläther verdünnt, wobei ein Niederschlag ausfällt, der abfiltriert und getrocknet wird. Man erhält die Titelverbindung mit einer Ausbeute von 625 mg (37 %).

IR-Spektrum (KBr-Preßling, Werte in cm" ): 3400, 3280, 1775, 1720, 1670, 1620, 1520, 1415, 1380, 1240, 1040 (sh) und 1030.

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- 35 -

NMR-Spektrum (dg-Dimethylsulfoxyd, cT-Werte in ppm): 2,06 (s, 3H); 3,47-4,27 (q, J«17cps) und 3,76 (s) und 3,87 (s) insgesamt 7H; 4,76 (d, J = 4,5 cps, IH); 5,63 (q, J = 5,4 cps und J^f = 8 cps, IH); 6,09 (s, IH); 9,37 (d, J' = 8 cps, IH).

Beispiel 11

tr

DL-7-(a-Carbamoyl-3-methoxyisoxazol-5-yl-acetamido)-3-acetoxy-methyl-3-cephem-4-carbonsäure.

Unter wasserfreien Bedingungen und unter einer Stickstoffatmosphäre behandelt man 844 mg (5,4 mMol) 3-Methoxyisoxazol-5-yl~acetamid in 15 ml trockenem Tetrahydrofuran mit 5,4 ml einer n-Butyll ithiuml ö sung in Hexan (20 %, «2n) bei -50⁰C, wonach man 1,36 ml Trimethylchlorsilan zugibt, wodurch.die Temperatur auf etwa -3O⁰C ansteigt. Die das bissilylierte Acetamid enthaltende Lösung wird auf -70⁰C abgekühlt, dann mit 1,66 ml Ν,Ν,Ν·,N¹-Tetramethyläthylendiamin und anschließend mit 5,4 ml der gleichen n-Butyllithiumlösung versetzt. Dann gibt man eine Lösung von y-Isocyanatocephalosporansäure-trimethylsily^Lester, die eine äquimolare Menge des Isocyanats enthält, zu und rührt während einer weiteren Stunde bei -50⁰C. Man gießt die Reaktionsmischung in eine Mischung aus 75 ml Eiswasser und 50 ml Äthylacetat. Man trennt die Schichten bei einem pH-Wert von 7, wäscht die wäßrige Schicht bei einem pH-Wert von 4 dreimal mit 50 ml Äthylacetat, säuert auf pH 2,5 an und zentrifugiert den gebildeten Niederschlag ab. Die verbleibende wäßrige Schicht wird viermal mit jeweils 40 ml Äthylacetat extrahiert. Hierdurch wird die gesamte gewünschte Verbindung aus der wäßrigen Schicht entfernt. Nach dem Trocknen und dem Einengen der vereinigten organischen Extrakte erhält man die feste Tite!verbindung (900 mg), die

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— Jb —

man mit Diäthyläther wäscht und über eine mit Kieselgel gefüllte Kolonne (Höhe 30 cm, Durchmesser 2 cm) chromatographiert, v/obei man Äthylacetat, Äthylacetat/Aceton-Mischungen und Aceton als Elutionsmittel verwendet.

IR-Spektrum (KBr-Preßling, Werte in cm" ): 3550 (sh), 3400, 3290, 1780, 17*10 (sh), 1710, I69O (sh), I65O (sh), 1620, I52O, 1415, 1235 und 1040.

MR-Spektrum (dg-Dimethylsulfoxyd, cf-¥erte in ppm): (der DL-Mischung):

2,04 (s, 3H); 3,59 (m, 2H); 3,90 (s, 3H); 4,60-5,18 (q,

J«13 cps) und 4,76 (s) und 5,12 (zwei sehr engbenachbarte Doubletts, Jsi4,5 cps) insgesamt 4H; 5,60-5,94 (zwei sehr eng benachbarte Quartetts, beide J = 4,5 cps und J' = 8 cps, IH); 6,17 (zwei sehr eng benachbarte Singuletts, IH); 7,5 (m); 9,10-9,32 (zwei sehr eng benachbarte Doubletts, J' = 8 cps).

Beispiel 12
3-Chlor~isoxazol-5-yl-essigsäure.

Zu einer Lösung von 7,4 g 3-Chlor-5-methylisoxazol in 75 trockenem Tetrahydrofuran gibt man eine äquivalente Menge N,N,N',N^!-Tetramethyläthylendiamin und kühlt die Lösung auf -85°C. Dann setzt man tropfenweise bei einer Temperatur zwischen -75 und -85⁰C im Verlauf von etwa 60 Min. eine Lösung von etwa einem Äquivalent n-Butyllithium in n-Pentan zu. Dann rührt man die Reaktionsmischung weitere 30 Min» bei -70⁰C und entfernt das Kühlbado Nachdem die Temperatur der Reaktionsmischung auf -50°C angestiegen ist, gießt man die

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Reaktionsmischung unter einer Schicht von trockenem Diäthyläther auf festes Kohlendioxyd. Nach einigen Stunden gibt man 40 g zerstoßenes Eis zu und stellt den pH-Wert durch Zugabe von 4n Chlorwasserstoffsäure auf einen Wert von 7,0 ein. Man trennt die Schichten und wäscht die wäßrige Schicht mit 50 ml Diäthyläther. Man säuert die wäßrige Schicht auf einen pH-Wert von 4,8 an, extrahiert dreimal mit 80 ml Diäthyläther. Man vereinigt die Ätherschichten, wäscht sie zweimal mit 50 ml Wasser, trocknet sie über Magnesiumsulfat und dampft sie vollständig zur Trockene ein. Man erhält einen schwach-gelben festen Rückstand mit einem Gewicht von 5,7 g. Man löst das Material in überschüssigem Benzol und dampft die Lösung erneut im Vakuum bei etwa 40°C ein, bis sich Kristalle bilden. Dann erhitzt man die Mischung, bis sich das Material vollständig auflöst, kühlt nach und nach ab und impft die Lösung an. Nach Beendigung der Kristallisation wird der erhaltene Feststoff abgesaugt und getrocknet. Man erhält die Titelverbindung mit einer Ausbeute von 4,55 g (46 %).

IR-Spektrum (KBr-Preßling, Werte in cm ): 3100, 1700, 1595, 1420, 1365, 1260, 1230, 965, 910, 78O.

NMR-Spektrum (CDCl₅, cf-Werte in ppm): 3,88 (d, J«jO,7 cps, 2H); 6,34 (t, J««0,7 cps, IH) und 9,30 (s, IH).

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Beispiel 13

6-[3-Chlorisoxazol-5-yl-acetamido ]-penicillansäure-tert.-butylcarbonyloxyinethylester.

Man suspendiert 207 mg 6-[3-Chlorisixazol-5-yl-acetamido J-penicillansäure in 2 ml Hexamethylphosphortriamid und gibt 230 mg tert.-Butylcarbonyloxymethylchlorid zu. Dann rührt man die Reaktionsmischung 8 Std. bei Raumtemperatur, gießt die Mischung auf eine Mischung aus 25 ml Wasser und 10 ml Äthylacetat. Nach der Abtrennung der Äthylacetatschicht extrahiert man die wäßrige Schicht dreimal mit jeweils 10 ml Äthylacetat. Die vereinigten organischen Schichten werden dreimal mit 10 ml Wasser bei einem pH-Wert von 7,5 gewaschen, dann über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und durch Behandlung mit Aktivkohle entfärbt. Nach dem Einengen behandelt man das als Rückstand verbleibende Öl mit Petroläther (Siedepunkt 40 bis 60°C), wobei man 200 mg der festen Titelverbindung erhält.

IR-Spektrum (KBr-Preßling, Werte in cm"¹): 3300, 1780, 1760, 1680, 1370, 1110 und 985.

Beispiel 14

Nach der im folgenden angegebenen Rezeptur stellt man in üblicher Weise Kapseln her, die als Wirkstoff ein Penicillinsäure- oder Cephalosporinsäure-Derivat der vorhergehenden Beispiele enthalten:

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Wirkstoff 150 - 500 mg

Kaliumbicarbonat 100 - 300 mg

Magnesiumstearat 2-10 mg

Lactose ad 1 Kapsel

Diese Kapseln können oral verabreicht v/erden.

Beispiel Ij?

Unter Einhaltung der im folgenden angegebenen Rezeptur werden in herkömmlicher Weise Tabletten hergestellt, die als Wirkstoff eine Verbindung der vorhergehenden Beispiele 1 bis 13 enthalten:

Wirkstoff , 150 - 500 mg

Polyvinylpyrrolidon 5-30 mg

Maisstärke 100 - 300 mg

Magnesiumstearat ............. 1 -20 mg

Lactose ad 1 Tablette

Diese Tabletten können oral verabreicht v/erden.

Beisp-iel 16

Aus den gemäß den vorhergehenden Beispielen 1 bis 12 hergestellten Penicillinen und Cephalosporinen stellt man in üblicher Weise ein trockenes Pulver zur Herstellung von Injektianslösungen her.

Unter einer Stickstoffatmosphäre beschickt man eine für injizierbare Präparate geeignete Ampulle aseptisch mit 100 bis 2000 mg des sterilen Natriumsalzes der fraglichen Verbindung. Man

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verschließt die Ampulle mit Kautschukscheiben, die durch Aluminiumringe festgehalten werden, um den Gasaustausch oder das Eindringen von Mikroorganismen zu verhindern. Vor der Verwendung wird das Pulver in einer geeigneten Menge sterilen und pyrogenfreien Wassers gelöst.

Beispiel 18

Aus den gemäß den vorhergehenden Beispielen 1 bis 13 hergestellten Penicillinen und Cephalosporinen stellt man durch Vermischen der folgenden Bestandteile Sirupe her:

Wirkstoff 1,5 - 6 g

Natriumcarboxymethylcellulose 0,06 - 0,600 g

Natriumsaccharinat 0,1 -1 g

p-Hydroxybenzoesäure-methylester ........ 0,06 g

Erdbeer ar oma 0,1 -5 g

Amarant 0,010 g

Saccharose 30 g

Wasser ad 60 ml

Diese Sirupe können oral verabreicht werden.

Einige zu der Klasse der erfindungsgemäßen Verbindungen gehörende typische Vertreter wurden in vitro hinsichtlich ihrer antibiotischen Wirkung mit Hilfe eines Agar-Reihenverdünnungstests untersucht, der wie folgt durchgeführt wird.

Man stellt eine Stammlösung des Antibiotikums mit einer Konzentration von 2000/Ug/ml in einem sterilen, geeigneten Träger her. Dann stellt man mit sterilem 0,05 m Phosphatpuffer auf pH 6,5 (KH₂TO₁^-ISaOR) doppelt verdünnte Lösungen

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her. Dann arbeitet man jeweils 1 ml der verdünnten Lösung in 19 ml eines Gehirn-Herz-Extrakt-Agars ein, den man in sterile Petri-Schalen einbringt. Die gehärtete Oberfläche wird dann mit den zu untersuchenden Organismen beimpft und 24 Std. bei 37°C inkubiert. Die minimale inhibierende Konzentration (MIC), d.h. die geringste Konzentration, bei der das Antibiotikum das Wachstum des untersuchten Organismus vollständig unterbindet, wird inyug/ml ausgedrückt.

In einigen Fällen wurden die Vierte für die minimale inhibierende Konzentration nach einem Mikro-Reihenverdünnungs-Test bestimmt, der wie folgt durchgeführt wird:

Man bringt zwei Tropfen einer Stammlösung der zu untersuchenden (antibiotischen) Verbindung mit bekannter Konzentration mit Hilfe einer sterilen Pasteur-Pipette in das erste Loch einer mit neun numerierten Löchern versehenen Testplatte ein. Nach dem dreimaligen Spülen dieser Pipette mit einer physiologischen Natriumchloridlösung v/erden zwei Tropfen einer Stammlösung des zu untersuchenden Organismus in einem Kulturmedium in sämtliche Löcher eingebracht, mit Ausnahme des achten Lochs. Im ersten Loch ist die Lösung der zu untersuchenden Verbindung auf die Hälfte verdünnt, dann rührt man die Flüssigkeit des ersten Lochs um und überführt zwei Tropfen dier Mischung in das zweite Loch und fährt in dieser Weise bis zum dem Loch Nr. 8 fort, wodurch man eine Verdünnungsreihe der Lösung der zu untersuchenden νβΓΜηάμ^ mit geometrischer Progression erhält. Loch Nr. 9 enthält kein Antibiotika und dient dazu, das Wachstum der zu untersuchenden Organismen in einem Blindmedium zu kontrollieren. Die Testplatte wird während etwa 18 Std. bei 3O⁰C oder 37°C inkubiert. Die nach diesem zweiten Testverfahren bestimmten Werte für die minimale inhibierende Konzentration sind in der folgenden Tabelle in Klammern angegeben. Es wurden die minimalen inhibierenden Konzentrationen der folgenden Ver-

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bindungen bestimmt:

B. 7-[-(3~Hydroxyisoxazol-5-yl)-acetamido]-cephalosporansäure.

C. Natriumsalz der 6-[-(3-Methoxyisoxazol-5~yl)-acetamido]-penicillansäure.

D. 7-[-(3-Methoxyisoxazol-5-yl)-acetamido]-cephalosporansäure.

E. 7-[-(3-Methoxyisoxazol-5-yl)-acetamido]-desacetoxycephalosporansäure.

F. Natriumsalz der 7-[-(3-Chlorisoxazol-5-yl)-acetamido]-cephalosporansäure.

G. Natriumsalz der 6~[-(3-Chlorisoxazol-5-yl)-acetamido]-penicillansäure.

H. Natriumsalz der 7-Γ-(3-Chlorisoxazol-5-yl)-acetamido]-3-£-(5-raethyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomethylj-3-cephem-4-carbonsäure.

I. 7-[-(3-Chlorisoxazol-5-yl)-acetamido]-3-azidomethyl-3-cephem-carbonsäure.

K. Natriumsalz der 7-[-(3-Methoxyisoxazol-5-yl)-acetamido]-3-azidomethyl-3-cephem-4-carbonsäure.

L. 7-[-(3-Methoxyisoxazol-5-yl)-acetamido]-desacetoxycephalosporansäure-R-sulfoxyd.

M. 7-[a-Carbamoyl-(3-methoxyisoxazol-5-yl)-acetamido]-cephalosporansaure.

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N. Natriumsalz der 7-[-(3-Methoxyisocazol~5-yl)-acetamido]-3_£_(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomethylJ-3-cephem-4-carbonsäure.

0. Natriumsalz der 7-[3,4-Dichlorisoxazol-5-yl-acetainido]-cephalosporansäüre_c

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CD
OO
CO

Untersuchter Organismus

Gram-pos.

Bacillus subtilis ATCC 6633 Staphylococcus aureus A

A 355* A 2000 A 2001

Streptococcus haemolyticus A Streptococcus faecalis L 80 Diplococcus pneumoniae L 54

Gram-neg.

Brucella melitensis A 488 Pasteurella multocida A 723 Klebsiella pneumoniae A 809 Salmonella Dublin P 43 Salmonella typhimurium R Shigella equirilis T 3 Proteus rettgeri A 821 Proteus mirabilis H, Proteus mirabilis L 93 Proteus mirabilis A 1200 Escherichia coli U 20

TABELLE I Minimale inhibierende Konzentration (/Ug/ml)

Verbin- Verbin- Verbin- Verbin- Verbin- Verbindung B dung C dung D dung E dung P dung G

0,06
0,12
6
3

0,012

1,5
0,25

0,5

1,5
>100

3
25

3
100

50
50

0,06
0,5
0,75
0,75

0,06

12,5
0,25

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

3
6
3

1,5 "5

12,5 6 6

0,75 >100 12,5

100

50

100

100

100

50

50

100

50

100

100

0,03

0,25

0,5

0,5

0,25

0,03 0,06

1,5

0,75

0,5

(<0,0015) (0,0015)

12,5 0,75 0,25 (0,06)

(6) 0,75 0,5 0,75 1,5 1,5

12,5

12,5 25

0,5 0,25 50 3 3 6

1,5 25 3 100

12,5

Verbindung H

(0,6)

12,5

3 (1,8)

25 6

12,5 b

*Penicillinase-bildender Stamm

TABELLE I (Portsetzung)

ο
co
co
co
co

a ' *	Minimale inhibierende	Verbin	0,12	Verbin	30	Konzentration (^g/ral)	Verbin	Verbin	—	3	■ -
Untersuchter Organismus	Verbin	dung K	0,12	dung L	0,75	Verbin-	dung ν	dung 0	>1OO
	dung I	•	0,5			• dung M			3
Gram-pos.		0,5	0,03	(>100)		0,06	■ : 0,06	1OQ
Bacillus' subtilis ATCC 6633	0,12	0,25	1,5.'	6	'· . 0,12	0,12	■ 0,25	12,5
Staphylococcus aureus A 321	0,12	12,5	25	"■' 1,5	0,25	; 0,5·	0,12
A 355*	0,5	"6	100	3	* 0,25	0,5 ■	6
A 2000	0,5	3 '	100	• 3	0,25	0,25		•
A 2001	0,25	(0,023) (0,06)	6	1,5	(0,009!	) — '		I
Streptococcus haemolyticus A 266	0,12	- 100	12,5	0,25	12,5	12,5		OI I
Streptococcus faecalis L 80	25	• 0,5-	100	50	0,12	0,25· .		1
Diplococcus pneumoniae L 54	0,25		50	1
Gram-neg.		(75)	100		0,25	—
Brucella melitensis A 488	6	0,75	>100	• 3	0,25	1,5
Pasteurella multocida A 723 .	3,0	S ■		1,5	0,5	1,5
Klebsiella pneumoniae A 809	1,5	3		6	0,75	' 12,5
Salmonella Dublin P 43	1,5	3	6	3	. 50
Salmonella typhimurium R 172	6	3	12,5	1,5
Shigella equirilis T 3	• .3	6	6	. (8)
Proteus rettgeri A 821	1,5	12,5	3	25
Proteus mirabilis H-,	12,5	1,5	25	3
Proteus mirabilis L 93	3	12,5	6	25
Proteus mirabilis A 1200	25	12,5	12,5	1,5
Escherichia coli U 20	3		12,5
Streptococcus haemolyticus A1O88'
Actinobacillus equuli T3

J^ O CD CO

*Pennicillinase-bildender Stamm

Die in vivo Untersuchungen einiger der hergestellten Cephalοsporansäurederivate führten zu folgenden Ergebnissen:

a) Durch intraperitoneale Verabreichung an Mäuse (Swiss)wurde die akute Toxizität der mit H angegebenen Verbindung bzw. des Natriunrtsalzes der mit D angegebenen Verbindung (d.h. 7-(3-Chlorisoxazol-5-ylacetamido)-3-C-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl-thiomethyl)-]-3-cephem-4~carbonsäure-natriumsalζ bzw. 7-[3-Hethoxyisoxazol-5-yl-acetamido]-cephalosporansäure-natriumsalz) bestimmt. Die LD₅₀-Werte betragen >2500 bzw. >6000, während die für Cephalotin und Cephalozin ermittelten Werte in beiden Fällen >6000 sind.

b) Bei einem die schützende Wirkung der Verbindungen untersuchenden Test wurden die ED_5Q-Werte von 7-(3-Methoxy-isoxazol-5-yl-acetamido)-cephalosporansäure-natriumsalζ (im folgenden mit dem Symbol D abgekürzt bezeichnet) und Cephalotin (als Vergleichssubstanz) ermittelt. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind im folgenden angegeben:

Testtier: Weibliche Mäuse (Swiss SPF),

10 Mäuse pro Gruppe, die jeweils mit der gleichen Dosierung behandelt werden.

Infektionsweg: Subkutane Verabreichung von

Staphylococcus aureus A2001.

Dosis: 5mal täglich.

Behandlungsdauer: 1 Tag. Beobachtungsdauer: 7 Tage

Parameter: ^^D50 (Wahrscheinlichkeits-

analyse)

Wirkungsverhältnis (Wahrscheinlichkeitsanalyse) .

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Ergebnisse:

- 47 -

TABELLE II

Untersuchte Verabrei-Verbindung chungsweg

Cephalotin

subkutan subkutan

mg/kg Wirkungsverhältnis

statistische Signifikanz

(11-81)

(12-155) 1,45

(0,56-3,70)

( D / Cephalotin)

c) Bei einer gleichen Untersuchung bezüglich der schützenden Wirkung wurden die ED^Q-Werte der Verbindung D und Cephalotin nach der subkutanen Verabreichung von Proteus rettgeri A 821 ermittelt.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle III zusammengestellt.

TABELLE III

Untersuchte Verabrei-Verbindung chungsweg

mg/kg Wirkungsverhältnis

statistische Signifikanz

subkutan 4,5 (2,3-8,9)

0,96
(0,37-2,52)

Cephalotin subkutan 4,3 (2,2-8,6)

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d) In einer ähnlichen Untersuchung wurden die EDf-Q-Werte der Verbindung D und der Vergleichsverbindung Cephalotin nach der intraperitonealen Verabreichung von Klebsiella pneumoniae A 265 untersucht, wobei für die gleiche Dosis 5 Mäuse statt 10 Mäuse verwendet wurden.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle IV zusammengefaßt:

TABELLE IV

Untersuchte Verabrei- ED,-₀ mg/kg Verbindung chungsweg ^ο

Cephalotin

intraperi- 3,2 (1,2-8,7) toneal

Wirkungsver- statistihältnis sehe Signifikanz

0,29
(0,07-1,21)

intraperi- 0,9 (0,3-3,2) toneal

e) In gleicher Weise wie unter b) beschrieben, jedoch mit dem Unterschied, daß statt fünf Dosierungen täglich drei Dosierungen verabreicht v/urden, wurden die ED^-Werte von 7-(3-Chlorisoxazol-5-yl-acetamido)-3-[-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl-thiomethyl)-]-3-cephem-4-carbonsäurenatriumsalz (im folgenden als Verbindung H abgekürzt bezeichnet), von Cephalotin und Cephazolin, die als Vergleichssubstanzen dienen, nach der subkutanen Verabreichung von Staphylococcus aureus A 2001 bestimmt.

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Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle V zusammenge faßt:

TABELLE V.

Untersuchte Verabrei-Verbindung chungsweg

mg/kg Wirkungsver- statistihältnis sehe Signifikanz

subkutan 24,6

(15,9-38,2)

Cephalotin subkutan 38,0

(24,4-59,1)

Cephazolin subkutan 8,8

(5,4-14,3)

1,54
(0,83-2,8?)

( H /Cephalotin)

0,36
(0,19-0,68)

( H /Cephazolin)

f) In gleicher Weise wie unter b) beschrieben, jedoch mit dem Unterschied, daß anstelle von fünf Dosierungen drei Dosierungen täglich verabreicht wurden, wurden die ED^Q-Werte von 7-[3-Chlorisoxazol-5-yl-acetarnido]-cephalosporansäurenatriumsalz (im folgenden mit F abgekürzt bezeichnet) und Cephalotin als Vergleichssubstanz nach der subkutanen Verabreichung von Staphylococcus aureus A 2001 ermittelt.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle VI zusammengestellt:

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2408949

TABELLE VI

Untersuchte Verabrei-Verbindung chungsweg

subkutan

mg/kg

Cephalotin subkutan

17,4
(7,0-43,4)

14,9
(5,6-39,5)

liirkungsverhältnis

0,86
(0,31-2,35)

Statistische. Signifikanz

g) In ähnlicher Weise wie unter b) beschrieben, v/urden die EDf-Q-Werte der Verbindung F und von Cephalotin als Vergleichssubstanz nach der oralen Verabreichung von Staphylococcus aureus A 2001 bestimmt.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle VII
zusammengestellt:

Untersuchte Verabrei-Verbindung chungsv/eg

TABELLE VII

mg/kg

Cephalotin

Wirkungsverhältnis

Statistische Signifikanz

oral oral

75,7 1,34

(40,2-142,7) (0,54-3,29)

101
(49,6-206)

409836/1094

2409349

h) In ähnlicher Weise v/ie unter b) beschrieben, mit dem Unterschied,, daß anstelle von fünf Dosierungen täglich drei Dosierungen, verabreicht -wurden, wurden die ED^_Q-¥erte der Verbindungen F und H sowie von Cephalexin und Cephalotin als Vergleichssubstanzen nach der oralen Verabreichung von Staphylococcus aureus A 321 ermittelt.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle VIII zusammengestellt:

TABELLE VIII

Untersuchte Verbindung	Verab- rei- chungs- weg	ED50 m	g/kg	Wirkungsverhält nis	Statisti sche S ig-' nifikanz
F	oral	9,4 · (4,6-19	,6)	H / Cephalexin	+
H	oral	8.3 (4,1-17	,4)	0,10 (0,03-0,32)
Cephalexin	oral	0,8 (0,2-3,	2)	H / Cephalotin
Cephalotin	oral	8,6 (4,2-17	•7)	1,02 (0,38-2,77) F / Cephalexin	—
				0,09 (0,02-0,29) F / Cephalotin	+
				0,92 (0,34-2,50)	—

409836/ 1 094

j) In ähnlicher Weise v/ie unter b) beschrieben, v/urden die EDj-Q-W er te der Verbindungen F und H sowie von Cephalotin als Vergleichssubstanz nach der subkutanen Verabereichung von Proteus mirabilis A 1200 bestimmt.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle IX zusammengefaßt:

TABELLE IX

Untersuchte- Verabrei-Verbindung chungsweg

subkutan

subkutan

Cephalotin subkutan

mg/kg Wirkungsverhältnis

Statistische Signifikanz

51,9 F / Cephalotin (32,8-82,0) _0y8i

(0,43-1,52)

97,0 H / Cephalotin (61,4-153,1) _Oj43

(0,23-0,81)

42,0
(27,0-65,2)

k) Nach der intramuskulären und oralen Verabreichung der Verbindung H in Form einer v/äßrigen Lösung an Kaninchen ("Nieuw Zeelander" o* 0* , Gewicht 2,1 - 2,4 kg) wurde der Gehalt der Verbindung H im Blut und im Urin bestimmt. Die Kaninchen wurden zuvor 20 Std. nüchtern gehalten und nur mit Wasser versorgt. Jede untersuchte Gruppe umfaßte drei Kaninchen.

409836/10 94

Verabreichungsweg: intramuskulär und oral» Dosis: 50 mg/kg

Trägermaterial: physiologische Lösung.

Die Blutproben wurden entnommen nach: 1/4, 1/2, 1, 2 und 4 Stunden.

Die Urinproben wurden entnommen nach: 1, 3, 6, 24 und 27 Stunden.

(In der Praxis wurden nur die nach 6 und 27 Stunden angefallenen Gesamtmengen verwendet).

Untersuchte Organismen: Bacillus subtilis AA,

Bacillus subtilis 6633 und Bacillus callidolactis Ξ 16.

Die Gehalte der untersuchten Verbindung in den Proben wurden mikrobiologisch bestimmt (es sind nur mikrobiologisch bestimmte Konzentrationen, d.h. antibakteriell aktive Konzentrationen angegeben)·

Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle X zusammengestellt:

4098 3-6/1094

co co co cn

Serumspiegel in /Ug/ml nach

Abscheidung der Verbindungen im Urin in % der verabreichten Dosis nach

	Std. Std.	TABELLE X	o, o,	57 85	H
	Std.	H	o,	94	oral
	Std.	intramuskulär	1,	15	/ug/ml It
1/4 1/2	Std.	120 /ug/ml 99 "	o,	32	It
1	46,9 "			tt
2	11,4 "		It
4	0,85 »

6 Std. 63, 6 JS 2,62 27 Std. nicht bestimmt 4,o4 % statistisch sign. +
nicht-sign. -

t Wert

15,64 8,63 2,69 1,53 1,10

5,80 7,22

Claims (2)

Patentansprüche

1.) Penicillansaure- und Cephalosporansäure-Derivate der allgemeinen Formel (I)

R R^J

R" O

in der

Q eine Gruppe der folgenden allgemeinen Formeln

-CH-CH C I

CH-COOS (II)

-CH-CH CH

O=C-N C-CH--X

\/

COOE

oder

O=C—N .C-CH₀-X

V

V»

COOE

(III)

(IV)

409836/1094

worin

X ein Wasserstoffatom, eine Hydroxygruppe, eine niedrigmolekulare Alkanoyloxygruppe (vorzugsweise eine Acetoxygruppe) oder den Rest eines nucleophilen Mittels, wie eine Azidogruppe, eine Carbamoyloxygruppe oder eine Gruppe S-Z, in der Z eine gegebenenfalls Substituenten, wie niedrigmolekulare Alkylgruppen, aufweisende Tetrazo-IyI-, Thiadiazolyl-, Oxadiazolyl-, Isoxazolyl- oder Imidazolyl-Gruppe darstellt, und

E ein Wasserstoffatom, ein salzbildendes Kation oder einen pharmazeutisch verträglichen Esterrest, der vorzugsweise den Verbindungen der allgemeinen Formel I bei der oralen Verabreichung an Menschen oder Tiere verbesserte Absorptionseigenschaften verleiht,

bedeuten,

R eine Hydroxygruppe, eine Methoxygruppe, ein Chloratom oder

ein Bromatom,

R ein Wasserstoffatom, ein Chloratom oder ein Bromatom und

R ein Wasserstoffatom, ein Chloratom, ein Bromatom, eine Aminogruppe, eine niedrigmolekulare Alkoxycarbonylaminogruppe (z.B. eine tert.-Butoxycarbonylaminogruppe), eine Phenylalkoxycarbonylaminogruppe mit niedrigmolekularer Alkoxygruppe, eine p-Nitrophenylalkoxycarbonylaminogruppe mit niedrigmolekularer Alkoxygruppe, eine p-Methoxyphenylalkoxycarbonylaminogruppe mit niedrigmolekularer Alkoxygruppe, eine gegebenenfalls in ein Alkalimetallsalz, ein Erdalkalimetallsalz oder ein Aminsalz überführte Sulfonsäuregruppe oder eine Carbamoylgruppe

bedeuten.

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2.) Cephalosporansäure-Derivate gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß X ein Wasserstoffatom, eine Acetoxygruppe, eine Azidogruppe, eine l-Methylimidazol-2-yl-thiogruppe, eine 5-Methyl-l,3,4-thiadiazol-2-yl-thiogruppe oder eine l-Methyltetrazol-5-yl-thiogruppe bedeutet und R, R , R² und E die oben angegbenen Bedeutungen besitzen.

3.) 7-[O-Hydroxyisöxazol-S-yD-acetamidoJ-S-acetoxymethyl-S-cephem-4-carbonsäure.

4. ) 6-[(3~Methoxyisoxazol-5-ylJ-acetamidoJ-penicillansäure.

5. ) 7-[ O-Methoxyisoxazol-S-yD-acetamidoJ-S-acetoxymethyl-S-

cephem-4-carbonsäure,

6.) 7-[(3-Methoxyisoxazol-5-yl)-acetamido]-3-methyl-3-cephem-4-carbonsäure.

7.) 7-[a-Brom-(3~methoxy-4-bromisoxazol-5-yl)-acetamido]-3-acetoxymethyl-3-cephem~4-carbonsäure,

8·) 6-[3-Chlorisoxazol-5-yl )-acetairiido]-penicillansäure.

9.) 7~[3-Chlorisoxazol-5-yl-acetamido]-3-acetoxymethyl-3-cephem-4—carbonsäure,

10. ) 7-[3,4-Dichlorisoxazol-5-yl-acetaniido]-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure.

11· ) 7-[3-Chlorisoxazol-5-yl-acetarr,ido]-3-azidomethyl-3-cephem-4-carbon säur e.

12.) 7-[3-Methoxyisoxazol-5-yl-acetamido]-3-azidomethyl-3-cephem-4-carbonsäure.

13.) 7-[3-Chlorisoxazol-5-yl-acetamido]-3- {(5-methyl-l,3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomethylj -3-cephem-4-carbonsäure_t

14. ) 7-[3-Methoxyisoxazol-5-yl-acetamido]-3- i(5-methyl-l,3,4-thia-

diazol-2-yl)-thiom.ethyli-3-cephem-4-carbonsäure.

15. ) 7-[3-Methoxyisoxazol-5-yl-acetamido]-3-methyl-3-cephem-4-carbonsäure-R-sulfoxyd.

16.) 7-[a-Carbamoyl-(3-methoxyisoxazol-5-yl)-acetamido]-3-acetoxy-

methyl-3-cephem-4-carbonsäure.

A09836/109A

17. ) 6—[α—Amino-(3-chlorisoxazol-5-ylJ-acetamidoj-penicillansäure.

18.) 7-[a-Amino-(3-chlorisoxazol-5-yl)-acetamido]-3-acetoxymethyl-3—cephem-4-carbonsäure.

19· ) 7-[3-Methoxyisoxazol-5-yl-acetamido]-3-j(l-methylimidazol-2-yl)-thiomethylj -S-cephem^-carbonsaure,

20. ) 7-[3-Chlorisoxazol-5-yl-acetamido]-3-j(l-methylimidazol-2-yl)-thiomethylj -S-cephem^-carbonsäure,

21-) 7-[3-Methoxyisoxazol-5-yl-acetamido]-3- j(l-methyltetrazol-5-yl)~thiomethyll -3-cephem~4-carbonsäure,

22. ) 6-[a-Amino-(3-methoxyisoxazol-5-ylJ-acetamidoJ-penicillansäure.

23. ) 7-[a-Amino-(3-methoxyisoxazol-5-ylJ-acetamidoJ-S-acetoxymethyl-

3—cephem-4-carbonsäure.

24. ) 7-[3-Chlorisoxazol-5-yl-acetamido]-3-[(l-methyltetrazol-5-yl)-

fchiomethyl[-3-cephem-4-carbonsäure.

25.) Die pharmazeutisch verträglichen Salze und Ester, insbesondere die Natriumsalze oder tert.-Butanoyloxymethylester der Verbindungen der Ansprüche 3 mit 24.

26.) Penicillansäure- und Cephalosporansäure-Derivate· gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Q eine Gruppe der allgemeinen Formeln II und III, wie sie in Anspruch

1 angegeben sind, R ein Chloratom oder eine Methoxygruppe, R

2 ein Wasserstoffatom, ein Chloratom oder ein Bromatom und R

ein Wasserstoffatom bedeuten.

27.) Cephalosporansäure-Derivate gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß X eine Acetoxy-, Azido-, 5-Methyl-l,3,4-thiadiazol-2-yl-thio-, l-Methylimidazol-2-yl-thio- oder l-Methyltetrazol-5-yl-thio-Gruppe bedeutet.

28.) Antibakterielles Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß es eine wirksame Menge einer oder mehrerer Verbindungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 27 als Wirkstoff neben üblichen pharma-

409836/ 1094

zeutisch verträglichen Trägermaterial!en oder Bindemitteln enthält.

zur

terieninfektio

ampfung von

blütigen Tj«^ren, dadurch blut ern/'eine bacteric Ans

von warmden Warmindung gemäß den

<*&©■.) Desinfektionsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß es eine wirksame Menge einer oder mehrerer Verbindungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 27 als Wirkstoff neben geeigneten inerten Trägermaterialien, die zum Abwischen oder Besprühen geeignet sind, enthält.

3(P. ) Verfahren zur Herstellung der Verbindungen gemäß Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, daß man

a) ein 6-Aminopenicillansäure- oder 7-Aminocephalosporansäure-Derivat der allgemeinen Formeln (V), (VI) oder (VII)

ί - CH — CH Il

0= C- N

•CH -COOE¹

CH CH

0= C N

.(VI)

!H,

COOE¹

- X«

oder

H₀N-CH-CH CH₀

2 ι Τ ι 2

O=C—N

C-CH₀ -X'

COOE

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(in denen X^f die in Anspruch 1 für X angegebenen Bedeutungen besitzt oder eine geschützte Gruppe, die leicht nach der (AcylierungS-) Reaktion in eine Gruppe X überführt werden kann, wenn die Gruppen X unter den Reaktionsbedingungen beeinflußt werden oder reagieren,und E¹ eine leicht ab— spaltbare schützende Estergruppe bedeuten)

mit einem von einer Säure der allgemeinen Formel (VIII)

R* R¹

(VIII) CH-COCH

in der R und R die in Anspruch 1 für R und R angegebenen Bedeutungen besitzen oder Gruppen darstellen, die nach

2 Reaktion leicht in Gruppen R und R überführt werden können, abgeleiteten aktiven Ester, Säurehalogenid, Säureanhydrid einschließlich eines gemischten, aus stärkeren Säuren hergestellten Anhydrids, eines Säureazids, eines aktiven Thioester s oder Azolids,

oder mit einer Säure der allgemeinen Formel ,(VIII) als solcher in Gegenwart von z.B. einem Carbodiimid oder dergleichen umsetzt;

b) einen Ester eines G-Isocyanatopenicillansäure- oder 7-Isocyanatocephalosporansäure-Derivats mit entweder

4fr 1

1) einer Säure der allgemeinen Formel (VIII), in der R , R und R die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, in einem inerten organischen Lösungsmittelmedium und vorzugsweise in Gegenwart einer organischen Base oder

2) mit einer metallorganischen Verbindung der Formeln A-Me oder A-Me -Hai, in der A eine Gruppe der folgenden allgemeinen Formel

409836/ 1

R* R¹

II

N yC-CH-⁰ R²*

* 1 2*
(worin R , R und R die oben angegebenen Bedeutungen besitzen), Me ein Metallatom, z.B. ein Lithium-, Natriumoder Magnesium-Atom, die Ziffern I und II die Wertigkeit dieses Metalls und Hai ein Halogenatom, vorzugsweise ein Chlor- oder Brom-Atom, bedeuten, in einem wasserfreien organischen Lösungsmittelmedium unter Bedingungen, die die Grignard-Reaktion, die Reformatsky-Reaktion oder eine analoge Reaktion begünstigen, umsetzt, wonach man den Metallrest von dem erhaltenen Produkt abtrennt; oder

c) ein Penicxllansauresulfoxyd der allgemeinen Formel (XVI)

R* R¹

-J I

N C-CH-C-NH-Q"

R^ 0

in der Q" eine Gruppe der oben angegebenen allgemeinen Formel (IV) oder eine Gruppe der folgenden allgemeinen Formeln (XVII) oder (XVIII)

- CH - CH ; C CH Cf

I I j^XCH„ oder (I j CH.

O=C — N CH - COOE 0 e C N CH — COOE

(XVII) . ' ." (XVIII)

* 2% ■ 1
bedeutet, R , R und R die oben angegebenen Bedeutungen besitzen und E ein Wasserstoffatom oder ein salzbildendes

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Kation bedeutet, in Gegenwart eines geeigneten Katalysators auf eine Temperatur von bis zu 14O°C erhitzt, gegebenenfalls eine Substitutionsreaktion der erhaltenen·Verbindungen oder eine Umwandlung der vorhandenen Substituenten in andere Substituenten durchführt, die erhaltene Verbindung abtrennt und/oder isoliert und die gegebenenfalls vorhandenen Schutzgruppen unter Bildung der entsprechenden Penicillansäuren oder Cephalosporansäuren abspaltet und gegebenenfalls die erhaltenen Säuren in die Salze oder Ester überführt.

) Substituierte Isoxazol-5-yl-essigsäuren der allgemeinen Formel

R R¹

\k Io R^Z

in der

R eine Hydroxygruppe oder Methoxygruppe, ein Chloratom oder ein Bromatom,

R ein Wasserstoffatom, ein Chloratom oder ein Bromatom und

2
R ein Chloratom, eine Aminogruppe, eine niedrigmolekulare Alkoxycarbonylaminogruppe, eine Phenyl-(niedrigAlkoxycarbonylaminogruppe, eine p-Nitrophenyl-(niedrig)alkoxycarbonylaminogruppe, eine p-Methoxyphenyl-(niedrig)alkoxycarbonylaminogruppe, eine Carbamoylgruppe oder eine gegebenenfalls in ein Alkalimetallsalz, ein Erdalkalimetallsalz oder ein Aminsalz überführte Sulfonsäuregruppe oder ein Wasserstoffatom (wenn R ein Chloratom und R ein Wasserstoffatom darstellen oder wenn R eine Hydroxygruppe, eine Methoxygruppe oder ein Bromatom darstellt mit R = unterschiedlich von Wasserstoff) oder ein Bromatom (wenn R ein Chloratom oder eine Methoxygruppe darstellt) und

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Y eine gegebenenfalls in Form des Esters oder Salzes vorliegende Carboxylgruppe oder eine Gruppe der Formel Me oder Me -Hai, worin Me ein Metallatom und Hai ein Halogenatom darstellen,

bedeuten.

3.1,· ) S-Chlorisoxazol-S-yl-essigsäure und deren Salze und Ester.

3H.) a-~Brorn-(3-rnethoxy-4-bromisoxazol-5-yl-essigsäure und deren Salze und Ester.

35.) S^-Dichlorisoxazol-S-yl-essigsäure und deren Salze und

Ester.

3fc. ) cc-Carbamoyl-(3-methoxyisoxazol-5-yl)-essigsäure und deren Salze und Ester.

3V.) cc-Amino-(3-chlorisoxazol-5-yl)-essigsäure und deren Salze und Ester.

3B.) a-Amino-(3-methoxyisoxazol-5-yl)-essigsäure und deren

Salze und Ester.

3f. ) Substituierte Isoxazol-5-yl-essigsäure gemäß Anspruch 3-f, dadurch gekennzeichnet, daß R ein Chloratom oder eine Methoxygruppe, R ein Wasserstoffatom, ein Chloratom oder

2
exn Brornatom und R ein Wasserstoff atom bedeuten.

. ) Verfahren zur Herstellung der Verbindungen gemäß Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Dihalogenformoxim mit 1-Propinylmagnesiumbromid zu einer Verbindung der folgenden allgemeinen Formel

^R R¹

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umsetzt, in der R ein Chlor- oder Bromatom bedeutet und R die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzt, wonach man gegebenenfalls eine Reaktion durchführt, um den Substituenten R zu verändern, wonach man das erhaltene Produkt in eine Lithium-Verbindung überführt und einer Carboxylierungsreaktion unterzieht, um eine Carboxylgruppe in die in dieser Weise erhaltene Verbindung einzuführen, worauf man

a) diese Verbindung gegebenenfalls mit weiteren Mitteln halogeniert, mit geeigneten nucleophilen Verbindungen umsetzt und/oder in eine Lithium-Verbindung überführt und mit geeigneten Mitteln umsetzt und gegebenenfalls die erhaltenen Säuren in ihre Salze oder Ester überführt oder

b) die erhaltene 3-Halogen-substituierte Isoxazol-5-ylessigsäure oder das als' Ausgangsmaterial verwendete 3-Halogen-substituierte(4-substituierte) Isoxazol-5-methyl-Zwischenprodukt mit einer Kaliumhydroxyd/Methanol-Mischung umsetzt, gegebenenfalls die erhaltene Verbindung halogeniert und mit geeigneten nucleophilen Mitteln umsetzt oder die in dieser Weise erhaltene Verbindung zu einer Lithium-Verbindung und

mit einem geeigneten Reagens umsetzt und gegebenenfalls die erhaltenen Säuren in ihre Salze oder Ester überführt oder

c) die erhaltene 3-Methoxyisoxazol-5-yl-essigsäure oder das 3-Methoxy-substituierte(4-substituierte) Isoxazol-5-yl-methyl-Zwischenprodukt unter sauren Bedingungen in die 3-Hydroxyisoxazol-5-yl-essigsäure überführt, die erhaltene Verbindung gegebenenfalls halogeniert und mit geeigneten nucleophilen Mitteln umsetzt oder die erhaltene Verbindung zu einer Lithium-Verbindung und dann mit einem geeigneten Reagens umsetzt und gegebenenfalls die erhaltenen Säuren in ihre Salze oder Ester überführt.

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