DE2448582A1 - Verfahren zur herstellung von cephalosporinen - Google Patents

Description

Patentanwälte

Dr. ing. Waiter Abitz
Dr. Dieter F. Morf
Dr. Hans-A. Brauns

8 München BQ, Pi-anrzeiisuQisir. 28

ti October 1974 15- 575

MERCK & CO. , IKC. Bahway, New Jersey, Y.St .A.

Verfahren, zur--Herstellung von Cephalosporinen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Totalsynthese von in der Human- und Veterinärmedizin einsetzbaren Cephalosporin-Antibiotika.

Die Cephalosporine sind wertvolle, zur Behandlung pathogener Infektionen in der Human- und Veterinärmedizin verwendbare Antibiotika, welche sich ausserdem für die verschiedensten industriellen Anwendungszwecke eignen. Man kann diese Produkte aus Cephalosporinen (wie Cephalosporin C und 7oc-Methoxy-7ß-(D-5-amino-5-carboxyval eramido ) - 5-carbamoyloxyme thyl-3-cephem-4—carbonsäure) herstellen, welche aus Fermentationsbrühen gewonnen werden, die man durch Züchtung geeigneter Stämme von Mikroorganismen erzeugt. Beispielsweise kann

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Cefalotin dadurch, hergestellt werden, dass man die Aminoadipoylseitenkette von Cephalosporin C durch, eine 2-Thienylacetylgruppe ersetzt.Biese Verfahren zur Herstellung von Cephalosporinen weisen jedoch, mehrere Fachteile auf. Vor allem liefern die Fermentationsprozesse lediglich geringe Cephalosporinausbeuten; der Austausch der Aminoadipoylgruppe erfolgt ferner in mehreren Stufen, die sich im grosstechnischen Masstab nur mit Schwierigkeiten durchführen lassen. Bekannt sind ferner andere, vom Penicillinkern ausgehende Verfahren zur Herstellung von Cephalosporinen sowie synthetische Methoden. Diese Verfahren sind -jedoch im grosstechnischen Massstab ebenfalls nur schwierig durchführbar und liefern lediglich niedrige Ausbeuten an den gewünschten Produkten. Es wurden daher bereits verschiedentlich Anstrengungen unternommen, andere Methoden zu finden, welche sich für die Herstellung von Cephalosporinverbindungen im grosstechnischen Masstab eignen.

Im Rahmen der Erfindung wurde nunmehr gefunden, dass die Total synthese von Cephalo sporin-Antibiotika nach einer Cycloadditionsmethode vorgenommen werden kann, bei welcher man von Glycinderivaten und Thiazinen ausgeht.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung wertvoller Cephalosporine findet gemäss dem Reaktionsschema I statt:

Reaktionsschema I

R^-HH-CH-COR

(D

(II)

COOR₆ — 2 —

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Im Reaktionsschema I bedeuten:

B ein Wasserstoff atom, eine Methyl- oder Methoxygruppe oder -SR¹ , wobei R¹ ein Nieder-alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen (z. B. eine Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Pentylgruppe) oder ein Aryl'rest (z. B. eine Phenylgruppe) ist, A ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder eine geschützte Hydroxyl-, geschützte Mercapto-, Acyloxy-, Acylthio-, substituierte Hydroxyl-, substituierte Mercapto-, Azido-, Cyan-, geschützte Amino-, Ν-substituierte Amino- oder 5-gliedrige heterocyclische Thiogruppe mit 1 bis 4- Heteroatomen, welche jeweils ein Schwefel-, Sauerstoff- oder Stickstoffatom sind, Rg eine carboxyl-blockierende Gruppe, R ein Halogenatom (Cl, Br, 3?, J), -O-COO-Rg, -ORg oder eine Trifluormethansulfonat-, Azido- oder Cyangruppe oder -OCOCP^ und R, eine von einer Carbonsäure abgeleitete Acylgruppe oder einen zur Umwandlung in eine solche Gruppe befähigten Rest.

Gemäss dem Reaktionsschema I wird die Ausgangsverbindung, ein acyliertes Glycin (I^ mit einem 6H-1,3-Thiazin (II) in Gegenwart einer Base, vorzugsweise einer organischen Base, wie Triäthylamin oder Pyridin, zum entsprechenden Cephalosporin (III) kondensiert. Die Umsetzung kann bei Temperaturen von -100 bis +50° C stattfinden; man arbeitet vorzugsweise bei Temperaturen von -78 bis 0° C. Beispiele für im erfindungsgemässen Verfahren einsetzbare Lösungsmittel sind Methylendichlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Benzol, Tetrahydrofuran, Ithylacetat, Pyridin und Diäthyläther.

Die an der Carboxylfunktion befindliche Schutzgruppe (Rg) kann nach Bedarf abgespalten werden, wobei man die der Verbindung (III) entsprechende freie Säure erhält.

Die Abspaltung der Schutzgruppen an der Carboxyl funktion wird nach herkömmlichen Methoden durchgeführt. Man kann somit z. B. die Trichloräthoxycarbonylgruppe durch Umsetzung mit Zink und Essigsäure und die tert.-Butoxycarbonyl- und Benzhydrylgruppe durch Umsetzung mit Trifluoressigsäure abspalten.

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•f.

Ebenfalls innerhalb des erfindungsgemässen Rahmens liegt die Umsetzung von Glycinderivaten und Thiazinen, wobei die gebildeten Cephalosporine nach herkömmlichen Methoden zu wertvollen Cephalosporinen weiter umgesetzt werden. Ein Beispiel dafür ist das nachstehende Verfahren:

(A) Umsetzung eines Diacylglycinderivates mit einem Thiazin zu einem Diacylamidocephalosporin und anschliessende Abspaltung eines Acylrestes des 7-Diacylamidocephalosporins unter Bildung wertvoller 7-Monoacylamidocephalosporinverbindungen gemäss der belgischen Patentschrift 768 528. Nach einer Alternativmethode wird aus dem 7-Diacylamjdocephalosporin durch Abspaltung der Acylreste ein 7-Aminocephalosporin hergestellt, welches in herkömmlicher Weise acyliert werden kann.

Die zu den 7-Acylamidocephalosporinen führende Acylierung der 7-Aminocephalosporine kann mit Acylierungsmitteln, wie Säurehalogenide oder Säureanhydriden, z. B. einem aliphatischen, aromatischen, heterocyclischen, araliphatischen oder heterocyclisch-aliphatischen Carbonsäurehalogenid oder -anhydrid, durchgeführt werden. Man kann auch andere Acylierungsmittel einsetzen, beispielsweise ein gemischtes Anhydrid einer Säure mit anderen Carbonsäuren und insbesondere niedere Alkylester von Carbonsäuren, ferner Carbonsäuren in Gegenwart eines Carbodiimids, wie 1,3-Dicyclohexylcarbodiimid, oder einen aktivierten Ester einer Carbonsäure, wie den p-Nitrophenylester. Man kann auch eine enzymatische Acylierung vornehmen. Die Umsetzung kann bei Temperaturen von etwa -20 bis etwa 100 C durchgeführt werden; man arbeitet vorzugsweise bei Temperaturen von 0 bis 25° C. Es kann ein beliebiges Lösungsmittel verwendet werden, in welchem die Reaktionskomponenten löslich sind und welches im wesentlichen inert ist, beispielsweise Kohlenwasserstoffe, wie Benzol oder Toluol, Methylendichlorid, Chloroform, tertiäre Amine, wie Trialkylamine (z. B. Triethylamin) und heterocyclische Amine, wie Pyridin. Die Reaktionszeit beträgt etwa 5 Minuten bis maximal

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3 Stunden; im allgemeinen genügt jedoch eine Reaktionszeit von etwa 30 Minuten bis etwa 1 Stunde.

Beispiele für. die erfindungsgemäss einsetzbaren Diacylglycinderivate sind die Verbindungen der nachstehenden allgemeinen Eormel;

R,

R¹

■IT

COR

sowie cyclische Verbindungen, wie gene mit den nachstehenden allgemeinen Formeln

B U-CH-COR oder

-CH-COR

Das Reaktionsschema -II erläutert die von einem Diacylglycin ausgehende Umsetzung.

Reaktionsschema II

N-

B
-CH-

-COR

COOR

Ca),

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(b)

I₂A

GOOR,

(HI)

(IV)

Acyl-

H -N.

CH

0OR,

(III¹)

Im Resüctionsschema II haben R, A, Rg, B, und R^ die vorstehend angegebene Bedeutung, während R¹ ^, einen Acylrest und "Acyl" einen Acylrest entsprechend R^ darstellen.

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.V

Die Umsetzung (a) des diacylierten Glycins mit dem Thiazin erfolgt unter analogen Bedingungen wie beim Reaktionsschema I, bei dem ein Monoacylglycin mit einem Thiazin zum Cephalosporin umgesetzt wird.

Die Abspaltung (b) des Acylrestes R^ kann nach mehreren Methoden durchgeführt werden, und zwar durch Verlängerung der Reaktionszeit, durch Zugabe eines Alkohols, wie eines niederen Alkanols oder eines Nieder-alkylthiols oder durch Hydrolyse in wässriger Lösung, welche eine geringe Säure- oder Basenmenge enthält. In einigen Fällen wird die Abspaltung somit durch Zugabe eines niederen Alkanols oder Niederalkylthiols mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eines Aralkanols, wie von Benzylalkohol oder.des entsprechenden Thiols, vorgenommen. Ausserdem kann man durch längeres Erhitzen des Reaktionsgemisches die Abspaltung des Acylrestes erreichen und auf diese Weise die gewünschte wertvolle 7-ä-cylierte Cephalosporinverbindung herstellen.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Abspaltung eines Acylrestes der diacylierten Verbindung auch durch deren Umsetzung mit einem Silylhalogenid, wie Trimethylsilylchlorid, vorgenommen werden kann. Dieses Verfahren lässt sich leicht durchführen, indem man das Trimethylsilylchlorid mit dem Imid in einem geeigneten nicht-reaktiven Lösungsmittel, wie ÄthylendiChlorid, etwa 1 Stunde auf etwa 60° C erhitzt. Die gewünschte monoacylierte Cephalosporinverbindung wird dann in herkömmlicher Weise aus dem Reaktionsgemisch isoliert.

Wenn R^, und R, verschieden sind und einer dieser Reste labiler als der andere ist, kann der labilere Acylrest selektiv stufenweise gemäss dem vorstehenden Schema abgespalten werden, wobei man das Monoacylcephalosporin (III) erhält.

Durch weitere Acylrestabspaltung kann aus dem Monoacylcephalo-

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sporiii (III) nach Bedarf das 7-· Amino cephalosporin hergestellt werden, welches anschliessend durch Acylierung nach den vorstehend beschriebenen Methoden in wertvolle CephalοsporinAntibiotika (III) übergeführt wird.

Im Falle von cyclischen Diacylanteilen kann die Abspaltung auch mittels Hydrazin vorgenommen werden.

(B) Umsetzung eines Iminoglycinderivats mit einem Thiazin zu einem 7-Iminocephalosporin, welches anschliessend isoliert und wie vorstehend beschrieben mit einem Acylierungsmittel umgesetzt wird, wobei man wertvolle 7-Acylaminocephalosporine erhält (vgl. die DT-OS 2 258 278).

Die erfindungsgemässen Iminoglycine können durch Umsetzung eines geeigneten Aldehyds oder Ketons mit der Aminogruppe hergestellt werden. Besonders bevorzugt werden (substituierte oder unsubstituierte) aromatische Aldehyde mit 1 bis 3 aromatischen Eingen, z. B. die von Benzol oder Naphthalin abgeleiteten Aldehyde. Die aromatischen Aldehyde können einen oder mehrere Substituenten aufweisen, z. B. C^,- bis C,-Alkylreste, wie Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Isopropylgruppen, C₁- bis 0,-Alkoxyreste, wie Methoxy-, Äthoxy- oder Propoxygruppen, Cyan- oder Nitrogruppen, Halogenatome, wie Chlor-, Fluor-, Brom- oder Jodatome, Trifluormethylgruppen, C^- bis C^-Carboxyalkylreste, wie Carboxymethyl- oder Carboxyäthylgruppen, Sulfonylgruppen und von Carboxylgruppen abgeleitete Reste, wie Ester- oder Amidgruppen.

Spezielle Beispiele für die vorgenannten aromatischen Aldehyde sind Benzaldehyd, Naphthaldehyd, Salicylaldehyd, m-Tolualdehyd, o-Tolualdehyd, o-Chlorbenzaldehyd, o-Methoxybenzaldehyd, p-Nitrobenzaldehyd, p-Chlorbenzaldehyd, m-Hydroxybenzaldehyd und 2-Hydroxynaphthaldehyd.

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2 A A 8 5 8

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Ebenfalls geeignet sind aliphatisch^ Aldehyde oder Ketone mit z. B. A "bis 10 Kohlenstoffatomen sowie substituierte aliphatische Aldehyde'und Ketone; als Substituenten kommen jene in Erage, welche vorstehend im Zusammenhang mit den aromatischen Aldehyden erwähnt wurden. Spezielle Beispiele für geeignete Aldehyde bzw. Ketone sind Chloral, Äthoxyacetaldehyd, Aceton und Hexafluoraceton.

Die Iminoglycine können durch Umsetzung des K - oder (ButylJ₂J Salzes von &lycin mit dem passenden Aldehyd in Lösungsmitteln wie Äthanol oder N,N-Dimethylformamid hergestellt werden. Andererseits kann das Iminoglycin durch Umsetzung von Methyloder Äthylglycinat mit einem Aldehyd in z. B. Äthanol oder Chloroform/Magnesiumsulfat und anschliessende Verseifung des Esters hergestellt werden. Die Aktivierung der Iminoglycine kann mit Hilfe von entweder Oxalylchlorid oder Isobutoxycarbonylchlorid und. Triäthylamin erzielt werden.

Das Eeaktionsschema III erläutert die von einem Iminoglycinderivat ausgehende Umsetzung.

Reaktionsschema III

H f C=T-N-CE-COR . "■+

(a)

(b)

(c)

_ 9 _
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. to«

Im Reakt ions schema ΙΙΓ haben B, E, A, R,- und R^ die vorstehend angegebene Bedeutung, während J, G- und K unabhängig voneinander jeweils ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder eine Nitro-, Methyl sulfonyl- oder Cyangruppe u. dgl. darstellen.

Die Umsetzung des Iminoglycinderivats (a) mit dem Thiazin (a¹) erfolgt unter analogen Bedingungen, wie sie vorstehend (Reaktionsschema I) für die Umsetzung eines Monoacylglycins mit einem Thiazin zum Cephalosporin beschrieben wurden.

Die Verbindung (b) wird direkt zur gewünschten 7-Acylaminoverbindung (c) acyliert, indem man sie mit einem molaren Überschuss eines Säurehalogenids oder -anhydrids zur Umsetzung bringt. Spezielle Beispiele für geeignete Säurehalogenide sind Phenylacetylchlorid, Furylacetylchlorid, {Phienylacetylchlorid, a-Carboxyphenylacetylchlorid und a-Carboxythienylacetylchlorid. Wenn das Säurehalogenid Carboxyl-, Hydroxyl- oder Aminogruppen aufweist, wie es bei a-Carboxyphenylacetylchlorid der Fall ist, blockiert man diese Gruppen, beispielsweise durch Einführung eines Benzyl- oder Benzhydrylsubstituenten, welcher später leicht abgespalten werden kann. Die Umsetzung wird in einem inerten Lösungsmittel - gegebenenfalls in Gegenwart eines Metallkatalysators - bei Temperaturen von etwa -20 bis 20° C durchgeführt. Das Endprodukt wird nach herkömmlichen Methoden, am besten durch präparative DünnschichtChromatographie oder SäulenChromatographie, isoliert.

Es wurde festgestellt, dass es zweckmässig ist, die Acylierung in Gegenwart eines Metallkatalysators durchzuführen. Man führt das Verfahren am besten in zwei Stufen durch. In der ersten Stufe verwendet man den Katalysator in Gegenwart eines Lösungsmittels. Die Schiffsche Base wird in einem inerten polaren Lösungsmittel, wie Tetrahydrofuran, Dimethylsulfoxid, Dioxan, Dimethylformamid, Methanol, Äthanol,Methylenchlorid oder Chloroform, gelöst. Dann fügt man zusätzlich eine geringe Menge Wasser hinzu, und zwar so viel, dass das Lösungs-

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mittel/Wasser-Volumverhältnis etwa 5 - 1 bis 6 : 1 beträgt. Dann wird der Metallkatalysator zugegeben. Der Katalysator kann durch die nachstehende allgemeine Formel dargestellt werden

ML_n ,

in der M ein Metall, wie Palladium, Platin, Nickel, Ruthenium, Rhodium, Kobalt oder Eisen, bedeutet, L einen Liganden, z. B. ein Halogen, Carbonyl (-C0-), Cyclop ent adienyl (FtJc-H₁-) oder Phenylcyan (Ph-C^N), darstellt und η eine solche ganze Zahl ist, dass die Valenzbedingungen erfüllt sind. Das Metall ist vorzugsweise Palladium oder Platin, während L vorzugsweise ein Halogen, insbesondere Chlorid, ist. Der am meisten bevorzugte Katalysator ist Palladiumchlorid (PdCl^)· Die für die Umsetzung erforderliche Katalysatormenge beträgt 0,5 bis 1 Mol pro Mol der Schiff sehen Base, obwohl man auch einen geringen Katalysatorüberschuss einsetzen kann.

Das Reaktionsgemisch wird anschliessend 1 bis 5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Danach dampft man das Lösungsmittel bei vermindertem Druck ab. Nach Anreiben mit Petroläther oder einem entsprechenden inerten Lösungsmittel gewinnt man einen kristallisierbaren Rückstand, welcher einen Komplex des Metalls mit dem Aminocephalosporin darstellt. Man löst diesen Rückstand in einem polaren Lösungsmittel, wie Methylendichlorid, Chloroform, Äthylacetat oder Diäthyläther, und kühlt die Lösung auf etwa 0 bis 15 C ab. Anschliessend wird ein Überschuss einer organischen Base, wie von Pyridin, Triethylamin oder Triisopropylamin, und hierauf die etwa äquimolare Menge des gewünschten Säurehalogenids oder -anhydrids zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wird in der Kälte weitere 10 bis 20 Minuten gerührt und anschliessend auf Raumtemperatur erwärmen gelassen. Danach isoliert man das Umsetzungsprodukt durch Reinigung nach Methoden, deren wesentliche Merkmale vorstehendbeschrieben wurden.

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Es sei festgestellt, dass bei der Totalsynthese der wertvollen, antibiotisch wirksamen Cephalosporine (bei denen B ein Wasserstoffatom ist) die anfallenden Zwischenprodukte wie folgt zu wertvollen, antibiotisch aktiven 7-Methoxy- oder 7-Methylcephalosporinen weiter umgesetzt werden können: G G

-CH

COOR,

OOR,

(f)

(e)

Reaktionsschema IV

Das Verfahren weist drei Hauptstufen auf. Die erste Stufe besteht in der Substitutionsreaktion des 7-Iminoderivate (vgl. Reaktionsschema III) mit dem zur Einführung des Restes B (CH,, SR oder OCH^) ausgewählten Reaktionsmittel . Das spezielle Reaktionsmittel hängt von der Art des Restes B ab. Als zweite Stufe folgt die Rückbildung der Aminogruppe. Die dritte Stufe besteht in der Acylierung des Amino cephalosporins, wobei wertvolle, antibiotisch wirksame Cephalosporine entstehen.

Die erste Umsetzung besteht in der Einführung des Restes B

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als Substituents des Kohlenstoff atoms, welches dent Iminostickstoffatom benachbart Ist. Die Reaktion findet in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels und in der zusätzlichen Gegenwart eines Aktivierungsmittels in Form einer organischen oder anorganischen Base statt. Spezielle Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind "Äthylenglykol, Dimethyläther (glyme), Dioxan, Acetonitril, Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, Dimethylsulfoxid, Benzol und Toluol. . -■

Als Aktivierungsmittel können die verschiedensten organischen oder anorganischen Basen dienen. Geeignet sind tert.-Kiederalkylamine, wie Triäthylamin oder Diisopropyläthylamin; Pyridin ist ebenfalls verwendbar. Lithiumalkyle und Lithiumaryle, z. B. Lithiumalkyle mit 1 bis 4· Kohlenstoffatomen, wie tert.-Butyllithium,oder Phenyllithium, können auch eingesetzt werden. Ebenfalls verwendbar sind Natriumhydrid, Lithiumami de, wie Lithiumdiisopropylamid, LitMumm ethyl at und Kalium-tert.-butylät.

Das Aktivierungsmittel wird der Lösung der Verbindung (d) bei einer niedrigen Temperatur (bei -100 bis 0° C₁ vorzugsweise bei -iOO bis -60⁰C) sowie in einer inerten Atmosphäre einverleibt. Im allgemeinen wird 1 Äquivalent Aktivierungsmittel eingesetzt.

Die aktivierte Verbindung (d) wird nicht isoliert-, sondern man trägt das nächstfolgende Reagens direkt in das Reaktionsgemisch ein.

Es hängt natürlich vom gewünschten Rest B ab, welches spezielle Reagens mit der aktivierten Verbindung (d) umgesetzt wird, um den ausgewählten Rest B als Substituenten einzuführen.

Wenn B eine Hethoxygruppe ist, kann man als Reagens Dirnethylperoxid, Kethyl-tert.-butylperoxid, Methylphenylsuifenat,

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o-Methyldimethylsulfoxoniummethosulfat oder N-Methoxypyridiniummethosulfat verwenden. Eine Alternativmethode zur Einführung der Methoxygruppe besteht in der Umsetzung der aktivierten Verbindung (d) mit einem Halogenierungsmittel, wie N-Brombernsteinsäureimid, und anschliessende Methanolyse. Venn B eine Methylgruppe darstellt, kann man als Reagens Methyl sulfat, Methylehlorid, Methylbromid und Methyljodid einsetzen. Weitere geeignete Reagentien sind Phenylsulfenylhalogenide, Nieder-alkyldisulfide, wie Methyldisulfid und Nieder-alkylsulfeny!halogenide, wie Methylsulfenylehlorid.

Kach der Herstellung der Verbindung (e) wird der Imino substituent in die Aminogruppe der Verbindung (f) übergeführt.

Die Rückbildung der Verbindung (f) aus der Verbindung (e) erfolgt durch Umsetzung von (e) mit einem Amin in Gegenwart eines Säurekatalysators. Beispiele für einsetzbare Amine sind Anilin, Hydrazin und Hydrazinderivate, wie Phenylhydrazin, oder 2,4—Dinitrophenylhydrazin. Als Säurekatalysator kann eine beliebige üblicherweise eingesetzte starke organische oder anorganische Säure verwendet werden, beispielsweise Salz- oder p-Toluolsulfonsäure. Bei einer bevorzugten Kombination verwendet man Anilin-hydrochlorid, welches sowohl die Funktion der Säure als auch jene des Amins ausübt. Eine weitere bevorzugte Kombination ist jene von 2,4—Dinitrophenylhydrazin und p-Tofttolsulfonsäure. Die Reaktionsbedingungen werden bei der Rückbildung so gewählt, dass keine unerwünschte Hydrolyse oder Ringschädigung erfolgt. Man führt die Umsetzung vorzugsweise in Gegenwart eines niederen Alkanols (mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen), wie Methanoloder Ithanol, durch. Es können jedoch auch andere Lösungsmittel verwendet werden, beispielsweise Dirnethoxyäthan oder.Dimethylformamid. Man arbeitet bei Raumtemperatur. Das angewendete Säure/Amin-Verhältnis hängt vom jeweiligen speziellen Aldehyd bzw. Amin ab, da die Rückbildung nach einer Gleichgewichtsreaktion erfolgt. Der Fachmann ist jederzeit in der Lage, die richtigen Anteile der Reaktionskomponenten zu bestimmen.

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./IS

Aus den durch die vorgenannten Umsetzungen erzeugten Verbindungen (d) und (e) können wertvolle antibakterielle Mittel hergestellt werden, welche gegen gram-positive und gramnegative Bakterien wirksam sind. Wenn man die Aminogruppe der "Verbindung (f) nach herkömmlichen Methoden acyliert,
erhält man Verbindungen (g) mit Wirksamkeit gegenüber gramnegativen Mikroorganismen.

Eine Alternativmethode, durch welche das 7-Iminoderivat
(vgl. Reafctionsschema III) in wertvolle, antibiotisch aktive Cephalosporine übergeführt werden kann, bei welchen B ein anderer Rest als ein Wasserstoffatom (z. B. eine Methoxy-

gruppe) i&t,^: erfolgt gemäss nachstehendem Reaktionssehema: G

— Ί 5 —

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<ü?

(XV)

COOH

(XVII)

Im obigen Reaktionsschema besitzen die Substituenten die vorstehend angegebene Bedeutung.

Beim vorgenannten Verfahren wird die Iminoverbindung (IX) in das 7-Aminocephalosporin (X) übergeführt. Die 7-Aminoverbindung wird durch Umsetzung mit Nitrit in den entsprechenden 7-Diazocephalosporinsäureester (XI) umgewandelt. Dieser wird mit einem Halogenazid, d. h. Brom-, Chlor- oder Jodazid, vorzugsweise in Gegenwart eines tertiären Aminazids zum 7-Halogen-7-azidocephalosporansaureester (XII) umgesetzt. Dieses Zwischenprodukt wird durch Umsetzung mit einem geeigneten nucleophilen Reagens in den gewünschten 7-OCH^-7-Azidocephalosporansäureester (XIII) umgewandelt. Diese Zwischenverbindung wird in einer Stufe zum substituierten Cephalosporansäureester (XVI) reduziert und acyliert, aus welchem man durch Abspaltung der blockierenden Gruppe die Cephalosporansäure (XVII) oder ein Salz dieser Säure herstellen kann. Wie aus dem Reaktionsschema hervorgeht, wird der 7-OCH_:5-7-Azidocephaloisporansäureester (XIII) gemäss einer Alternativmethode zum 7-OCH,-7-Aminocephalospo.ransäureester (XIV) reduziert, welcher zum 7-OCH,-7-Acylaminocepha-

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losporansäureester (XVI) acyliert werden kann. Andererseits kann man durch- Abspaltung der Estergruppe der Verbindung (XIV) die freie Säure (XV) herstellen, welche durch Acylierung in das gewünschte substituierte Cephalosporin oder dessen Salz übergeführt werden kann. Die Abspaltung der blökklerenden Gruppe lässt sich leicht nach herkömmlichen Methoden erreichen. Ein Aralkylrest» wie die Benzylgruppe, wird beispielsweise durch Reduktion abgespalten. Durch hydrolytische Abspaltung einer Silylestergruppe kann die freie Säure oder ein Salz dieser Säure hergestellt werden, während sich die Benzhydrylgruppe leicht durch Umsetzung mit Trifluoressigsäure in Gegenwart von Anisol abspalten lässt. Man kann bei diesem Verfahren auch andere, leicht unter Bildung der freien Säure abspaltbare esterbildende Gruppen verwenden, zJB. die iPrichloräthyl-, Phthalimidomethyl-, Succinimidomethyl-, p-Methoxybenzyl-, p-HItrobenzyl-, Phenacyl- und tert.-Butylgruppe. Ferner kann der 5-Sübstituent am Δ -^-Cephamkern nach (fen bekannten Methoden variiert werden, wobei man wertvolle Cephalosporine erhält.

Die Blazotlerung des 7—Amino esters erfolgt nach herkömmlichen Methoden. Sie wird somit zweckmässig in einem wässrigen oder wässrig-organischen Eo sungsmi tt elmedium, beispielsweise durch. Umsetzung mit liatriümnitrit in Gegenwart einer Säure oder· durch Umsetzung mit einem organischen Hitrit, durchgeführt.

Beispiele für· geeignete Lösungsmittel sind Methylendichlorid, Äther¹» Benzol, toluol und Chloroform. Die Umsetzung wird vorzugsweise bei Temperaturen von etwa O bis 50° C vorgenommen; In der Regel Ist es am vorteilhaftesten ^ wenn man bei Raumtemperatur arbeitet. Die Isolierung der gewünschten Dlazoverblndung lässt sich leicht in herkömmlicher Weise dorchfuhren.

Zur Herstellung des Halogenazid-Zwlschenprodukts wird die

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• η-

Diazoverbindung mit einem Halogenazid bei !Temperaturen von etwa -25 bis 50° C genügend lange umgesetzt, dass sich die gewünschte Verbindung vollständig bildet. Die Reaktion wird vorzugsweise in einem geeigneten organischen Lösungsmittelmedium durchgeführt, welches gegenüber den Reaktionskomponenten inert ist. Verschiedene Lösungsmittel, welche keinen aktiven Wasserstoff enthalten, z. B. Methylendichlorid, Chloroform, Benzol, Toluol, Ither oder Mischungen davon geben geeignete Medien zur Durchführung der Umsetzung ab. Im allgemeinen wird die Umsetzung bevorzugt in Gegenwart eines zweiten Azids, wie von Lithiumazid oder eines tertiären Ammoniumazids (z. B. von Triäthylammoniumazid) vorgenommen, da unter diesen Bedingungen die Bildung der unerwünschten Dihalogenverbindung vermieden wird. Das Halogenazid wird in geringfügigem Überschuss über die stöchiometrisch erforderliche Menge eingesetzt. Der Anteil des zweiten Azids ist nicht ausschlaggebend; im allgemeinen ist die Verwendung eines Überschusses zweckmässig, damit maximale Ausbeuten der gewünschten Halogenazidoverbindung unter optimalen Bedingungen erzielt werden. Wenn die Halogenazidbildung vollständig ist, wird das Produkt isoliert. Man kann es nach herkömmlichen Methoden, beispielsweise durch Chromatographie, weiter reinigen.

Bie nächste Verfahrensstufe, bei welcher der Halogensubstituent durch eine Methoxygruppe ersetzt wird, erfolgt durch Umsetzung des Halogenazide mit einer dazu befähigten Verbindung, die zum Ersatz des Halogenatoms vorgesehene Methoxygruppe zu liefern. Man führt die Umsetzung vorzugsweise in Gegenwart eines geeigneten, nicht-reaktiven Lösungsmittels durch; spezielle Beispiele für verwendbare Lösungsmittel sind Methylendichlorid, Chloroform, Benzol, Toluol, Äther, und Petroläther. Auch in diesem Falle ist es von Vorteil,keine Lösungsmittel mit ainem aktiven Wasserstoffatom zu verwenden. Als nucleophiles Austauschreagens kann somit Methanol dienen, welches die Beseitigung des Halogenatoms und die Einführung einer Methoxygruppe bewirkt. Die Umsetzung wird vorzugsweise

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in Gegenwart von Schwermetallkationen, wie eines Silbersalzes, durchgeführt.

In der nächsten Stufe des vorstehend beschriebenen Verfahrens wird die 7-Azido-7-OCH_:»-Verbindung zur entsprechenden 7-Amino-7-0CH,-Verbindung reduziert. Diese Reduktion kann nach verschiedenen Methoden vorgenommen werden, im allgemeinen wird die Reduktion- der Azido- zu Aminogruppe jedoch bevorzugt durch katalytisch^ Hydrierung mit Hilfe eines Edelmetallkatalysators (z. B. Platin, Palladium oder ihrer Oxide) durchgeführt. Die Verfahrensdurchführung erfolgt in herkömmlicher Weise. Nach einer Alternativmethode wird die Reduktion in Gegenwart eines zur Bildung der gewünschten 7-Acylamido-7-OCH,-Verbindung geeigneten Acylierungsmittels durchgeführt. Die 7-Aminoverbindung kann mit geeigneten Acylierungsmitteln nach herkömmlichen Methoden, wie im folgenden beschrieben, zu den gewünschten 7-Acylamidoverbindungen umgesetzt werden.

Man erreicht die Acylierung der 7-Aminocephalospqransäureverbindung leicht durch Umsetzung mit einem Acylierungsmittel, z. B. einem Säurehalogenid (Säurechlorid oder -bromid) oder seinem fuhktionellen Gleichwert, wie einem Säureanhydrid, einem Misch-Säureanhydrid mit anderen Carbonsäuren und insbesondere niederen aliphatischen Estern von Carbonsäuren, einer Carbonsäure in,Gegenwart eines Carbodiimide, wie von i^-DicyclohexylcarbodiimidjOder einem aktivierten Ester oder auch durch eine enzymatische Acylierung nach den herkömmlichen, zur Herstellung von Cephalosporinen angewendeten Acylierungsmethoden.

Ausser nach den vorstehend beschriebenen Verfahren können wertvolle Cephalosporine erfindungsgemäss durch Kondensation eines N-geschützten Glycins (z. B. tert.-Butoxycarbonylglycin) mit eJnemThiazin hergestellt werden. Die 7-geschützte Amidogruppe des erhaltenen Cephalosporins wird anschliessend abgespalten, wobei ein 7-Aminocephalosporin entsteht, welches durch Acylierung in das gewünschte wertvolle Cephalosporin übergeführt werden kann.

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509825/..1ÄM-. . ν

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Gruppen, welche zur Blockierung bzw. zum Schutz der Aminogruppe verwendet werden können, sind bekannt. Die Aminogruppe wird beispielsweise zweckmässig durch eine Trichloräthoxycarbonyl-, p-Nitrobenzyloxycarbonyl-, tert. -Butoxycarbonyl-, Benzoylmethoxycarbonyl-, Trimethylsilyl-, p-Methoxybenzyloxycarbonyl-, o-Nitrophenylthio-, Benzo!sulfonyl- oder Toluolsulfonylgruppe blockiert.

Weitere typische blockierende Gruppen, welche erfindungsgemäss verwendet werden können, sind folgende:

0CCH₂SO^ (0 » Phenyl), welche vom Reagens erhalten wird,
0

Il

HN ^"

I , welche vom Reagens

HN /

if

j .N-CH₀COCl erhalten wird,

OC, welche vom Reagens OCN-CH₂-COCl erhalten wird,

0. • , welche vom Reagens C

O-

Il

erhalten wird und

- 20 -

509825/1QU

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Il

C/

Il

, welche sich von der Verbindung

It

'HH ableitet.

Das Verfahren wird durch das nachstehende Eeaktionsschema erläuterte

O B tert.-Butyl-0-C-N-CH-COE +

tert.-Butyl-0-C-K.

COOE,

COOE,-

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Die Umwandlung der 7-geschützten Amidoverbindung zum 7-Aminocephalosporin kann zweckmässig durch Umsetzung mit Anisol und Trifluoressigsäure oder durch Hydrierung in Gegenwart eines Palladiumkatalysators, von Zink oder Quecksilber(II)-oxid durchgeführt werden. Die Acylierung des 7-Aminocephalosporins kann in herkömmlicher Weise vorgenommen werden.

Der Acylrest R₁^ kann ein substituierter oder unsubstituierter aliphatischer, aromatischer, heterocyclischer, araliphatischer oder heterocyclisch-aliphatischer Garbonsäurerest oder Thiocarbonsäurerest, wie die Acylreste der bekannten Cephalosporine und Penicilline, sein. Diese Acylreste können durch die nachstehende allgemeine Formel dargestellt werden

-C0(CH)_ffi(CH₂)_nR

in der R~ einen Rest aus der nachstehend angeführten Gruppe bedeutet, m und η jeweils O bis Λ sind und R-, den Rest R" oder ZR" (gemäss nachstehender Definition) darstellt.

Eine Gruppe von Acylresten kann durch die nachstehende allgemeine Formel dargestellt werden

-C-R" ,

in der R" einen substituierten oder unsubstituierten, gerad- oder verzweigtkettigen Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylrest, einen Aryl-, Aralkyl-, Cycloalkyl-, Heteroaryl- oder Heteroaralkylrest bedeutet. Diese Reste können unsubstituiert oder substituiert sein, beispielsweise durch Alkyl- oder Alkoxyreste, Halogenatome, Cyan-, Carboxyl-, SuIfoamino-, Carbamoyl-, Sulfonyl-, Azido-, Amino- oder substituierte Aminogruppen, Halogenalkyl-, Carboxyalkyl-, Carbamoylalkyl- oder K-substituierte Carbamoylalkylreste, Guanidino- oder

- 22 509825/10U

Λ*.

N-substituierte Guanidinogruppen oder Guanidinoalkylreste. Typische Beispiele für solche Acylreste sind jene, bei denen E" eine Benzyl-, p-Hydroxybenzyl-, 4~Amino-4-carboxybutyl-, Methyl-, Cyanomethyl-, 2-Pentenyl-, IT-Amyl-, n-Heptyl-, Äthyl-, 3- oder 4-Nitrobenzyl-, Phenäthyl-, ß,ß-Diphenyläthyl-, Methyldiphenylmethyl-, Triphenylmethyl-, 2-Methoxyphenyl-, 2,6-Dimethoxyphenyl-, 2,4,6-Trimethoxyphenyl-, 3,5-Dimethyl-4-isoxazolyl-, 3-Butyl-5-methyl-4-isoxazolyl-, 5-Methyl-3-phenyl-4-isoxazolyl-, 3-(2-Chlorphenyl)-5-methyl-4~isoxazolyl-, 3-(2,6-Dichlorphenyl)-5-methyl-4~isoxazolyl-, B-^l·-Amino-4-carboxybutyl-, D-^-N-Benzoylamino-^-carboxy-nbutyl-, p-Aminobenzyl-, o-Aminobenzyl-, m^-Aminobenzyl-, (3-Pyridyl)-methyl-, 2-Äthoxy-1-naphthyl-, 3-Carboxy-2-chinoxalinyl-, 3-(2,6-Dichlorphenyl)-5-(2-furyl)-4-isoxazolyl-, 3-Phenyl-4-isoxazolyl-, 5-Methyl-3-(^/l— guanidinophenyl)-4-isoxazolyl-, -Guanidinomethylphenyl-, 4-Guanidinomethylbenzyl-, ^Guanidinobenzyl-, 4-Guanidinophenyl-, 2,6-Dimethoxy-4-guanidinophenyl-, o-Sulfobenzyl-, p-Carboxymethylbenzyl-, p-Carbamoylmethylbenzyl-, m-Fluorbenzyl-, m-Brombenzyl-, p-Chlorbenzyl-, p-Methoxybenzyl-, 1-Naphthylmethyl-, 3-Isothiazolylmethyl-, ^-Isothiazolylmethyl-, 5-Isothiazolylmethyl-, 4-Pyridylmethyl-, 5-Isoxazolylmethyl-, 4-Methoxy-5-isoxazolylmethyl-, ^z^—Methyl-5-isoxazolylmethyl-, 1-Imidazolylmethyl-, 2-Benzofuranylmethyl-, 2-Indolylmethyl-, 2-Phenylvinyl-, 2-Phenyläthinyl-, 2-(5-Mtrofuranyl)-vinyl-, Phenyl-, o-Methoxyphenyl-, o-Chlorphenyl-, o-Phenylphenyl-, p-Aminomethylbenzyl-, 1-(5-Cyanotriazolyl)-methyl-, Difluormethyl-, Dichlormethyl-, Dibrommethyl-, ^/l-(3-Methylimidazolyl)-methyl-, -2- oder 3-(5-Carboxymethylthienyl)-methyl-, 2- oder 3-(4-Carbamoylthienyl)-methyl-, 2- oder 3-(5-Methylthienyl)-methyl-, 2- oder 3-(5-Methoxythienyl)-methyl-_y 2- oder 3-(Λ-Chlorthienyl)-methyl-, 2- oder 3-(5-Sulfothienyl)-methyl-, 2- oder 3-(5-Carboxythienyl)-methyl-, 3-(1,2,5-Thiadiazolyl)-methyl-, 3-(4-Methoxy-1,2,5-thiadiazolyl)-methyl-, 2-Furylmethyl-, 2-(5-Nitrofuryl)-methyl-, 3-Furylmethyl-, 2-Thienylmethyl-, 3-Thienylmethyl- und Tetrazolylmethy1grupp e.

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15 575

Der Acylrest kann auch ein Rest der nachstehenden allgemeinen Formel sein

0
-C(CH₂)_nZR" ,

in der η 0 bis 4 ist, Z ein Sauerstoff- oder Schwefelatom darstellt und R" die vorstehend angegebene Bedeutung hat. Typische Beispiele für den Substituenten -(CHg)_nZR" sind die Allylthiomethyl-, Phenylthiomethyl-, Butylmercaptomethyl-, oc-Chlorcrotylmercaptomethyl-, Phenoxymethyl-, Phenoxyäthyl-, Phenoxybutyl-, Phenoxybenzyl-, Diphenoxymethyl-, Dimethylmethoxymethyl-, Dimethylbutoxymethyl-, Dimethylphenoxymethyl-, 4-Guanidinophenoxymethyl-, 4-Pyridylthiomethyl-, p-(Carboxymethyl)-phenoxymethyl-, p-(Carboxymethyl)-phenylthiomethyl-, 2-Thiazolylthiomethyl-, p-(SuIfο)-phenoxymethyl-, p-{Sulfο)-phenylthiomethyl-, p-(Carboxy)-phenoxymethyl-, p-(Carboxy)-phenylthiomethyl-, p-(Carboxymethyl)-phenoxymethyl-, p-(Carboxymethyl)-phenylthiomethyl-, 2-Pyrimidinylthiomethyl-, Phenäthylthiomethyl- und 1-(5,6,7,8-Tetrahydronaphthyl)-oxomethyl-6,8-bis-(methylthio)-octanoylgruppe.

Der Acylrest kann ferner ein Rest der nachstehenden allgemeinen Formel sein

-C-CHR"
R"^f

in der R" die vorstehend angegebene Bedeutung hat und R"¹ z. B. ein Halogenatom, eine Amino-, Hydroxyl-, Azido-, Carbamoyl-, Guanidino-, Acyloxy-, SuIfamino-, Teträzolyl-, Sulfo-oder Carboxylgruppe oder einen Meder-alkyl- oder Carbalkoxyrest darstellt. Typische Beispiele für den Substituenten -CHR" sind die oc-Aminobenzyl-, a-Amino-2-

RlIl

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thenyl-, α-Methylaminobenzyl-, a-Amino-y-methylmercaptopropyl-, a-Amino-3-oder -^--chlorbenzyl-, a-Amino-3- oder-4-hydroxybenzyl-, a-Amino-2,4-dichlorbenzyl-, a-Amino-3,4-dichlorbenzyl-, D(-)-a-Hydroxybenzyl-, a-Carboxybenzyl-, α-Amino-3-thenyl-, a-Amino-2-thenyl-, D-(-)-a-Amino-3-ch.lor-^z)—hydroxybenzyl-, D(-)-a-Amino-3-thenyl-, 1-Aminocyclohexyl-, a-(5-Tetrazolyl)-benzyl-, a-Sulfaminobenzyl-, a-Sulfamino-3-thenyl-, α-(Ν-Methylsulfamino)-benzyl-, D(-)-a-Guanidino-2-thenyl-, D(-)-a-Guanidinobenzyl-, a-Guanylureidobenzyl-, oc-Hydroxybenzyl-, a-Azidobenzyl-, a-Fluorbenzyl-, 4-(5-Methoxy-1,3-oxadiazolyl)-aminomethyl-, 4~(5-Methoxy-1,3 -oxadiazolyl)-hydroxymethyl-, 4-(5-Methoxy-1,3-oxadiazolyl)-carboxymethyl-, 4-(5-Methoxy- Λ ,3-sulfadiazolyl)-aminomethyl-, 4—(5-Methoxy-1,3-sulfadiazolyl)-hydroxymethyl-, 4-(5-Methoxy-1,3-sulfadiazoIyI)-carboxymethyl-, 2-(5-Chlorthienyl)-aminomethyl-, 2-(5-Chlorthienyl)-hydroxymethyl-, 2-(5-Chlorthienyl)-carboxymethyl-, 3-(1,2-Thiazolyl)-aminomethyl-, 3-(1,2-Thiazolyl)-hydroxymethyl-, 3-(1,2-Thiazolyl)-carboxymethyl-, 2-(1,4-Thiazolyl)-aminomethyl-, 2-(1,4-ThiazQlyl)-hydroxymethyl-, 2-(1,4~Thiazolyl)-carboxymethyl-, 2-Benzothienylaminomethyl-, 2-Benzothienylhydroxymethyl-, 2-Benzothienylcarboxymethyl-, 2-Azidooctyl^-plienyl^-azidomethyl-, a-Sulfobenzyl- und a-Phosphonobenzylgruppe. Ebenfalls von Interesse ist die Acylgruppe der nachstehenden Formel

HH 0
-CH₂-C-NH-CH₂-C-

Per Rest H^-N kann auch eine Sulfonamidogruppe sein, beispielsweise eine Phenylsulfonamido-, Äthylsulfonamido-, Benzylsulfonamido-, 2,5-Dimethylphenylsulfonamido-, 4~Chlorphenylsulf onamido- oder 4-Methoxyphenylsulf onamido gruppe.

Bie Acylreste der nachstehenden allgemeinen Formel

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24Λ8582

R₁₁R₁₀CHCO- ,

in der R₁₀ und R₁₁ die nachstehend angegebene Bedeutung haben, stellen wegen ihrer im allgemeinen günstigen antibiotischen Aktivität eine bevorzugte Gruppe von Substituenten dar. R₁Q bedeutet ein Wasserstoff- oder Halogenatom, eine Amino-, Guanidino-, Phosphono-, Hydroxyl-, Tetrazolyl-, Carboxyl-, SuIfο- oder SuIfaminogruppe oder einen Nieder-alkylrest. R₁₁ ist eine Phenyl- oder substituierte Phenylgruppe, ein monocyclischer heterocyclischer 5- oder 6-gliedriger Ring mit einem oder mehreren Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoff-Ringatom(en), ein substituierter, hetero cyclischer Rest, eine Phenylthio-, Phenoxy-, heterocyclische oder substituierte heterocyclische Thiogruppe oder eine Cyangruppe. Die Substituenten können jeweils ein Halogenatom oder eine Carboxymethyl-, Guanidino-, Guanidinomethyl-, Carboxamidomethyl-, Aminomethyl-, Nitro-, Methoxy- oder Methylgruppe darstellen. Spezielle Beispiele für diese bevorzugten Substituenten sind die Phenylacetyl-, Phenoxyacetyl-, 3-Bromphenylacetyl-, p-Aminomethylphenylacetyl-, 4-CarboxylmethylphenylacetyJ.-, 4-Carboxamidomethylphenylacetyl-, 2-Furylacetyl-, 5-Nitrofurylacetyl-, 3-Furylacetyl-, 2-Thienylacetyl-, 5-Chlorthienylacetyl-, 5-Methoxythienylacetyl-, a-Guanidino-2-thienylacetyl-, 3-Thienylacetyl-, 4-Methylthienylacetyl-, 3-lsothiazolylacetyl-, 4-Methoxyisothiazolylacetyl-, 4-Isothiazolylacetyl-, 3-Methylisothiazolylacetyl-, 5-lsothiazolylacetyl-, 3-Chlorisothiazolylacetyl-, 3-Methyl-1,2,5-oxadiazolylacetyl-, 1,2,^-Thiadiazolyl^-acetyl-, 3-Methyl-1,2,5-thiadiazolyl-4-acetyl-, 3-Chlor-1,2,5-thiadiazolyl-4-acetyl-, 3-Methoxy-1,2,5-thiadiazolyl-4-acetyl-, Phenylthioacetyl-, 4-Pyridylthioacetyl-, Cyanacetyl-, Tetrazolylacetyl-, a-Pluorphenylacetyl-, D-Phenylglycyl-, 3-Hydroxy-D-phenylglycyl-, 2-Thienylglycyl-, 3-^hienylglycyl-, Phenylmalonyl-, 3-Chlorphenylmalonyl-, 2-Thienylmalonyl-, 3-Thienylmalonyl-, a-Phosphonophenylacetyl-, a-Sulfaminophenylacetyl-, α-Hydroxyphenylacetyl-, a-Tetrazolylphenylacetyl- und a-Sulfophenylacetylgruppe.

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509825/10U

Der Rest A kann ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder eine Hydroxyl-, Mercapto-, Acyloxy-, Acylthio-, substituierte Hydroxyl-, substituierte Mercapto-, quaternäre Ammonium-, Azido-, Amino- oder N-substituierte Aminogruppe darstellen. Andererseits kann der Substituent -CHgA durch eine Formylgruppe ersetzt werden.

Der Substituent -CHpA kann somit eine Halogenmethyl-, wie die Chlormethyl-, Brommethyl- oder Fluormethylgruppe, darstellen.

Wenn A eine substituierte Hydroxyl- oder substituierte Mercaptogruppe ist, kann der Substituent -CH^A durch die nachstehende allgemeine Formel dargestellt werden

in der Z ein Sauerstoff- oder Schwefelatom bedeutet und Rn einen Acylrest, einen gerad- oder verzweigtkettigen niederen Alkyl-, Alkenyl*- oder Alkinylrest, einen Aryl- oder Aralkylrest oder einen heterocyclischen Rest, wie einen Heteroaryl- oder Heteroalkylrest, darstellt. Diese Reste können unsubstituiert oder substituiert sein, im letzteren Falle beispielsweise durch Alkyl- oder Alkoxyreste, Halogenatome, Cyan-, Carboxyl-, Carbamoyl-, Azido-, Sulfo-, Amino- oder substituierte Aminogruppen, Halogenalkyl-, Carboxyalkyl-, Carbamoylalkyl- oder N-substituierte Carbamoylalkylreste, Guanidino- oder N-substituierte Guanidinogruppen, Guanidinoalkylreste oder Sulfamyl- oder substituierte SuIfamylgruppen. Spezielle Beispiele für geeignete Reste -CHgZR,- sind die Methoxymethyl-, n-Propoxymethyl-, Methylthiomethyl-, Acetoxymethyl-, Propionyloxymethyl-, Benzoyloxymethyl-, (p-Chlorbenzoyl)-oxymethyl-, (p-Methylbenzoyl)-oxymethyl-, Pivaloyloxymethyl-, (i-Adamantyl^-carboxymethyl-, Butanoyloxymethyl-, Carbamoyloxymethyl- , (N-Methylcarbamoyl)-oxymethyl-, (N-Äthylcarbamoyl)—oxymethyl-, ^P"-(2-Chloräthyl)-carbamoyl7-oxymethyl-, (N-Phenylcarbamoyl)-oxymethyl-, (N-p-Sulfophenylcarbamoyl )-oxymethyl-, p-Carboxymethylphenylcarbamoyloxymethyl-, Methoxy-

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15 575·

carbonyloxymethyl-, Isobutanoyloxymethyl-, Cyclobutylcarbonyloxymethyl-, Garbamoylth.iometh.yl-, (Äthoxythiocarbonyl)-thiomethyl-, (n-Propoxythiocarbonyl)-thiomethyl-, (Cyclopentanoxythiocarbonyl)-thiomethyl-, Methylthiomethyl-, N,N,Diäthylthiocarbamoylthiomethyl-, N-Methylpiperazinium-1-thiocarbonylthiomethyl-, N,K-Dimethylpiperazinium-i-thiocarbonylthiomethyl-, 2-Furoylthiomethyl-, Isothiouroniummethyl-, (5-Methyl-1,3,4~thiadiazol-2-yl)- thiomethyl-, ρ-To IyI sulfonylthiomethyl-, Mesyloxymethyl-, 1-Methyl-i ,2,3i^-tetrazolyl-5-thiomethyl-, Tosyloxymethyl-, SuIfamoyloxymethy 1-, 1-Naphthoyloxymethyl-, 2-i'urylacetoxymethyl-, Cinnamoyloxymethyl-, p-Hydroxycinnamoyloxymethyl-, p-Sulfocinnamoyloxymethyl- und IR^S-Epoxypropylphosphonyloxymethyl-, Benzyloxymethyl-, p-Methoxybenzyloxymethyl-, p-Nitrobenzyloxymethyl-, /ίί-2,2,2-Trichloräthyl)-carbamoyloxymethyl- und li,N-Bis-(p-methoxybenzyl)-carbamoyloxymethylgruppe.

Andererseits kann das Cephalosporin, wenn der Substituent -CHoA eine Hydroxymethylgruppe darstellt, auch in Form des Lactons vorliegen, welches durch innere Veresterung mit der Carboxylgruppe entsteht.

Der Substituent -CHpA kann auch ein Rest der nachstehenden allgemeinen Formel sein

in der Y^ eine Amino- oder substituierte Aminogruppe einschliesslich der stickstoffhaltigen heterocyclischen und substituierten heterocyclischen Reste darstellt. Spezielle Beispiele für solche Reste sind die Aminomethyl-, Acetamidomethyl-, Carbamoylaminomethyl-, Ν,Ν-Dimethylaminomethyl-, N-(2-Chloräthyl)-aminomethyl-, 5-Cyantriazol-i-ylmethyl- und 4-Methoxycarbonyltriazol-i-ylmethylgruppe.

Wenn A eine Aminogruppe ist, kann die Cephalosporinverbindung auch in Form des Lactams vorliegen, welches durch Umsetzung mit der benachbarten Carboxylgruppe unter Wasserabspaltung entsteht.

.- 28 -

S09825/10U

Spezielle Beispiele für als Reste A fungierende quaternäre Ammoniumgruppen sind die Pyridinium-, 3-Methylpyridinium-, 4-Methylpyridinium-, J-Chlorpyridinium-, 3-Brompyridinium-, 3-Jodpyridinium-, » 4-Carbamoylpyridinium-, 4-(N-Hydroxymethylcarbamoyl)-pyridinium-, 4-(N-Carbamethoxycarbamoyl)-pyridinnium-, 4-QJ-Cyancarbamoyl)-pyridinium- , 4-(Carboxymethyl)-pyridinium-, 4-(Hydroxymethyl)-pyridinium-, 4-(Trifluormethyl)-pyridinium-, Chinolinium-, Picolinium- und Lutidiniumgruppe.

Als Rest A bevorzugt werden das Wasserstoffatom, die Carbamoyloxygruppe, mono- und disubstituierte Carbamoyloxygruppen, bei denen die Substituenten jeweils Nieder-alkylreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen (z. B. eine Methyl-, Äthyl-, Pro- pyl-, Butyl- oderPentylgruppe) darstellen, Halogenatome, die Azido-, Cyan- und Hydroxylgruppe, Alkoxy-, Aryloxy-, Aralkyloxy- und Heterocyclisch-oxyreste, die Mercaptogruppe, Alkylthio-, Arylthio-, Aralkylthio- und Heterocyclisch-thioreste, die Aminogruppe, Alkylamino- und Alkanoylaminoreste, die Hydroxyphenyl gruppe, Acyl thio- und Acyloxyreste, die Isothiouronium- und Sulfamoyloxygruppe, quaternäre Ammoniumgruppen, heterocyclische tertiäre Amingruppen, Alkylsulfonyloxyreste und die (cis-1,2-Epoxypropyl)-phosphonogruppe. Die Heterocyclen können jeweils einen 5- oder 6-gliedrigen Heteroring mit einem oder mehreren Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefelatomen)darstellen. Die Acylreste können Niederalkanoylreste mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, Carbamoyl- oder Thiocarbamoylgruppen oder deren N-Alkyl- oder N,N-Dialkylderivate sein. Der Alkylrest der vorgenannten Substituenten enthält 1 bis 6 Kohlenstoffatome und kann seinerseits beispielsweise durch Halogenatome, Amino-, Cyan-, Carboxyl- oder Sulfogruppen oder Alkoxyreste substituiert sein.

Die die Carboxylgruppe blockierende Gruppe (Rc) ist vorzugsweise eine mit einem Alkohol oder Phenol gebildete Estergruppe, die in einer späteren Stufe der Umsetzung leicht abgespalten werden kann.

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Im allgemeinen wird die Umsetzung bevorzugt an einer Verbindung vorgenommen, deren Carboxylgruppe blockiert bzw. geschützt ist, da mit solchen Derivaten maximale Ausbeuten des gewünschten Produkts erzielt werden. Man verwendet vorzugsweise eine Schutzgruppe, bei deren Abspaltung die freie Säure ohne Spaltung des ß-Lactamrings erhalten wird.

Die die Carboxylgruppe schützende Gruppe kann mit einem (aliphatischen oder araliphatischen) Alkohol, Phenol, Silanol, Stannanol oder einer Säure erzeugt werden, welche sich in einer späteren Umsetzungsstufe leicht abspalten lassen.

Beispiele für geeignete Ester sind somit Verbindungen, welche als 4-Estergruppe eine Gruppe aus der nachstehenden, nicht erschöpfenden Aufstellung enthalten:

(1)-COOCR^aR^bR^c, wobei mindestens einer der Reste R^a, R^b und E^c ein Elektronendonator, z. B. eine p-Methoxyphenyl-, 2,4,6-Trimethylphenyl-, 9-Anthryl- oder Methoxygruppe, ^CHoSCH, oder eine Tetrahydrofur-2-yl-, Tetrahydropyran-2-yl- oder Pur-2-ylgruppe bedeutet. Die übrigen Reste R^a, R und R^c können jeweils ein Wasserstoffatom oder einen organischen Substituenten darstellen. Beispiele für geeignete Estergruppen dieses Typs sind die p-Methoxybenzyloxycarbonyl- und 2,4,6-Trimethylbenzyloxycarbonylgrupp e.

(2) -COOCR^aR R^c, wobei mindestens einer der Reste R^a, R und R^c ein Elektronenakzeptor, beispielsweise eine Benzoyl-, p-Nitrophenyl-, 4-Pyridyl-, Trichiοrmethyl-, Tribrommethyl-, Jodmethyl-, Cyanmethyl-, Äthoxycarbonylmethyl-, Arylsulfonylmethyl-, 2-Dimethylsulfoniumäthyl-, o-Nitrophenyl- oder Cyangruppe, ist. Die übrigen Reste R^a, R und R^c können jeweils ein Wasserstoffatom oder einen organischen Substituenten darstellen. Beispiele für geeignete Ester dieses Typs sind die Benzoylmethoxycarbonyl-, p-Nitrobenzyloxycarbonyl-, 4-Pyridylmethoxycarbonyl-, 2,2,2-Trichloräthoxycarbonyl- und 2,2,2-Tribromäthoxycarbonylgruppe.

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(3) -COOaR^aE^bR^c, wobei mindestens zwei der Reste R^a, ß^b und R^c.jeweils einen Kohlenwasserstoffrest, z. B. einen Alkylrest (wie eine Methyl- oder Äthylgruppe), oder einen Arylrest (wie-eine Phenylgruppe) bedeuten und der (gegebenenfalls) verbleibende Rest R^a, R oder R^c ein Wasserstoffatom ist". Geeignete Estergruppen dieses Typs sind die tert.-Butyloxycarbonyl-, tert.-Amyloxycarbonyl-, Diphenylmethoxycarbonyl- und Triphenylmethoxycarbonylgruppe.

(4) -COOR , wobei R eine Adamantyl-, 2-Benzyloxyphenyl-, 4— Methylthiophenyl- oder Tetrahydropyran-2-ylgruppe ist.

Silylester können zweckmässig aus einem Halogensilan oder Silazan der allgemeinen Formeln

R⁴SiX; R^₀SiX-, R⁴^Si. NR⁴ R⁴ _zSiR\, R%Si JSH. COR⁴, R ,Si.NH.CO.NH.SiR^₅, R^NH.CO.NR .SiR^₅ oder R^C(OSiEX>ae NSiR , hergestellt werden; in den vorgenannten allgemeinen Formeln bedeuten X ein Halogenatom und die verschiedenen Reste R , welche gleich oder verschieden sein können, jeweils ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest, z. B. eine Methyl-, Äthyl-, n-Propyl- oder Isopropylgruppe, einen Arylrest, z. B. eine Phenylgruppe, oder einen Aralkylrest, z. B. eine Benzylgruppe.

Bevorzugte Derivate von Silanolen sind die Silylchloride, wie Trimethylchlorsilan und Dimethyldichlorsilan.

Bevorzugte Schutzgruppen leiten sich von Alkoholen und Phenolen ab. R^ ist vorzugsweise ein Alkyl- oder Aralkylrest mit 1 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen. Rg kann demgemäss ein Nieder-alkylrest, wie eine Methyl-, Äthyl- oder tert.-Butylgruppe, ein substituierter Alkylrest, wie eine Phthalimidomethyl-, Succinimidomethyl-, Phenacyl-, substituierte Phenacyl-, wie p-Bromphenacyl-, ß-substituierte Äthyl-, wie 2,2,2-Trichloräthyl-, 2-Methylthioäthyl- oder 2-(p-Methyl-

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phenyl)-äthylgruppe, ein Alkoxyalkylrest, wie eine Methoxymethylgruppe, ein Aryloxyalkylrest, wie eine p-Methoxyphenoxymethylgruppe, ein Aralkyloxyalkylrest, wie eine Benzyloxymethylgruppe, eine substituierte Benzyl-, wie p-Nitrobenzyl-, p-Methoxybenzyl-, 3,5-Dinitrobenzyl-, 2,4,6-Trimethylbenzyl-ο der 315-Dichlor-4-hydroxyb enzylgrupp e, oder eine Benzhydryl- oder substituierte Benzhydryl-, wie p-Methoxybenzhydrylgruppe, sein. Bevorzugte blockierende Gruppen sind die Methyl-, tert.-Butyl-, Phenacyl-, p-Bromphenacyl-, 2,2,2-Trichloräthyl-, p-Methoxybenzyl-, Benzhydryl-, p-Nitrobenzyl-, Methoxymethyl- und p-Methoxyphenoxymethylgruppe.

Der Ausdruck "blockierende Gruppe" ist hier in derselben Weise wie in der USA-Patentschrift 3 697 515 zu verstehen, auf welche bezüglich der blockierenden Gruppe ausdrücklich Bezug genommen wird.

Die Carboxylgruppen können aus den Estern nach beliebigen herkömmlichen Methoden zurückgebildet werden. Allgemein anwendbar ist beispielsweise die mit Säuren oder Basen katalysierte Verseifung, insbesondere für SiIyI- und Stannylester, sowie enzymatisch katalysierte Verseifungsmethoden. Wässrige Mischungen können jedoch schlechte Lösungsmittel für diese Verbindungen darstellen und Isomerisierungen, Umlagerungen, Nebenreaktionen und einen "allgemeinen Abbau bewirken, so dass die Anwendung spezieller Methoden zweckmässig sein kann. Fünf geeignete Verseifungsmethoden sind:

A) Umsetzungen mit Lewis-Säuren!Beispiele für zur Umsetzung mit den Estern geeignete Lewis-Säuren sind Trifluoressigsäure, Ameisensäure, Salzsäure in Essigsäure, Zinkbromid in Benzol und wässrige Lösungen oder Suspensionen von Quecksilber(II)-Verbindungen. Die Umsetzung mit der Lewis-Säure kann durch Zusatz einer nucleophilen Verbindung, wie Anisol, gefördert werden.

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-VS.

B) Reduktion; Für die Reduktion geeignete Systeme sind Zink/ Essigsäure, Zink/Ameisensäure, Zink/niederer Alkohol, Zink/Pyridin, Palladium-Aktivkohle und Wasserstoff, Elektrolyse sowie Natrium und flüssiges Ammoniak.

C) Einwirkung von nucleophilen Substanzen: Geeignete nucleophile Substanzen sind jene, welche ein nucleophiles Sauerstoff- oder Schwefelatom aufweisen, beispielsweise Alkohole, Mercaptane und Wasser.

D) Oxidative Verfahren: Man verwendet beispielsweise Wasserstoffperoxid und Essigsäure. .

E) Bestrahlung.

•Bevorzugt werden jene Verfahren, bei welchen Gruppen, wie die Benzhydryl-, tert.-Butyl-, p-Bromphenacyl-, p-Methoxybenzyl-, p-Methoxyphenoxymethyl- und Methoxymethylgruppe mit einer Säure, wie Trifluoressigsäure oder die 2,2,2-Trichloräthyl- und Phenacylgruppe durch Umsetzung mit Zink und Essigsäure abgespalten werden.

Es sei festgestellt, dass im vorstehend beschriebenen Verfahren der in 3-Stellung des Cephalosporinkerns befindliche Substituent nach herkömmlichen Methoden in andere Substituenten A umgewandelt oder leicht durch solche Substituenten ersetzt werden kann. Beispielsweise kann durch Umsetzung der 3-acetoxymethylsubstituierten Cephalosporanate mit einem geeigneten Reaktionsmittel oder einer Kombination von Reaktionsmitteln die in 3-Stellung des Cephalosporinkerns befindliche Acetoxygruppe durch verschiedene andere Substituenten ersetzt werden. Beispiele für geeignete Reaktionsmittel sind:

Alkalimet alltoluolsulfinate, Alkalimetallazide, Polyhydroxybenzole N-Nieder-alkylindol, Thioharnstoff, Mercaptane, Phosphorpentachlorid, Thiocyanate, Cycloalkylxanthogenate, Pyridin, Thiobenzolsäure, N-Alkyl- und Ν,Ν-Dialkylthioharn-

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stoffe und Alkalimetall-N-alkyl- und -Ν,Ν-dialkylthiocarbamate.

Durch. Umsetzung mit einem heterocyclischen Thiol, wie 1-Methyl-1,2,3,4-tetrazol-5-thiol oder 5-Methyl-1,3,4-thiadiazol-2-thiol, wird das 3-Acetoxycephalosporin beispielsweise in die entsprechende Heterothiomethylverbindung umgewandelt.

Durch Umsetzung mit einer quaternären Ammoniumverbindung, wie Pyridin, wird das 3-Acetoxycephalosporin in die entsprechende 3-Pyridinomethylverbindung übergeführt. Andererseits werden die J-Acetoxycephalosporine durch Umsetzung mit Citrusacetylesterase in die entsprechenden 3-Hydroxymethylverbindungen umgewandelt, welche zu anderen 3-Acyloxymethylderivaten, wie Carbamoyloxymethyl- oder Acylthiomethylverbindungen, acyliert werden können. Analog werden andere 3-substituierte Cephalosporinverbindungen nach herkömmlichen Methoden hergestellt.

Ein Verfahren zur Einführung eines Ν,Ν-Di-nieder-alkylcarbamoyloxymethyl·- oder Heterocyclisch-aminocarbonyloxymethylrestes in die 3-Stellung der erfindungsgemässen Verbindungen besteht darin, dass man ein 3-Hydroxymethylanaloges, wie 3-Hydroxymethyl-7-methoxy~7-(2-thienylacetamido)-cephalosporansäure, mit Phosgen und einem Di-nieder-alkylamin in Gegenwart einer Base zur Umsetzung bringt. Auf diese Veise können Natrium-dl-3-(N,N-dimethylcarbamoyloxymethyl)-7-methoxy-7-(2-thienylacetamido)-decephalosporanat und Natriumdl-3-(pyi*rolidinylcarbonyloxymethyl)-7-methoxy-7-(2-thienylacetamido )-decephalosporanat hergestellt werden.

Die N-monosubstituierten Carbamoyloxymethylcephalosporinverbindungen können durch Umsetzung eines 3-Hydroxymethyl-7-amidodecephalosporanats mit einem geeigneten Isocyanat hergestellt werden. Man erhält so beispielsweise Natrium-dl-3~ (N-methylcarbamoyloxymethyl)-7-methoxy-7-(2-thienylacetamido)-decephalosporanat durch Umsetzung von Natrium-dl-3-hydroxy-

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methyl-7-metliox7~7-(2-thienylacetamido)-decephalosporanat mit Methylisocyanat in Gegenwart von Natriumbicarbonat.

Das unsubstituierte CarbamoylpxymethyOderivat kann durdi Spaltung einer ϊϊ-mono- oder -disubstituierten Carbamoyloxymethylverbindung, wie des N^N-Di-p-methoxybeiizylcarbamoyloxyjiietliyl- oder N-2,2,2-Tricliloräthylcarbamoyloxymethylderivats, erzeugt werden. Eine Alternativmethode zur Einführung der Carbamoyloxymethylgruppe in die 3-Stellung besteht in der umsetzung des 3-Hydroxymethylanalogen mit Trichloracetylisocyanat oder Chlorsulfonylisocyanat und anschliessende Hydrolyse.

Die als Aüsgangsmaterialien dienenden acylierten Glycine (I) stellen- bekannte Verbindungen dar und können nach ,herkömmlichen Hethoden hergestellt werden. Mann kann z. B. Glycin in einfacher Weise mit einem Säurehalogenid dn Gegenwart einer Base, wie NaHCO.,, zum N-(Acyl)-glycin umsetzen. Die Umwandlung der freien Carboxylgruppe des Glycins in die gewünschte Anhydrid-, Säurehalogenid-, Ester- oder Trifluormethansulfonatgruppe kann nach herkömmlichen Methoden vorgenommen werden.. Beispielsweise kann man das N-acylierte Glycin mit einem Reaktionsmittel, wie Chlorameisensäureisobutylester in ein gemischtes Anhydrid überführen; das Säurehalogenid wird durch Umsetzung mit z. B. Phosphorpentachlorid hergestellt. Die Herstellung des Esters erfolgt durch Umsetzung mit einem passenden Alkohol,, während das Trifluormethansulfonat^- derivat durch Umsetzung des acylierten Glycinchlorids mit Silbertrifluormethansulfojiat erzeugt wird.

Das Thiazinderivat (II) kann nach den in der DT-OS 2 318 beschriebenen Methoden hergestellt werden.

Die Herstellung der Thiazine kann gemäss nachstehendem Eeaktionsschema erfolgen:

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(A)

Go₂E₆

CD

S HCHN ^^	O -J
	CO2H6
(B) S O

(OE).

(C)

CO₂E₆

CO₂E₆

(IV)

(in)

In der Verfahrens stufe (A) wird die Ausgangsverbindung^ d. h. ein α-Aminophosphonoessigsäureester (I) mit einem Thionoformiatester zum entsprechenden Thioformamidoester (II) umgesetzt. Man kann verschiedene Ester der Ausgangsverbindung (I) einsetzen. Phosphonoester, Wie die M-niederalkylester oder die Diarylester, sind beispielsweise für dieses Verfahren geeignet.

Beispiele für geeignete Ester sind jene, bei denen die Eeste E gleich oder verschieden sind und jeweils z. B. eine Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Pentyl-, Phenyl-oder Benzylgruppe bedeuten. Die Carboxylgruppe des als Ausgangsverbindung dienenden Phosphonoderivata ■ kann blockiert bzw. geschützt sein; als Schutzgruppe dient vorzugsweise ein Eest E₆, wie er vorstehend definiert ist, durch dessen Abppaltuhg schliesslich die freie Säureform des Cephalosporins ohne Aufspaltung des ß-Lactamrings hergestellt werden kann. Für diesen Zweck geeignete Schutzgruppen sind, wie erwähnt,

bekannt.

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Spezielle Beispiele für geeignete Ausgangsverbindungen (I) sind: Trichloräthyl-a-aminodiäthylphosphonoacetat, Trichloräthyl-a-aminodiphenylphosphonoacetat, Phenyl-a-aminodimethylphosphonoacetat, p-Methoxybenzyl-a-aminodiäthylphosphonoacetat, Benzhydryl-a-aminodiphenylpho sphonoacetat, t ert.-Butyl— α-aminodimethylphosphonoacetat, tert.-Butyl-α-aminodipropylphosphonoacetat, Methyl-a-aminodiphenylphosphonoacetat, Phenacyl- oder p-Brpmphenacyl-a-aminodiäthylphosphonoacetat, Methoxymethyl-a-aminodimethylphosphonoacetat, p-Methoxyphenoxymethyl-a-aminodimethylphosphonoacetat und p-Nitrobenzyl-a-aminodimethylphosphonoacetat. .

Die Verfahrensstufe (A), in der die Umwandlung der Yerbindung (I) zum entsprechenden Thioformamidoderivat (II) erfolgt, wird durchgeführt, indem man das Phosphonoacetat mit einem Thionoameisensäureester, wie einem Nieder-alkylester (C-i-Cg-Alkylester) bei Temperaturen von 0 bis 100° C umsetzt. Man kann die Umsetzung beispielsweise mit Ithylthionoformiat bei 0 C vornehmen. Im allgemeinen wird die Umsetzung bevorzugt in einem inerten Lösungsmittelmedium, wie Benzol, Tetrachlorkohlenstoff, Methylendichlorid oder Hexan, durchgeführt. Die Umsetzung kann auch in Gegenwart von flüssigem Schwefelwasserstoff bei Raumtemperatur vorgenommen werden. Nach Beendigung der Reaktion wird das Lösungsmittel abgedampft, wobei man das gewünschte Produkt erhält.

Alternativmethoden zur Thioformylierung des cc-Aminopho sphono acetats sind z. B. die nachstehenden Verfahren:

(a) Umsetzung mit Q-Äthylthioformiat oder Äthylthionoformiat bei 0 bis 30° C in Lösungsmitteln, wie Tetrachlorkohlenstoff, Hethylendichlorid oder Schwefelwasserstoff, oder in Abwesenheit eines Lösungsmittels;

(b) Umsetzung mit Natriumdithioformiat oder Kaliumdithioformiat bei 0 bis 30° C in Lösungsmitteln, wie Wasser,

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to*

Wasser/Äther, Wasser/Äthanol oder Wasser/Methanol;

(c) Umsetzung mit Schwefelwasserstoff und HCN "bei 0 bis 30° C in Lösungsmitteln, wie Methanol, Äthanol, Wasser, Wasser/Methanol oder Wasser/Äthanol.

Die Verfahrensstufe (B) besteht in der Umsetzung des Thioformamido-Zwischenprodukts (II) mit einem substituierten Aceton der allgemeinen Formel R'CILjCOCI^X» in der R¹ ein Wasserstoffatom, einen Nieder-alkoxyrest, wie eine Methoxy-, oder Propoxygruppe, einen Aryloxyrest, wie eine Phenoxygruppe, einen Aralkyloxyrest, wie eine Benzyloxygruppe, einen Niederalkoxy-nieder-alkoxyrest, wie eine Methoxymethoxygruppe, eine heterocyclische Thiogruppe, wie eine 5-(1-Methyltetrazolyl)-thiogruppe oder 2-(5-Methyl-i,3»^-thiadiazolyl)-thiogruppe, ein Halogenatom, wie ein Chlor-, Brom- oder Fluoratom, ein Acyloxyrest, wie eine Acetoxy- oder Isobutyryloxygruppe, eine Carbamoyloxy- oder N-substituierte Carbamoyloxygruppe, eine N,N-disubstituierte Carbamoyloxygruppe, wobei die Substituenten Jeweils ein Alkylrest (vorzugsweise ein Nieder-alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, z. B. eine Methyl-, Äthyl-, Propyl-, tert.-Butyl- oder Hexylgruppe) sein können, einen halogenierten Nieder-alkylrest, wie eine Trichiοräthylgruppe, einen Nieder-alkoxyrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Benzyl- oder substituierte Benzyl-, wie p-Methoxybenzylgruppe, eine p-Methoxyphenäthyl-, Phenäthyl- oder substituierte Phenäthyl-, wie p-Methoxyphenäthyl-, oder p-Aminophenäthylgruppe, oder ein Halogenatom, wie ein Chlor-, Brom- oder Fluoratom, bedeutet und X ein Halogenatom (Brom-, Fluor-, Jod- oder Chloratom) oder eine Mesyloxy-jObsyloxy- oder Trifluormethylsulfonyloxygruppe

Die Umsetzung kann bei Temperaturen von 0 bis 50 C in Gegenwart eines Säureakzeptors durchgeführt werden; sie liefert die entsprechende S-substituierte Thioformimidatverbindung (III). Die Reaktion kann z. B. zweckmässig dadurch erfolgen, dass man das Zwischenprodukt (II) mit dem halogensubstituierten Aceton in Gegenwart von etwa 1 Äquivalent einer

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anorganischen Base, wie eines Alkali carbonate (z. B. Kaliumcarbonat) oder von Natriumhydrid, oder nieht-nueleophiler organischer. Basen, wie Diazobicyclononan oder Bis-1,8-( dimethylamine )-naph thalin, bei Eaumtemperatur umsetzt. Nach Beendigung der Reaktion isoliert man das Produkt zweckmässig durch Filtrieren des Reaktionsgemisch.es und Eindampfen des Eiltrats zur Trockene...

Spezielle Beispiele für geeignete substituierte Acetone sind Chloraceton, i-Chlor-3-äcetoxyaceton, 1-Chlor-3-(N-trichlörathylcarbaiaoyloiiy^-aceton, i-Chlor-3-methoxymethoxypropan-2-on, 1 -Chlor-3-phenoxyaceton, i-Chlör-3-(p-methoxybenzyloxy)-aceton, i-Chior-J-isobutyryloiy-^-propanon, 1-Chlor-3-benzyloxyacetön, 1rChior-37-(p-nitrobenzyioxy)-aceton, 1-ΒΓθΐα-3-Βΐβ^οχ3τΐιβ^θ3ς^αοβΐοη und i-Chior-3-methoxyaceton. Die substituierten Acetonderivate sind bekannte Verbindungen oder können leicht nach herkömmlichen Methoden hergestellt werden. Ϊ-Chlor-3-carbamoyloxyaceton wird beispielsweise durch Überführen von 1-Chlor-3-acetoxyaceton in das JDimethyl- * ketal., Hydrolyse des Ketals zum 3-Eydroxyderivat und Umsetzung dieser Verbindung mit Hätriumcyanat und Trifluoressigsäure in Methylendichlorid hergestellt. Eine Alternativmethode zur Herstellung des substituierten Acetons besteht in der Umwandlung der Säure in das Säurehalogenid, Umsetzung des Halogenids zum entsprechenden Biazomethylketon und Umsetzung des Ketons mit HCl zum Chlormethylketon gemäss nachstehendem Reaktionsschema:

R¹-CH₂-COOH—^ R^-CH₂-COCl R'-CH₂COCHU₂ R'-CH₂-COCH₂Cl.

Das S-substituierte Thioformimidat-Zwischenprodukt (III) wird durch Umsetzung mit einer Base, wie einem Alkalicarbonat oder -hydrid oder einer Organolithiumverbindung (z. B. Phenyllithium), in die entsprechende Thiazinverbindung (IV) übergeführt (Stufe C). Nach einer Alternativmethode kann das

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Thiazin durch Kondensation des Thioformamidoderivats (II) und des substituierten Acetons in Gegenwart von mehr als etwa 1 Äquivalent der Base hergestellt werden. Das Thiazin entsteht z. B. nahezu ausschliesslich, wenn man bei der Kondensation zwei oder mehr Äquivalente Kaliumcarbonat einsetzt.

Typische Beispiele für Thiazinverbindungen (IV) sind: p-Methoxybenzyl-5-acetoxymethyl-6H-1,3-thiazin-4-carboxylat, Methyl-5-methyl-6H-1,3-thiazin-4-carboxylat, 2,2,2-Trichloräthyl-5-benzyloxymethyl-6H-1,3-thiazin-4--carboxylat, p-Methoxybenzyl-5-carbamoyloxymethyl-6H-'1,3-thiazin-4—carboxylat, Methoxymethyl-5-isobutyryloxymethyl-6H-1,3- thiazin- A~carboxylat, p-Methoxybenzyl-5-(N,lT-di-p-methoxybenzyl)-carbamoyloxymethyl-6H-1^-thiazin—^-carboxylat und p-Methoxybenzyl-5-(N-2,2,2-trichloräthyl)-carbamoyloxymethyl-6H-1,3-thiazin-^-carboxylat. Der im vorstehend beschriebenen Verfahren als Ausgangsverbindung eingesetzte a-Aminophosphonoessigsäureester (I) wird nach den durch das nachstehende Reaktionsschema veranschaulichten Methoden hergestellt:

CH/-\C/-Hr

^{2 6}

₅₂₂ ^ C₆H₅H₂CN

XXII I XXIII

HCLH₂N P(OR)₂ < C₆H₅CH₂NH P(OR)₂

XXV XXIV

H₂N J

XXVI ! XXVII

- 40 -

SO98 26/101

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() HC-IT *

C₆H₅CH-IT *(QR)₂.

CO₂R₆ ^" CO₂R₆

* I XXVIII

Im obigen Reaktionsschema haben R und R^ die vorstehend angegebene Bedeutung.

Gemäss obigem Reaktionsschema wird zuerst Benzylamin mit Formaldehyd zum 1 ^^-Tribenzyl-sym-hexahydrotriazin (XXIII) umgesetzt. Dieses wird durch Umsetzung mit einem disubstituierten Phosphit zum Phosphonat (XXIV) umgesetzt. Zur Durchführung der Reaktion erhitzt man zweckmässig eine Mischung des disubstituierten Phosphits mit dem Triazin genügend lange auf 100 C, dass sich das gewünschte Zwischenprodukt vollständig bildet. Man isoliert dieses Produkt zweckmässig in Form eines Säuresalzes, wie des HydroChlorids. Die Reduktion des als Zwischenprodukt erhaltenen N-Benzylaminomethylphosphonat-Säuresalzes in Gegenwart von Palladium-Aktivkohle liefert das Salz des entsprechenden Aminoderivats (XXV). Die Umwandlung des Säuresalzes zum Amin ■erfolgt durch Umsetzung mit Ammoniak in einem geeigneten Lösungsmittelmedium, wie Chloroform. Nach Abtrennung des ausgefallenen Ammoniumsalzes gewinnt man das gewünschte Produkt, d. h. den Aminomethylphosphonatester (XXVI) leicht durch Abdampfen des Lösungsmittels. Nach einer Alternativmethode neutralisiert man das Säuresalz (XXV) mit wässriger Kaliumhydrogenpho sphatlö sung und extrahiert das freie Amin

(XXVI) in ein organisches Lösungsmittel, wie Methylendichlorid. Das Amin wird durch Umsetzung mit einem Aldehyd, wie Benzaldehyd, in die entsprechende Schiffsche Base

(XXVII) übergeführt, welche bei Umsetzung mit einer starken Base (z. B. einer Organolithiumverbindung, wie Phenyllithium) und anschliessend -einem Halogenameisensäureester in das Imin

(XXVIII) umgewandelt wird. Durch Umsetzung des Imins mit 2,4~Dinitrophenylhydrazin in Gegenwart von p-Toluolsulfonsäure-

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if

monohydrat oder p-Toluolsulfonsäure-hydrat in Äther und anschliessende Neutralisation des Amin-Säuresalzes erhält man den gewünschten a-Aminophosphonoacetatester (I).

Bei der Durchführung der hier beschriebenen Umsetzungen werden Gruppen wie Carboxylgruppen, Mercaptogruppen, Aminogruppen oder Hydroxylgruppen vorzugsweise geschützt. Beim Arbeiten mit den entsprechenden geschützten Verbindungen werden maximale Ausbeuten erzielt. Spezielle Beispiele für Schutzgruppen für die Carboxylgruppe sind die Trichloräthyl-, tert.-Butyl-, Benzoylmethyl-, p-Methoxybenzyl-, Benzyl-, Benzhydryl-, Trityl-, Trimethylsilyl-, Methoxymethyl- und tert.-Butyloxycarbonylgruppe. Diese esterbildenden Gruppen können nach herkömmlichen Methoden abgespalten werden. Beispielsweise kann man die Benzhydryl- oder p-Nitrobenzylgruppe durch Hydrierung in Gegenwart eines Katalysators, wie Palladium-Aktivkohle, oder durch Behandlung mit einer starken organischen oder anorganischen Säure abspalten. Die tert.-Butyl- und Methoxymethylgruppe können ebenfalls durch Behandeln mit einer starken organischen oder anorganischen Säure abgespalten werden. Spezielle Beispiele für solche Säuren sind Salzsäure, Schwefelsäure, Bortrifluorid/Atherat, Ameisensäure, Trifluoressigsäure, Trichloressigsäure und Kitrobenzoesäure.

Schutzgruppen für die Aminogruppe sind bekannt und werden z.B. in den USA-Patentschriften 2 479 295, 2 479 296, 2 /j-79 297, 2 562 407, 2 562 408, 2 562 409, 2 562 410, 2 562 411 und 2 623 876 beschrieben. Man kann z. B. die Triphenylmethyl- und TrimethylsiIyIgruppe verwenden. Auf die in den vorgenannten Patentschriften angeführten Gruppen wird hier ausdrücklich Bezug genommen. Ferner kann man Schutzgruppen, die z. B. mit 1-Fluor-2,4-dinitrobenzol, 1-Fluor-2-nitro-4-carbomethoxybenzol, p-Toluolsulfonylchlorid, Phenylisocyanat oder Chlorameisensäuremethylester erzeugt werden, im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens anwenden.

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Typische geeignete Schutzgruppen für die Hydroxyl- oder Mercaptogruppe sind die Teträhydropyranylather-, Benzyläther-, p-Nitrobenzyläther- und; p-MethoxybenzyTäthergruppe. Diese Gruppen können durch milde wässrige Hydrolyse oder durch Hydrierung wieder in die freie Hydroxyl- bzw. Merciaptogruppe umgewandelt werden.

Beispiel 1 IH-(2-Thienylacetyl)-glycin

Man rührt 1 g Glycin in 20 ml einer Mischung aus gleichen Teilen Wasser und Aceton mit 2 Äquivalenten Natriumbicarbonat bei 25° C und fügt innerhalb von 30 Minuten 1 Äquivalent 2-Thienylacetylchlorid in 5 ml Aceton hinzu. Die Lösung wird weitere 15 Minuten gerührt und anschliessend mit Wasser verdünnt. Man filtriert das N-(2-Thienylacetyl)- glycin ab und trocknet es. ■

Wenn man im vorstehend beschriebenen Verfahren anstelle von 2-Thienylacetylchlorid andere typische Säurehalogenide einsetzt, erhält man die entsprechenden Acylglycine. Wenn man beispielsweise .als Säurehalogenide Phenacetylchlorid, 3-Bromphenylacety 1 chlorid, p-geschützt-Aminomethylphenyl-: · acetylChlorid, ^geschützt-Carboxylmethylphenylacetylchlorid, 4-CarboxamidomethylphenylacetylChlorid, 2-FurylacetylChlorid, 5-NitrofurylacetylChlorid, J-Furylacetylchlorid, 2-Thienylacetylchlorid, 5-Chlorthienylacetylchlorid, 5-Methoxythienylacetylchlorid, a-Guanidino-2-thienylaeetylchlorid, 3-Thienylacetylchlorid, 4-Methylthienylacetylchlorid, 3-Isothiazolylacetylchlorid, 4-Methoxyisothiazolylacetylchlorid, 4-Isothiazolylacetylchlorid, 3-Methylisothiazolylacetylchlorid, 5-Isothiazolylacetylchlorid, 3-Chlorisothiazolylacetylchlorid, 3-Methyl-i,2,5-oxadiazolylacetylchlorid, 1,2,5-Thiadiazolyl-4-acetylchlorid, 3-Methyl-1,2,5-thiadiazolyl-4~acetylchlorid, 3-Chlor-1,2^;,5-thiadiazolyl-4-acetylchlorid, 3-Methoxy-i ^^-thiadiazolyl-^-acetylchlorid, Phenylthio-

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acetyl chlorid, 4-Pyridylthioacetylchlorid, Gyanacetylchlorid, Tetrazolylacetylchlorid, a-Fluorphenylacetylchlorid, D- geschützt — Phenylglycylchlorid, 3- geschützt —Hydroxy-D-phenylglycylchlorid, 2-Thienylglycylchlorid, 3-Thienylmalonylchlorid, a-geschützt —Phosphonophenylacetylchlorid, a-Sulfaminophenyl acetyl chlorid, α- geschützt —Hydroxyphenylacetylchlorid, ct-Tetrazolylphenylacetyl chlorid bzw. «-Sulfophenylacetylchlorid einsetzt, erhält man die nachstehenden Acylglycine: N-(Phenacetyl)-glycin, N-(3-Bromphenylacetyl)-glycin, N- (p-Aminomethylphenylacetyl)-glycin, 3J- (4-Carboxylmethylphenylacetyl)-glycin, U-(4-Garboxamidomethylphenylacetyl)-glycin, N-(2-Furylacetyl)-glycin, N-(5-Nitrofurylacetyl)-glycin, N-(3-Furylacetyl)-glycin, N-(2-a?hienylacetyl)-glycin, H-(5-Chlorthienylacetyl)-glycin, U-(5-Methoxythienylacetyl)-glycin, N-(a-Guanidino-2-thienylacetyl)-glycin, H-(3-Thienylacetyl)-glycin, N-(4-Methylthienylacetyl)-glycin, N-(3-Isothiazolylacetyl)-glycin, N-(4-Methoxyisothiazolylacetyl)-glycin, H-(4-Isothiazolylacetyl)-glycin, N-(3-Methylisothiazolylacetyl)-glycin, H-(5-Isothiazolylacetyl)-glycin, H-(3-Chlorisothiazolylacetyl)-glycin, N-(3-Methyl-1,2,5-oxadiazolylacetyl)-glycin, H-(1,2,5-Thiadiaeolyl-4-acetyl)-glycin, K-(3-Chlor-1,2,5-thiadiazolyl-4-acetyl)-glycin, N-(Phenylthioacetyl)-glycin, N-(4-Pyridylthioäcetyl)-glycin, N-(Cyanacetyl)-glycin, N-(Tetrazolylacetyl)-glycin, N-(a-Fluorphenylacetyl)-glycin, N-(D-Phenylglycyl)-glycin, N-(3-Hydroxy-D-phenylglycyl)-glycin, N-(2-Thienylglycyl)-glycin, N-(3-Thienylglycyl)-glycin, N-(Phenylmalonyl)-glycin, N-(3-Chlorphenylmalonyl)-glycin, N-(2-Thienylmalonyl)-glycin, N-(3-Thienylmalonyl)-glycin, N-(α-Pho sphonophenylacetyl)-glycin, N-(a-Sulfaminophenylacetyl)-glycin, N-(oc-Hydroxyphenylacetyl)-glycin, N-(a-Tetrazolylphenylacetyl)-glycin bzw. N-(α-Sulfophenylacetyl)-glycin.

Beispiel 2

p-Methoxybenzyl-7°(2-thienylacetamido)-c8phalos_ipoi^>anat

Λ mMol N-(2-Thienylacetyl)-glycin in 10 ml Methylendichlorid

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wird- bei 0° C nacheinander mit Jeweils 1 mMol Triäthylamin bzw. Chlorameisensäureisobutylester versetzt. Dabei bildet sich N-(2-Thienylacetyl)-glycylisobutylcarbonat. Man versetzt die erhaltene Lösung bei -78° C mit 1 Äquivalent p-Methoxybenzyl-5-acetoxymethyl-6H-1,3- thiazin-4- carboxyl at und anschliessend einem zweiten mMol Triäthylamin. Das Reaktionsgemisch wird innerhalb 1 Stunde auf Raumtemperatur erwärmen gelassen und 1 Stunde bei 25° C gehalten. Anschlies send wäscht man die Mischung nacheinander mit wässrigem pH 2-Puffer, Wasser und wässriger BicarbonatlÖsung, trocknet über Magnesiumsulfat, filtriert und dampft das Filtrat ein. Dabei erhält man p-Methoxybenzyl-7-(2-thienylacetamido)-cephalosporanat, welches nach Bedarf durch Chromatographie an Kieselgel unter Elution mit Chloroform/Äthylacetat (4:1 gereinigt werden kann.

Wenn man im vorstehend beschriebenen Verfahren anstelle von Methoxybenzyl-^-acetOxymethyl-oH-i,3-thiazin-4-carboxylat andere typische Thiazine einsetzt, erhält man die entsprechenden Cephalosporine. Wenn man beispielsweise als Thiazine Methyl-5-methyl-6H-1,3-thiazin-4-carboxylat, 2,2,2-Trichloräthyl-5-benzyloxymethyl-6H-1,3-thiazin-4~ carboxylate p-Methoxybenzyl-5-carbamoyloxymethyl-6H-'1,3-thiazin-4-carboxylat, Methoxymethyl-5-isobutyryloxymethyl-6H-1,3-thiazin-4-carboxylat, p-Methoxybenzyl~5-(N,N-di-p-methoxybenzyl)-carbamoyloxymethyl-6H-1 ^-thiazin-^carboxylat bzw. p-Methoxybenzyl-5-(N-2,2,2-trichloräthyl)-carbamoyloxymethyl-6H-1,3-thiazin-4-carboxylat einsetzt, erhält man die nachstehenden Cephalosporine.: Methyl-7-(2-thienylacetamido)-3-methyldecephalosporanat, 2,2,2-Trichloräthyl-7-(2-thienylacetamido)-3-benzyloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat, p-Methoxybenzyl-7-(2-thienylacetamido)-3-carbamoyloxymethyl-3- cephem-4-carboxylat, Methoxymethyl-7-(2-thienylacetamido)-3-isobutyryloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat, p-Methoxybenzyl 7-(2-thienylacetamido)-3-H,K-di-p-methoxybenzyl)-carbamoyloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat und p-Methoxybenzy l-7-(2-

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thienylacetamido)-3-(N-2,2,2-trichloräthyl)-carbamoyloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat.

Beispiel 3

p~Methoxybenzyl-7-phenylacetamido-3-methyldecephalosporanat

1 mMol p-Methoxybenzyl-5-methyl-6H-1 ^-thiazin^-carboxylat in 10 ml Methylendichiοrid wird bei -78° C mit jeweils 1 mMol Triäthylamin und 2-Benzyliden-4,5-diketo-3-oxazolidinacetylchlorid versetzt. Das Reaktionsgemisch wird innerhalb von 1 Stunde auf Raumtemperatur erwärmen gelassen und 1 Stunde bei 25° C gehalten. Dabei erhält man rohes p-Methoxybenzyl-7-(3-oxazolidinyl)-3-methyldecephalosporanat.

Man dampft das Lösungsmittel ab und ersetzt es durch 15 ml Dioxan. Dann fügt man 2,2 mMol Benzylamin hinzu und hält die Mischung über Nacht bei 25° C und hierauf 2 Stunden bei 65° C. Dann wird das Dioxan im Vakuum abgesaugt und durch Benzol ersetzt. Man wäscht die Lösung nacheinander mit pH 2—Puffer, Wasser und wässriger Bicarbonatlösung, trocknet über Magnesiumsulfat, filtriert und dampft das Piltrat ein. Das auf diese Weise erhaltene rohe p-Methoxybenzyl-7-phenylacetamido-3-niethyldecephalosporanat wird durch Chromatographie an Kieselgel unter Elution mit Chloroform/Äthylacetat (4:1) gereinigt.

Beispiel 4

p-Biximphenacyl^-tert.-butoxycarbonylamino-^-isobutyroyloxymethyldecephalosporanat

1 mMol tert.-Butoxycarbonylglycin in 10 ml Methylendichlorid wird bei 0° C nacheinander mit jeweils 1 mMol Triäthylamin und Chlorameisensäureäthylester versetzt. Der erhaltenen Lösung werden bei -78° C 1 mMol p-Bromphenacyl-5-isobutyroyloxymethyl-6H-1,3-thiazin-4-carboxylat und anschliessend ein

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weiteres mMolTriäthylamin einverleibt. Das Reaktionsgemisdi wird innerhalb von 1 Stunde auf Raumtemperatur erwärmen gelassen und 1 Stunde bei 25° C gehalten. Dann wäscht man die Mischung nacheinander mit wässrigem pH 2-Puffer, Wasser und wässriger Bicarbonatlösung, trocknet über Magnesiumsulfat, filtriert und dampft das FiItrat ein. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert, wobei man mit Chlorofom/Ätliylacetat (4 : 1) eluiert. Man erhält reines p-Bromphenacyi-7-tert.-butoxycarbonylamino-3-isobutyroyloxymethyldecepl3.alosporanat.

Beispiel 5

p-Bromphenacyl^-a^ino-J-isobutyroyloxymethyldecephalösporanat

Das in der vorstehend beschriebenen Weise erhaltene p-Bromphenacyl-7-tert. T-butoxycarbonylamino-J-isobutyroyloxymetliyl— decephalosporanat wird in- 0,2 ml Anisol und 1 ml Trifluoressigsäure gelöst. Nach 30miEÜtigem Stehen bei 25° G wird die Mischung bei 0,1 mm/30° G von flüchtigen Anteilen befreit und in Wasser aufgenommen. Nach Waschen mit Äther und Einstellen des pH-Wertes auf 8 extrahiert man das Produkt in Äthylacetat, trocknet den Extrakt über Magnesiumsulfat, filtriert und dampft das Piltrat ein. Dabei erhält man p-Bromphenacyl-7^Ä-amino-3-isobutyroyloxymethyldecephalosporanat.

Beispiel 6

2-(2-Thiophenmethyliden)-4,5-diketooxaizolidinessiRsäure

" 8 g N-2-Thiehylacetylglycin und 8 ml Oxalylchlorid werden 16 Stunden in 4-50 ml Äther gerührt. Dabei entsteht 2-(2-Thiophenmethyliden)-4,5-diketooxazolidinessigsäure, welche abfiltriert und getrocknet wird.

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2-(2-Thiophenmethyliden)~4_?5-diketooxazolidinacetylchlorid

Ein Gemisch aus 1 g 2-(2-TMoph.enmethyliden)-4,5-diketooxazolidinessigsäure, 20 ml Benzol, 5 ^- Thionylchlorid und 1 Tropfen Pyridin wird 2 Stunden "bei 60 bis 80° C gehalten und anschliessend heiss filtriert. Das gewünschte 2-(2-Thiophenmethyliden)-4,5-diketooxazolidinacetylchlorid kristallisiert beim Abkühlen des Filtrats aus und wird abfiltriert.

Beispiel 8

p-Bromphenacyl-7-(2-thienylacetamido)-isobutyroyloxymethyldecephalosporanat

1 mMol p-Bromphenacyl-5-isobutyroyloxymethyl-6H-1,3-thiazin-4-carboxylat in 10 ml Methylendichlorid wird bei -78° C mit jeweils 1 mMol Triäthylamin und 2-(2-Thiophenmethyliden)-4,5-diketooxazolidinacetylChlorid versetzt. Man erwärmt das Reaktionsgemisch innerhalb 1 Stunde auf 25° C und lässt es dann 1 Stunde bei 25° C stehen. Dabei bildet sich p-Bromphenacyl-7-Z2-(2-thiophenmethyliden)-4,5-diketooxazolidinyl7--isobutyroyloxymethyldecephalosporanat.

Man dampft das Lösungsmittel ab und ersetzt es durch 15 Dioxan, fügt 2,2 mMol Benzylamin hinzu und hält die Mischung über Nacht bei 25° C und hierauf 2 Stunden bei 65° G. Dann wird das Dioxan im Vakuum abgesaugt und durch Benzol ersetzt. Man wäscht die Lösung nacheinander mit wässrigem pH 2-Puffer, Wasser und wässriger Bicarbonatlösung, trocknet über Magnesiumsulfat, filtriert und dampft das Filtrat ein. Das dabei erhaltene rohe p-Bromphenacyl-7-(2-thienylacetamido)-isobutyroyloxymethyldecephalosporanat wird chromatographisch an Kieselgel unter Elution mit Chloroform/Äthylacetat (4 : 1) . · gereinigt.

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2U8582 575 B e is ρ i e 1 9

p-Nitrobenzyl-7-tert.—butoxycarbonylamino-J-metlioxymetliyldecephalosporanat

1 mMol tert.-Butoxycarbonylglycin in 10 ml Methylendichlorid wird bei 0° C nacheinander mit jeweils 1 mMol Triäthylamin und Chlorameisensaurei sob utyl ester versetzt; dabei bildet sich N-(tert.-Butoxycarbonyl)-glycylisobutylcarbonat. Die erhaltene Lösung wird bei -78° C mit p-Nitrobenzyl-5-methoxymethyl-6H-1,3-thiazin-4~carboxylat und anschliessend einem weiteren mMol Triäthylamin versetzt. Das Reaktionsgemisch wird dann innerhalb 1 Stunde auf Raumtemperatur erwärmen gelassen und 1 Stunde bei 25° C gehalten. Anschliessend wäscht man die Mischung nacheinander mit wässrigem pH 2-Puffer, Wasser und wässriger Bicarbonatlösung, trocknet über Magnesiumsulfat, filtriert und dampft das Filtrat ein. Dabei erhält man p-Nitrobenzyl-7-tert.-butoxycaxbonylamino-3-methoxymethyldecephalosporanat, welches nach Bedarf chromatographisch an Kieselgel bei Elution mit Chloroform/lthylacetat (4:1) gereinigt werden kann.

Beispiel 10 ·

p-Nitrobenzyl^-amino^-methoxymethyldecephalosporanat

Man löst 100 mg p-Nitrobenzyl-7-tert.-butoxycarbonylamino-3-methoxymethyldecephalosporanat in 0,2 ml Anisol und fügt 1 ml Trifluoressigsäure hinzu. Nach 30minütigem Stehen bei 25° C wird das Gemisch bei 30° C/0,1 mm von flüchtigen Anteilen befreit und in Wasser aufgenommen. Man wäscht einmal mit Äther, stellt den pIL-Wert auf 8 ein und extrahiert das Produkt in Äthylacetat. Nach Trocknung über Magnesiumsulfat, Filtration und Abdampfen des Lösungsmittels erhält man p-Nitrobenzyl-7-amino-3-methoxymethyldecephalosporanat.

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Beispiel 11

Methyl-a-methoxy-N- (2-thienylacetyl )-p;lycinat

1 g Methyl-a-methoxyglycinat in 25 ml MethylendiChlorid wird bei 0° C mit 1 Äquivalent Triäthylamin und anschliessend
1 Äquivalent 2-Thienylacetylchlorid versetzt. Nach 5 Minuten wäscht man die Lösung nacheinander mit Wasser, pH 2-Phosphatpuffer, Wasser und wässriger Bicarbonatlösung, trocknet über Magnesiumsulfat, filtriert und dampft das Filtrat ein. Als
Rückstand verbleibt Methyl-a-methoxy-N-(2-thienylacetyl)-glycinat.

Wenn man im vorgenannten Verfahren anstelle von 2-Thienylacetylchlorid andere typische Säurehalogenide einsetzt,
erhält man die entsprechenden a-Methoxyacylglycine. Wenn man beispielsweise als Säurehalogenide Phenacetylchlorid,3-Bromphenyl acetyl chi ο rid, 4-Carboxylmethylphenylacetylchlorid, 4-Carboxamidomethylphenylacetylchlorid, 2-Furylacetylchlorid,
5-Hitrofurylacetylchlorid, 3-i¹urylacetylchlorid, 2-Thienylacetylchlorid, 5-Chlorthienylacetylchlorid, 5-Methoxythienylacetylchlorid, a-Guanidino-2-thienylacetylchlorid, 3-Thienylacetylchlorid, 4-Methylthienylacetylchlorid, 3-Isothiazolylacetylchlorid, 4-Methoxyisothiazolylacetylchlorid, 4-Isothiazolylacetylchlorid, 3-Methylisothiazolylacetylchlorid, 5-IsothiazoIyIacetylchlorid, 3-Ghlorisothiazolylacetylchlorid, 3-Methyl-1,2,5-oxadiazolylacetylchlorid, 1^,ß-Thiadiazolyl-^- acetyl chlorid, 3-Methyl-1 ^^-thiadiazolyl^-acetylchlorid,
3-Chlor-1,2,5-thiadiazolyl-4-acetylchlorid, 3-Methoxy-1,2,5-thiadiazolyl-4-acetylchlorid, Phenylthioacetylchlorid, 4-Pyridylthioacetylchlorid, Cyanacetylchlorid, Tetrazolylacetylchlorid, ct-Fluorphenylacetylchlorid, D-Phenylglycylchlorid, 2-Thienylglycylchlorid, 3-Thienylglycylchlorid,
Phenylmalonylchlorid, 3-Chlorphenylmalonylchlorid, 2-Thienylmalonylchlorid, 3-Thienylmalonylchlorid, oc-Phosphonophenylacetylchlorid, a-Sulfaminophenylacetylchlorid, ct-Tetrazolylphenylacetylchlorid bzw. a-Sulfophenylacetylchlorid ein-

- 50 -509825/101/*

setzt, erhält man die nachstehenden Acylglycine: ά-Methoxy-N-(phenacetyl)-glycin, a-Methoxy-N-O-Bromphenylacetyl^glycin, a-Methoxy-N- (4-carboxylmethylphenylacetyl)-glycin, a-Methoxy-N-(4-carboxamidomethylphenylacetyl )-glycin, a-Methoxy-N-(4-carboxamido:methylphenylacetyl)-glycin, a-Methoxy-N-(2- furylacetyl)-glycin, a-Methoxy-N-(ij-nitrofurylacetyljl-glycin, a-Methoxy-N-(3-furylacetyl)-glycin, a-Methoxy-N-(2-thienylacetyl)-glycin, a-Methoxy-N- (5-chlorthiejiylacetyl)-glycin, a-Methoxy-H- ( 5-m.ethoxythienylacetyl)-glycin, a-Hethoxy-N-(a-guanidino-2-thienylacetyl)-glycin, a-Methoxy-N-(J-thienylacetyl)-glycin, a-Methoxy-N-(4-methylthienylacetyl)-glycin, a-Methoxy-N-(3-isothiazolylacetyl)-glycin, a-Me thoxy-N- (4-methoxyisothiazolylacetyl)-glycin, a-Methoxy-N-(4-isothiazolylacetyl)-glycin, a-Methoxy-N-(3-methylisothiazolylacetyl)-glycin, a-Methoxy-N-(5-isothiazolylacetyl>-glycin, cc-Methoxy N-(3-chlorisothiazolylacetyl)-glycin, a-Methoxy-N-(3-methyl-1,2,5-oxadiazolylacetyl)-glycin, a-Methoxy-N-(1,2,5-thiadiazolyl-4-acetyl)-glycin, a-Methoxy-N-(3-methyl-1,2,5-thiadiazolyl-4-acetyl)-glycin, a-Methoxy-N- (phenylthioacetyl)-glycin, a-Methoxy-N-(4-pyridylthioacetyl)-glycin, a-Methoxy-N-(cyanacetyl)-glycin, a-Methoxy-N-(tetrazolylacetyl)-glycin, a-Methoxy-N-(a-fluorphenylacetyl)-glycin, a-Methoxy-N-(D-phenylglycyl)-glycin, a-Methoxy-N-(2-thienylglycyl)-glycin, a-Methoxy-N- (3- thi enyl glycyl)-glycin, a-Methoxy-N-(phenylmalonyl)-glycin, a-Methoxy-N-(3-chlorphenylmalonyl)-glyein, a-Methoxy-N-(2-thienylmalonyl) -glycin, a-Methoxy-N- ( 3-thienylmalonyl)-glycin, a-Methoxy-N- ( a-pho sjbonophenylacetyl)-glycin, a-Methoxy-N-(a-sulfaminophenylacetyl)-glycin, a-Methoxy-N-(a-tetrazolylphenylacetyl)-glycin, bzw. a-Methoxy-N-(a-sulfophenylacetyl)-glycin.

Beispiel 12

a-Methoxy-N-(2-thienylacetyl)-glycin

Man löst 1g a-Methoxy-N-(2-thienylacetyl)-glycinat bei 0° C in 10 ml Methanol und versetzt die Lösung innerhalb von 20

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Minuten mit 10%iger methanolischer Kalilauge (1 Äquivalent KOH). Dann lässt man die Lösung 15 Minuten bei 25° C stehen, dampft das Lösungsmittel ab und versetzt den Rückstand mit Wasser. Die gewünschte Verbindung wird durch Zugabe von verdünnter Salzsäure zur Ausfällung gebracht und in Äther extrahiert. Zur Isolierung der Verbindung trocknet man den Extrakt über Magnesiumsulfat, filtriert und dampft den Äther ab.

Beispiel 15

-Methoxybenzyl-^-methoxy^-^-thienylacetamido)·^-^,]!)-^!- p-methoxybenzylj-aminocarbonyloxymethyldecephalosporanat

1 mMol a-Methoxy-N-(2-thienylacetyl)-glycin in 10 ml Methylendichlorid wird bei 0° C nacheinander mit jeweils 1 mMol Triäthylamin und Chlorameisensäureisobutylester versetzt; dabei bildet sich a-Methoxy-N-(2-thienylacetyl)-glycylisobutylcarbonat. Die erhaltene Lösung wird bei -78° C mit p-Methoxybenzyl-5-N,N-di-(p-methoxybenzyl)-aminocarbonyloxymethyl-6H-1,3-thiazin-4-carboxylat und ansehliessend einem weiteren mMol Triäthylamin versetzt. Das Reaktionsgemisch wird innerhalb 1 Stunde auf Raumtemperatur erwärmen gelassen und 1 Stunde bei 25° C gehalten. Ansehliessend wäscht man die Mischung nacheinander mit wässrigem pH 2-Puffer, Wasser und wässriger Bicarbonatlösung, trocknet über Magnesiumsulfat, filtriert und dampft das Filtrat ein. Dabei erhält man p-Methoxybenzyl-7-niethoxy-7-(2-thienylacetamido)-3-N,K-di-(p-methoxybenzyl )-aminocarbonyloxymethyldecephalosporanat, welches nach Bedarf chromatographisch an Kieselgel bei Elution mit Chloroform/Äthylacetat (4 : 1) gereinigt werden kann.

Wenn man im vorgenannten Verfahren anstelle von Methoxybenzyl-5-acetoxymethyl-6H-1,3-thiazin-4-carboxylat andere typische Thiazine einsetzt, erhält man die entsprechenden Cephalosporine. Wenn man beispielsweise als Thiazine Methyl-

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5-methyl-6H-1 ,3-thiazin-4-carboxylat, 2,2,2-Trichloräthyl-5-benzyloxymethyl-6H-1,3-thiazin-4-carboxylat, p-Methoxybenzyl-5-carbamoyloxymethyl-6H-1,3-thiazin-4-carboxylat, Methoxymethyl-5-isobutyryloxymethyl-6H-1,3-thiazin-4-carboxylat, p-Methoxybenzyl-5-(N,N-di-p-methoxybenzyl)-carbamoyloxymethyl-6H-1,3-th:Lazin-4-carboxylat bzw. p-Methoxybenzyl-5-(N-2,2,2-trichlOräthyl)-carbamoyloxymetliyi-6H-1,3-thiazin-4-carboxylat einsetzt, erhält man die nachstehenden Cephalosporine: Methyl-7-methoxy-7-(2-thienylacetamido)-3-methyldeeephalosporanat, 2,2,2-Trichloräthyl-7-methoxy-7-(2-thienylacetamido)-3-benzyloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat, p-Methoxybenzyl-7-methoxy-7-(2-thienylacetamido)-3-carbamoyloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat, Methoxymethyl^-methoxy-?-(2-thienylacetamido)-3-isobutyryloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat, p-Methoxybenzyl-7-IIlethoxy-7-(2-thienylacetamido )-3- (N ,H-dip-methoxybenzyl)-carbamoyloxymethyl-3-cephem-ⁱl—carboxylat und p-Methoxybenzyl^-methoxy-?-(2-thienylacetamido )-3-(N-2,2,2-tri chloräthyl )-carbamoyloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat.

Beispiel

2,2,2-Trichloräthyl-d,l-7ß-amino-3-methoxymethyloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat und 2,2,2-Trichloräthyl-d,l-7a-amino-3-methoxymethyloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat

Stufe 1: 2,2,2-Trichloräthyl-d,l-7ß-(p-nitrobenzyloxycarbbonylamino)-3-methoxymethyloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat und 2,2,2-Trichloräthyl-d,l-7a-(p-nitro benzyloxycarbonylamino)-3-methoxymethyloxymethyl-3-cephem-4- c arboxyl at '■

Eine eiskalte Suspension von 0,51 g (2 mMol) N-(p-Nitrobenzyloxycarbonyl)-glycin in 25 ml wasserfreiem Äther wird unter Rühren mit 0,42 g (2 mMol) Phosphorpentachlorid versetzt. Nach 30 Minuten fügt man innerhalb 1 Stunde tropfenweise eine Lösung von 0,70 g (2 mMol) 2,2,2-Trichloräthyl-5-methoxymethyloxymethyl-6H-1,3-thiazin-4-carboxylat und 1,01 g (10 mMol) Triäthylamin in 25 ml wasserfreiem Äther hinzu. Man wäscht die erhaltene Mischung mit 5 Anteilen Wasser,

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wobei man die zweite Waschflüssigkeit mit pH 2-Phosphatpuffer ansäuert und die vierte Waschflüssigkeit mit pH 9-Phosphatpuffer alkalisch macht. Die Itherlösung wird über Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert und das Filtrat im Vakuum eingedampft. Der Rückstand wird chromatographisch an Kieselgel gereinigt; dabei erhält man 2,2,2-Trichloräthyl-d,l-7ß-(p-nitrobenzyloxycarbonylamino)-3-methoxymethyloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat und 2,2,2-Trichloräthyl-d,l-7ct-(pnitrobenzyloxycarbonylamino)-3-methoxymethyloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat.

Stufe 2: 2,2,2-Trichloräthyl-d,l-7ß-amino-3-methoxymethyloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat und 2,2,2-Trichloräthyl-d, l^a-amino^Hoaethoxymethyloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat.

Ein Gemisch von 2,2,2-Trichloräthyl-d,1-7-(p-nitrobenzyloxycarbonylamino)-3-methoxymethyloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat (0,22 g; Gemisch des 7a- und 7ß-Isomeren) und 0,10 g von 10 % Palladium enthaltender pulverförmiger Aktivkohle in 10 ml Methanol wird bei einem Druck von 2,8 kp/cm (40 psi) hydriert. Anschliessend wird der Katalysator abfiltriert und das Piltrat im Vakuum eingedampft. Die Reinigung des Rückstands durch präparative Dünnschichtchromatographie ergibt 2,2,2-Trichloräthyl-d,l-7ß-amino-3-methoxymethyloxymethyl-3-cephem-4—carboxylat und 2,2,2-Trichloräthyl-d,l-7α-amino-3-methoxymethyloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat.

Beispiel 15

2,2,2-Trichloräthyl-d,l-7ß-amino-7-methoxy-3-methoxymethyloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat

Stufe 1: Methyl-q-methoxyp;lycinat

Ein Gemisch von 10 g Methyl-2-azido-2-methoxyacetat, 0,50 g Platinoxid und 100 ml Benzol wird während 1 Stunde bei

einem Druck von 2,8 kp/cm (40 psi) hydriert. Anschliessend

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509825/10U

filtriert man den Katalysator mittels einer Kieselgurschicht ab und dampft das Filtrat im Vakuum ein, wobei man Methyla-methoxyglycinat. erhält.

Stufe 2: Methyl-N-Cp-nitrobenzylQxycarbonylO-a-methoxy-Klycinat _; ..

5,06 g (0,05 Mol) Triäthylamin und 10,78 g (0,05 Mol) Chlorameisensäure-p-nitrobenzylester werden in eine eiskalte Lösung von 6,10 g (0,05 Mol) Methyl-a-methoxyglycinat in 100 ml wasserfreiem Methylendichlorid eingetragen. Die erhaltene Mischung wird unter Stickstoff 2 Stunden in der Kälte gerührt und anschliessend mit $ Anteilen Wasser gewaschen. Man trocknet die Methylendichloridphase über Magnesiumsulfat, filtriert und dampft das Filtrat im Vakuum ein. Durch Umkristallisatiön des Rückstands erhält man reines Methyi-N- (p-nit robenzyloxycarbonyl )-aⁱ-methoxyglycinat.

Stufe; 3* Natrium-N-(p-nitrobenzyloxycarbonyl ^a-methoxyglycinat - -

10 ml 2,5n wässrige Natronlauge werden innerhalb von 15 Minuten unter Rühren in eine Lösung von 7 »46 g (25 mMol) Methyl-N-(p-nitrobenzyloxycarbonyl)-a-methoxyglycinat in 5 ml Methanol eingetropft. Dann wird das Methanol unter vermindertem Druck abgedampft und der wässrige Rückstand gefriergetrocknet; dabei erhält man Natrium-N-(p-nitrobenzyloxycarbonyl)-a-methoxyglycinat.

Stufe 4-: N-fo-Mtrobenzyloxycarbonyl^q-methoxyRlycylchlorid

0»92 g (3 mMol) Natrium-N-(p-nitrobenzyloxycarbonyl)-a-methoxyglycinat werden in 25 ml wasserfreiem Methylendichlorid suspendiert. Man kühlt die Suspension in einem Eis/Wasser-Bad, fügt 0,38 g (3 mMol) OxalylChlorid und 2 Tropfen Pyridin hinzu, rührt die erhaltene Mischung 2 Stunden in der Kälte und filtriert anschliessend. Das Filtrat, welches N-(p-Nitrobenzyloxycarbonyl)-a-methoxyglycylchlorid enthält, wird direkt in der nächsten Stufe eingesetzt.

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2U8582

15 575

Stufe 5: 2,2,2-Trichloräthyl-d,l-7ß-(p~nitrobenzyloxy-

carbonylamino)-7-methoxy-3-methoxymethyloxymethyl- ^-cephem-4-carboxylat

Die N-(p-Nitrobenzyloxycarbonyl)-a-methoxyglycylclilorid-Lösung wird tropfenweise . innerhalb von 90 Minuten unter Rühren in eine eiskalte Mischung von 0,30 ß (3 mMol) Triäthylamin und 0,70 g (2 mMol) 2,2,2-Trichloräthyl-5-methoxymethyloxymethyl-6H-1,3-thiazin-4~carboxylat in 25 ml wasserfreiem Methylendichlorid eingetragen. Man wäscht die erhaltene Lösung mit 4 Anteilen Wasser, trocknet über Magnesiumsulfat, filtriert und dampft das Filtrat im Vakuum zu einem öl ein. Durch Chromatographie des Öls an Kieselgel erhält man 2,2,2-Trichloräthyl-d, l-7ß- (p-ni trobenzyloxycarbonyl amino )-7-methoxy^-methoxymethyloxymethyl^-cephem^-carboxylat.

Stufe 6: 2,2,2-Trichloräthyl-d,l-7ß-amino-7-methoxy~3-methoxymethyloxymethyl-3-cephem-^—carboxylat

0,3 g 2,2,2-0}richloräthyl-d,l-7ß-(p-nitrobenzyloxycarbonylamino)-7~methoxy-3-methoxymethyloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat in 30 ml Dioxan wird bei einem Druck von 2,8 kp/cm (40 psi) in Gegenwart von 0,10 g eines 10 % Pd enthaltenden Palladium-Aktivkohlekatalysators hydriert. Anschliessend filtriert man den Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum ein; dabei erhält man rohes 2,2,2-Trichloräthyl-d, l-7ß-amino-7-me thoxy-3-methoxymethyloxymethyl-3-cephem-4~carboxylat.

Beispiel 16

p-Nitrobenzyl-d, l-7ß-amino-3-methoxymethyl-3-cephem-4-carboxylat und p-liitrobenzyl-d,l-7a-amino-3-methoxymethyl-3-c ephem-4- c arb ο xyl at

Stufe 1: p-Nitrobenzyl-d, l-7ß-"(p-methoxybenzyloxycarbonylamino)-3-methoxymethyl-3-cephem-4-carboxylat und p-Nitrobenzyl-d, l-7a- (p-methoxybenzyloxycarbonylamino)-3-methoxymethyl-3-cephem-4-carboxylat

Eine mittels einer Ei s/Salz -Mischung auf -10° C gekühlte

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Suspension von 0,49 g ( 2 mMol) N-(p-Methoxybenzyloxycarbonyl)-glycin und 0,28 ml (2 mMol) Triethylamin in 20 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran wird tropfenweise unter Rühren mit 0,26 ml (2 mMol) Chlorameisensäureisobutylester versetzt. Man rührt die Mischung weitere 30 Minuten in der Kälte und versetzt; sie dann tropfenweise innerhalb von 2 Stunden mit einer Lösung von 0,48 g (1,5 mMol) p-Nitrobenzyl-5-methoxymethyl-6H-1,3-thiazin-4-carboxylat und 0,21 ml (1,5 mMol) Triethylamin in 10 ml Tetrahydrofuran. Dann wird das Reaktionsgemisch 2 Stunden bei -10° C gerührt und sodann auf Raumtemperatur erwärmen gelassen. Anschliessend dimpft man das Lösungsmittel unter vermindertem Druck ab, nimmt den Rückstand in Methylendichlorid auf, wäscht mit Wasser, trocknet über Magnesiumsulfat und dampft im Vakuum ein. Das Rohprodukt wird durch Chromatographie an Kieselgel gereinigt; dabei erhält man p-Nitrobenzyl-d^^ß-ip-methoxybenzyloxycarbonylamino)-3-niethoxymethyl-3-cephem-4-carboxylat und p-Mtrobenzyld,l-7a-(p-methoxybenzylcarbonylamino )-3-methoxymethyl-3-cephem-4—carboxyl at.

Stufe 2: p-Nitrobenzyl-d,l-7ß-amino-3-methoxymethyl-3-cephem-4-carboxylat und p-Nitrobenzyl-d^^a-amino^- methoxymethyl-3-cephem-4-carboxylat

Eine Suspension von 0,27 g (0,5 mMol) p-Mtrobenzyl-d,l-7a-(p-methoxybenzyloxycarbonylamino ) - 3-me thoxyme thyl-3-cephem-4-carboxylat in 1,2 ml Anisol wird auf 0° C abgekühlt und mit 6 ml eiskalter Trifluoressigsäure versetzt. Man hält die erhaltene Lösung 5 Minuten bei 0° C und .dampft anschliessend die Trifluoressigsäure im Vakuum ab. Man wäscht den Rückstand mehrmals mit Äther, nimmt ihn in Äthylacetat auf, neutralisiert mit Triethylamin, wäscht die Äthylacetatlösung mit Wasser und Natriumchloridlösung, trocknet über Magnesiumsulfat, filtriert und dampft das Filtrat im Vakuum ein. Dabei erhält man p-Nitrobenzyl-d, l-7a-amino-3-methoxymethyl-3-cephem-4-carboxylat.

p-Nitrobenzyl-d,l-7ß-amino-3-methoxymethyl-3-cephem-4-carbo-

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xylat wird analog durch Abspaltung der blockierenden Gruppe von p-Nitrobenzyl-d, l-7ß-(p-methoxybenzyloxycarbonylamino )-3-methoxymethyl-3-cephem-4-carboxylat erhalten.

Beispiel 17

p-Methoxybenzyl-d, l-7ß-amino-3>- (N,N-di-p-methoxybenzyl )-carbamoyloxymethyl-J-cephem-^-carboxylat und p-Methoxybenzyld, l~7a-amino-3- (N ,N-di-p-methoxybenzyl )-carbamoyloxymethyl-3-cephem4-carboxylat

Stufe 1: N-(2,2,2-Trichloräthyloxycarbonyl)-glycyltrifluor-

methansulfonat

Man stellt gemäss Beispiel 18, Stufe 2, eine Lösung von 0,80 g (3 mMol) N-(2,2,2-Trichloräthyloxycarbonyl^glycylchlorid in 30 ml MethylendiChlorid her. Die Lösung wird auf 0° C abgekühlt und mit 0,77 g (3 mMol) Silbertrifluormethylsulfonat versetzt. Man rührt die Mischung 2 Minuten; in dieser Zeitspanne scheidet sich rasch Silberchlorid ab. Man filtriert das Gemisch und setzt das Filtrat, welches N-(2,2,2-Trichloräthyloxycarbonyl)-glycyltrifluormethansulfonat enthält, unmittelbar in der nächsten Stufe ein.

Stufe 2: p-Methoxybenzyl-d,l-7ß-(2,2,2-trichloräthyloxy-

carbonylamino)-3-(N ,N-di-p-methoxybenzyl )-carbamoyloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat und p-Methoxybenzyl-d , l-7oc- (2,2,2-trichloräthyloxycarbonylamino )-3-(N,N-di-p-methoxybenzyl)-carbamoyloxymethyl-3-· cephem-4-carboxylat

Eine Lösung von 1,15 6 (2 mMol) p-Methoxybenzyl-5-(N,N-dip-methoxybenzyl )-carbamoyloxymethyl-6H-1 ,3-thiazin-4-carboxylat in 20 ml wasserfreiem MethylendiChlorid wird auf 0° C abgekühlt und mit 0,42 ml (3 mMol) Triäthylamin versetzt. Dann versetzt man das Gemisch innerhalb von 2 Stunden tropfenweise mit der Lösung von N-(2,2,2-Trichloräthyloxycarbonyl)-glycyltrifluormethansulfonat. Man wäscht das Reaktionsgemisch mit einem pH 7-Puffer, trocknet über Magnesiumsulfat, filtriert und dampft das Piltrat im Vakuum ein. Der dabei erhaltene Rückstand wird chromatographisch an Kieselgel gereinigt;

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dabei erhält man p-nethoxybenzyl-d,i-7ß-(2,2_i2-trichlörätiiyloxycarbonylamino)-3-(N_ilT-di-pT-methoxybenzyl)-carbäittoyloxymetliyl-3-cephem-4-carboxylat und p-Methoxybenzyl-d,l-7a-(2,2,2-trichloräthyloxycarbonyl)-3-(N ,N-di-p-methoxybenzyl )-carbamoyloxymethyl^-cephem^-carboxylat.

Stufe 3: p-Methoxybenzyl-d,l-7ß-amino-3-(N,N-di-p-methoxybenzyi)-carbamoyloxyinethyl-3-cepliem74—carboxylat und p-Methöxybenzyi-d, l-7a-amino-3- (N['■,N-di-pmeth.oxybenzyl)-carbamoyloxymetliyl-3-cepliem-4-carboxylat

65 mg (1 mMol) Zinkstaub werden unter Eühren in eine mittels eines Eis/Wasser-Bades gekühlte Lösung von 81 mg (0,1 mMol) .p-Methoxybenzyl-d,l-?ß-(2,2,2-trichloräthyloxycarbonylamino)-3-(N ,N-di-p-me thoxyb enzyl) -cärbamoyloxymethyl-J-cephem-^- carboxylat in 2 ml 90%iger wässriger Essigsäure eingetragen. Die Mischung wird 4-5 Minuten kräftig gerührt. Anschliessend filtriert man das Zink ab, dampft das Filtrat im Vakuum ein und nimmt den Rückstand in Äthylacetat auf. Die Lösung wird mit Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und eingedampft. Dabei erhält man p-Methoxybenzyl-d,l-7ß-amino-3- (N ,N, di-p-methoxybenzyl )-carbamoyloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat.

Die 7dc-Aminoverbindung wird in analoger Weise erhalten, indem man vom 7a-(2,2,2-Trichloräthyloxycarbonylamino)-derivat ausgeht.

Beispiel 18

p-Methoxybenzyl-d, l-7ß-amino-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carboxylat und p-Methoxybenzyl-d,l-7α-amino-3-acetoxymethyl-3-cephem-4—carboxylat

Stufe 1: N-(2,2,2-Trichloräthyloxycarbonyl)-Klycin

23,30 g (0,11 Mol) Chlorameisensäure-2,2,2-trichloräthylester und 30 ml (0,12 Mol) A-n-Natronlauge werden alternierend in

- 59 -509825/1014 ^{; ;:}

15 575 ^v ?*

* 60« etwa 5 gleichen Anteilen innerhalb-von..30._:Minuten in eine.;,. _w, ; , eiskalte, kräftig gerührte Lösung von..,^₁, ^!.,.g. (0-,1,.Mo₁I). ._:;., r --f^ri Glycin in 2£ ml 4n-2Tatronlau:ge eingetragen. ,.Wenn, die ,Umsetzung,,_If beendet.;ist, wirsl die Lösung: mijt;.,Ätherjesxtrahiert und_yder ^-, ..„,„_>,, wässrige Anteil mit Äthylacetat aufgeschlämmt und. in der,_{: v} .,., Kälte mit 6n HSl auf einen pH-Wert von 2,5 e^gestelit, Die ,., Äthylacetatlösung wird abgetrennt, .mit Wasser gewaschen, ., - . _: über Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Beim. Eindampfen^ des Filtrats im Vakuum erhält man N-(2,2,2-iTrichloräthyloxycarbonyl)-glycin» . , . ,.-,..

Stufe 2s g-(2-v2v2-a?richloräthyloxycarbonyl)"-^lycylchiorid

Man suspendiert 0,75 g (3 mMol) U-(2,2,2-0?richloräthyl6j5ycarbonyl)-glycin in 30 ml Methylendichlorid und rührt die Suspension unter Stickstoff mit Eisbadkühlung. Dann fügt man 0,28 ml (3,3 mMol) Oxalylchlbrid und 0,023 ml (0,3 mMol) Dimethylformamid hinzu und rührt die Mischung 1 Stunde in der Kälte. Die erhaltene Lösung wird mit eiskaltem Wasser und eiskalter liatriumchloridlösung gewaschen, kurz über Natriumsulfat getrocknet und filtriert. Die als i"iltrat erhaltene Lösung von li-(2,2,2-irrichloräthyloxycarbonyl)-glycylchlorid wird unmittelbar in der nächsten Stufe eingesetzt.

Stufe 3: p-Methoxybenzvl-d,l-7ß-(2,2,2,trichloräthyloxy-

carbonylamino)-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-

carboxylat und p-Methoxybenzyl-d,l-7a-(2,2,2-trichloräthyloxycarbonylamino)-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carboxylat

Die in Stufe 2 hergestellte Methylendichloridlösung von H-(2,2,2-Trichloräthyloxycarbonyl)-glycylchlorid wird innerhalb von 90 Minuten unter Rühren in eine eiskalte Lösung von 0,67 6 (2 mMol) p-Methoxybenzyl-5-acetoxymethyl-6H-1,3-thiazin-4—carboxylat und 0,42 ml (3 mMol) Triäthylamin in 20 ml wasserfreiem Methylendichlorid eingetropft. Man rührt weitere 30 Minuten in der Kälte und wäscht das Heaktionsgemisch dann mit 5 Anteilen Wasser. Die zweite Waschflüssigkeit wird mit pH 3-jPhosphatpuffer angesäuert und die vierte Waschflüs-

- 60 5 0 9 8 2 5 / 1 0 U ORIGINAL INSPECTED

sigkeit mit pH 9-Phosphatpuffer alkalisch gemacht. Die Methylendichloridphase wird über Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Das" Piltrat wird im Vakuum zu einem öl eingedampft. Durch Chromatographie des Öls über Kieselgel erhält man p-Methoxybenzyl-d,l-7ß-(2,2,2-trichloräthyloxycarbonylam:üio)-3-acetoxymethyl-3-cephem-4~carboxylat und p-Methoxybenzyl-d , l-7a- (2,2,2-trichloräthyloxycarbonylamino )-3-ace toxymethyI-3-c ephem-4~ c arbo xyl at.

Stufe 4·: p-Methoxybenzyl-d,l-7ß-amino-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carboxylat und p-Methoxybenzyl-d, l-7<xamino-3-acetoxymethyl-3-cephein-4-carboxylat .

Eine Lösung von 0,25 S p-Methoxybenzyl-d,l-7ß-(2,2,2-trichloräthyloxycarbonylamino)-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carboxylat in iO ml 90%iger wässriger Essigsäure wird mittels eines Eis/tfasser-Bades gekühlt und mit 0,50 g Zinkstaub versetzt. Nachdem man das Gemisch 40 Minuten gerührt hat, filtriert man das Zink ab und wäscht es mit Essigsäure aus. Das Piltrat und die Waschflüssigkeit werden nach "Vereinigung im Vakuum eingedampft, wobei man die letzten Essigsäurespuren durch azeotrope Destillation mit Benzol entfernt. Man nimmt den Rückstand in Äthylacetat auf, wäscht die Lösung mit Wasser und gesättigter Hatriumchloridlösung, trocknet über Magnesiumsulfat, filtriert und dampft das Filtrat ein. Dabei erhält man p-Methoxybenzyl-d,l-7ß-amino-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carbOxylat.

Aus p-Methoxybenzyl-d,l-7a-(2,2,2-trichloräthyloxycarbonylamino)-3-acetoxymethyl-3-cephem-4~carboxylat erhält man in analoger Weise das entsprechende 7cc-Aminoderivat.

B e i s ρ i el 19

p-Methoxybenzyl-7-methylthio-7-(2-thienylacetamido)-cephalosporanat ;

A ) 2-ffhiophenacetamidoglykolsäure

Ein Gemisch aus 1,4 g Thiophenacetamid, 1 g Glyoxylsäure,

- 61 S09825/10U

10 ml Tetrahydrofuran und 1 g gepulverten Molekularsieben wird 4- Tage gerührt und danach filtriert. Man dampft das Filtrat ein, nimmt den Rückstand in Äthylacetat auf, wäscht die Lösung zweimal mit gesättigter wässriger Natriumchloridlösung, trocknet über Magnesiumsulfat, filtriert und dampft das Filtrat ein. Dabei erhält man 2-Thiophenacetamidoglykolsäure, welche man chromatographisch an Kieselgel bei Elution mit Benzol/Essigsäure/Methanol (4:1:1) reinigt$ HMR (5, DMSO): 3,66s, CH₂C=O, 5,27d, J=9, CHCOOH, 6,9m, 7,3m, , 8,75d, J=9,

B ) 2-Thiophenacetamidomethylthioessi^säure

Ein Gemisch von 50 mg 2-Thiophenacetamidoglykolsäure, 0,5 ml Trifluoressigsäure und einigen Tropfen Methanthiol wird 2 Stunden bei 25° C gerührt und anschliessend eingedampft. Dabei erhält man 2-Thiophenacetamidomethylthioessigsäure; NMR (5, DMSO): 2,10s, SCH₃, 5,17d, J=9, CHCOOH, 8,8d, J=9, NH; andere Peaks korrekt.

C ) 2-Thiophenacetamidomethylthioessigsäure-isobutylcarbon-

anhydrid

1 g 2-Thiophenacetamidomethylthioessigsäure in 15 ml Methylendichlorid wird mit 1 Äquivalent Triäthylamin und anschliessend innerhalb von 5 Minuten bei 0° C mit 1 Äquivalent Chlorameisensäureisobutylester versetzt; dabei bildet sich 2-Thiophenacetamidomethylthioessigsäure-isobutylcarbonanhydrid.

D ) p-Metho3q7benzyl-7-methylthio-7-(2-thienylacetamidocephalo sporanat

Die in der Stufe C ) erhaltene Lösung wird bei -78° C mit p-Methoxybenzyl-5-acetoxymethyl-6H-1,3-thiazin-4~carboxylat und anschliessend mit einem weiteren Millimol Triäthylamin versetzt. Das Reaktionsgemisch wird innerhalb 1 Stunde auf Raumtemperatur erwärmen gelassen und 1 Stunde bei 25 C ge-

- 62 509825/10U

15 575 :«?■: ·/

halten. Anschliesse^d ..wäsclrt; man die Hischiing, nacheinander mit,, wässrigem pH 2-Puffer, Wasser ,und wässriger Blcarbpnat;lös,ung, . _; , trocknet uber.Jiagne.siumsuljCat, filtrifrt_r<-,und^dampft das. >, , _: ; _;·; Filtrat ein. Dabei erhält man p-Methoxybenzyl-^-BethylthiQ- ... ., 7-(2-thienylacetamido).^c^phalQsporanat.."welches naph.Bedarf., chromatographisch an Kieseigel b6i. Elutxon mit Chloroiorm/ Äthylacetat C²J-,' 1 ..j_r. gereinigt,..wenden H;ann- ..... :...·.--.■ ■■>.■·. ·.

Wenn man im ,vorgenannt^ Verfahren anstelle von 5-aceto3cymethyl-6H-1 ,J-thiazin-^—carboxylat andere typische Thiazine einsetzt, erhält man die entsprechenden Cephalosporine. Wenn man beispielsweise als, Thiazine ilethy.1-5-, ,·■*■ :· methyl-6H-1,3-thiazin^-c'arboxylatf^: 2,2,2-Tfi^iora^yl-$- benzyloxymethyl-tGH-i _r J-thiazin-^-carbQajylat _% p-Jlethpxybenzyl-5-carbpmoylo.xymethyl-6H-1 _Λ ^^^-thiaz^^-carboxylat, Methoxymethyl-^-isobutyryloxymethyi-el· . ·

oxylat, p-ftethoxybenzyl-5.-(.N_TK-di-p-metho3CTbenzyl)-carbamoy^..oxymethyl-^H~1 ,J-thiazin-^H-carboxylat bzw. p.-Methoxybenzyl-5-(N-2,2,2-trichloräthyl)-carbamoyloxyme1ihyl^-6H-:^ ,3-thiazin-4~carboxylat einsetzt, erhält man die nachstehenden Cepholosporine : Methyl-7-methylthip,-7r(2-thienylacetamido)-3-methyldecephaiosporanat, 2,2 _?^-TricMorathyl-^^iaethylthib-7-(2-thi enylacetamido ) - 3-benzyloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat, p-Mettioxybenzyl-7-methyl·^^

3-caj?bamoyloxymethyi-3-cephem-4^oarboxylat, Hethöxymethyl-7-methylthio-7-C^-thienyläce t amido ) -3-isobütyrylöxymethyl-3-cephem-4^cafboxylat, p-Methoxybenzyl-7-methyithib-7-(2-thi enyl acetamido ) - 3-N»U^di-p-me thöxybeniäylcarbämoyloxymethyl-3-cephem-4-carboxylat bzw. p-Metho:^benzyl-7-methyithio-7-(2-thi enylacetamido )-3- (N-2,2,2-trichloräthyl)-carbamoyloxymethyl-3-cephem-4-carbo3cylat. - :

Die erfindungsgemäss hergestellten Cephalosporine sind bekannte wertvolle Antibiotika, weiche Wirksamkeit¹ gegenüber verschiedenen gram-positiven und gram-negativen Bakterien aufweisen und demgemäss in der Human- und Veterinärmedizin Verwendung finden. Man kann die bekannten wertvollen Cephalo-

- 63 50982S|10_:U ,; ORIGINAL INSPECTED

15 575

• Cr.

sporinverbindungen daher als antibakterielle Arzneistoffe zur Behandlung von durch gram-positive oder gram-negative Bakterien verursachten Infektionen, beispielsweise gegen Staphylococcus aureus (penicillinresistent), Escherichia coli, Klebsieila pneumoniae, Salmonella typhosa, Pseudomonas und Bacterium proteus, einsetzen. Die antibakteriell wirksamen Cephalosporine können ferner als Tierfutterzusätze, zur Kahrungsmittelkonservierung und als Desinfektionsmittel verwendet werden. Man kann sie beispielsweise in Form wässriger Präparate, die Konzentrationen von 0,1 bis 100 Teilen Antibiotikum pro Million Teile Lösung aufweisen, zur Zerstörung und Inhibierung des Wachstums von Schadbakterien an ärztlichen und zahnärztlichen Instrumenten anwenden. Ferner kann man diese Cephalosporine als Bakterizide für industrielle Zwecke einsetzen, z. B. zur Inhibierung des Wachstums von Schadbakterien in wässrigen Anstrichmitteln sowie im Abwasser von Papierfabriken.

Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Cephalosporine können allein oder in Kombination als Wirkstoffe in den verschiedensten Arzneimitteln eingesetzt werden. Man kann diese Antibiotika oder die ihnen entsprechenden Salze in Form von Kapseln, Tabletten, Pulvern oder flüssigen Präparaten, wie Lösungen, Suspensionen oder Elixieren, anwenden. Die Verabfolgung kann oral, intravenös oder intramuskulär erfolgen.

Die Arzneimittel werden vorzugsweise in einer Form dargeboten, die sich für die Aufnahme durch den Magen-Darm-Trakt eignet. Oral zu verabreichende Tabletten und Kapseln können als Einheit sdosen vorliegen und herkömmliche Grundstoffe enthalten, z. B. Bindemittel, wie Sirup, Gummi arabicum, Gelatine, Sorbit, Traganth oder Polyvinylpyrrolidon, Füllstoffe, wie Milchzucker, andere Zuckerarten, Maisstärke, Calciumphosphat, Sorbit oder Glycin, Gleitmittel, wie Magnesiumstearat, Talk, Polyäthylenglykol oder Siliciumdioxid, Sprengmittel, wie Kartoffeistärke, oder verträgliche Netzmittel, wie ITatrium-

- 64- 509825/10U

laurylsulfat. Die Tabletten können nach herkömmlichen Methoden mit einem Überzug versehen werden. Die oral verabfolgbaren flüssigen Präparate können ζ. B. als wässrige oder ölige Suspensionen, Lösungen, Emulsionen, Sirups oder Elixiere vorliegen oder, als trockene Produkte" dargeboten werden, aus welchen das jeweilige Präparat vor der Verwendung mit Hilfe von Wasser oder einem anderen geeigneten Medium zubereitet wird. Solche flüssige Präparate können herkömmliche Zusatzstoffe enthalten, z. B. Suspendiermittel, wie Sorbitsirup, Methylcellulose, Glucose/Zuckersirup, Gelatine, Hydroxyäthylcellulose, Carboxymethylcellulose, Aluminiumstearatgel oder hydrierte Speisefette, Emulgatoren, wie Lecithin, Sorbitanmonooleat oder Gummi arabicum, nicht-wässrige Medien, z. B. Speiseöle, wie Mandelöl, fraktioniertes Kokosnussöl, ölige Ester, Propylenglykol oder Äthanol, und Konservierungsmittel, wie p-Hydroxybenzoasauremethyl- oder-propylester oder Sorbinsäure. Die Suppositoryen enthalten herkömmliche Suppositoriengrundlagen, wie Kakaobutter oder andere Glyceride.

Die Injektionspräparate können als Einheitsdosierungform in Ampullen oder in^ehrfachdosis-Behältern mit einem Konservierungsmittelzusatz dargeboten werden. Die Präparate können in Form" von Suspensionen, Lösungen oder Emulsionen in öligen oder wässrigen Medien vorliegen und Zusatzstoffe, wie Suspendiermittel, Stabilisatoren und/oder Dispergiermittel, enthalten. Andererseits kann der Wirkstoff in Pulverform vorliegen, aus welchem das jeweilige Präparat vor der Verwendung mit Hilfe eines geeigneten Mediums, wie mit sterilem, pyrogenfreiem Wasser, hergestellt wird.

Die Arzneipräparate können auch in einer dafür geeigneten Form zubereitet werden,dass sie durch die Schleimhäute der Nase und des Rachens oder die Bronchialgewebe aufgenommen werden. Sie liegen dann zweckmässig als Pulver oder flüssige Sprühoder Inhalationsmittel , Lutschtabletten, Pastillen, Halstinkturen oder dgl. vor. Für die medizinische Behandlung der

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Augen oder Ohren können die Präparate in Form von einzelnen Kapseln, in flüssiger oder halb-fester Form oder als Tropfen angewendet werden. Mann kann topisch anzuwendende Präparate unter Verwendung von hydrophoben oder hydrophilen Grundstoffen in Form von Salben, Cremen, Lotionen, Tinkturen, Pulvern u.a. herstellen.

Ausser einem Träger können die hier beschriebenen Arzneimittel weitere Bestandteile enthalten, z. B. Stabilisatoren, Bindemittel, Oxidationsinhibitoren, Konservierungsmittel, Gleitmittel, Suspendiermittel, Viscositätsverbesserer oder Geschmacks- und Geruchskorrigentien bzw. Farbstoffe (flavoring agents). Man kann den Präparaten ferner andere Wirkstoffe einverleiben, um für ein breiteres antibiotisch.es Aktivitätsspektrum zu sorgen.

Für die Veterinärmedizin können die Arzneimittel z. B. als intramammäre Präparate formuliert werden, wobei man entweder Grundstoffe mit Langzeitwirkung oder solche mit rascher Wirkstofffreigabe verwendet.

Die zu verabfolgende Dosis hängt weitgehend vom Zustand des zu behandelnden Patienten, von dessen Körpergewicht und von Weg und Häufigkeit der Verabfolgung ab. Der parenterale Verabfolgungsweg wird für allgemeine Infektionen, der orale Weg für Darminfektionen bevorzugt. Die tägliche orale Dosis besteht im allgemeinen aus etwa 15 bis etwa 600 mg Wirkstoff/ kg Körpergewicht bei einer oder mehreren Verabreichungen pro Tag. Die bevorzugte tägliche Dosis liegt im Bereich von etwa bis 120 mg Vor kstoff/kg Körpergewicht (speziell für Erwachsene).

Die hier beschriebenen Arzneimittel können in Form verschiedenartiger Einheitsdosierungsformen, beispielsweise in fester oder flüssiger, oral verträglicher Form, verabfolgt werden. Die Präparate können pro Einheitsdosis (flüssig oder fest) 0,1 bis 99 % Wirkstoff enthalten. Der bevorzugte Wirkstoffanteil liegt im Bereich von etwa 10 bis 60 %. Das Präparat

- 66 509825/10U

15 575

enthält im allgemeinen etwa 15 bis etwa 15ÖÖ mg Wirkstoff,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Präparats; die bevorzugte Dosierung beträgt jedoch im allgemeinen etwa 250 bis 1Ö0Ö mg. Bei der parenteralen Verabreichung besteht die Einheitsdosis gewöhnlich in einer Losung der reinen Verbindung in schwach angesäuertem, sterilem Wasser, oder sie liegt als lösliches Pulver vor, aus dem später eine Lösung erzeugt werden kann.

- 67 -

50 9 8 25/101U

Claims (1)

1. Patentansprüche

   Λ* Verfahren zur Herstellung der Cephalosporin-Antibiotika der nachstehenden allgemeinen Formel:

   in der B ein Wasserstoffatom, eine Methyl- oder Methoxygruppe oder -SR¹ ist, wobei R¹ einen Nieder-alkylrest
   mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder einen Arylrest darstellt,

   R₁. einen Acylrest bedeutet und

   A ein Wasserstoffatom, eine Azidogruppe, ein Halogenatom, eine Cyan-, quaternäre Ammonium-, Hydroxyl-, Carbamoyloxy-, N-Nieder-alkylcarbamoyloxy-, N,N-Di-nieder-alkylcarbamoyloxy-, tertiäre Amin-, Amino-, N-substituierte
   Amino-, Mercapto-, Alkylthio-, Nieder-alkanoyloxy- oder Aroyloxygruppe oder einen 5-gliedrigen heterocyclischen Thiorest darstellt,

   gekennzeichnet durch die Cycloaddition
   eines Glycinderivats der nachstehenden allgemeinen Formel

   H I
   R₄-N-CH-COR

   an ein Thiazinderivat der nachstehenden allgemeinen Formel:

   JOOR₆

   - 68 -

   50'9825/1QU

   575

   wobei \

   A¹ ein Wasserstoffatom, eine Azidogruppe, ein Halogenatom, eine Cyan-, quaternäre Ammonium-, blockierte Hydroxyl-, .Carbamoyloxy-, N-Nieder-alkylcarbamoyloxy-, N,IT-Di-nieder-alkylcarbamoyloxy-, tertiäre Amin-, blockierte Amino-, N-substituierte Amino-, blockierte Mercapto-, Alkylthio-, Nieder-alkanoyloxy- oder Aroyloxygruppe oder einen 5-gliedrigen heterocyclischen Thiorest bedeutet, Rg eine die Carboxylgruppe blockierende Gruppe ist, R eine Hydroxylgruppe, ein Halogenatom, -O-COO-Rg, -ORg, eine Trifluormethansulfonat-, Cyan- oder Azidogruppe oder -OCOCi¹, ist und
   R^ einen Acylrest darstellt,

   sowie anschliessende Abspaltung jeglicher blockierenden Gruppe in A¹- oder Rg-Stellung.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Glycinderivat die nachstehende allgemeine Formel aufweist:

   Hl
   R₄-H-CH-COR ,

   in der R^ ein Rest der nachstehenden allgemeinen Formel ist:

   wobei R ein Wasserstoff- oder Halogenatom, oder eine ge schützte Amino-, Guanidino-, geschützte Phosphono-, geschützte Hydroxyl-, Tetrazolyl-, geschützte Carboxyl-, Sulfo- oder SuIfaminogruppe bedeutet und R^ einen Rest der Formel

   CH₂-C-NH-,

   - 69 -509825/1014

   15 575 .

   eine Phenyl- oder substituierte Phenyl grupp e, einen 5- oder 6-gliedrigen monocyclischen Heterocyclus mit einem oder mehreren Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoff-Heteroatom(en), einen substituierten monocyclischen Heterocyclus, eine Phenyl thio- oder Phenyloxygruppe, eine heterocyclische oder substituierte heterocyclische Thiogruppe oder eine Cyangruppe darstellt, wobei man zuletzt jegliche blockierende Gruppe bzw. Schutzgruppe abspaltet.

   3. Verfahren zur Herstellung der Cephalosporin-Antibiotika der nachstehenden allgemeinen Formel:

   0OH

   in der

   B ein Wasserstoffatom, eine Methyl- oder Methoxygruppe oder -SR¹ ist, wobei R¹ einen Nieder-alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder einen Arylrest darstellt, R^ einen Acylrest bedeutet und

   A ein Wasserstoffatom, eine Azidogruppe, ein Halogenatom, eine Cyan-, quä^ernäre Ammonium-, Hydroxyl-, Carbamoyloxy-, N-lTieder-alkylcarbamoyloxy-, Ν,Ν-Di-niederalkylcarbamoyloxy-, tertiäre Amin-, Amino-, N-substituierte Amino-, Mercapto-, Alkylthio-, Nieder-alkanoyloxy- oder Aroyloxygruppe oder einen 5-gliedrigen heterocyclischen Thiorest darstellt,

   gekennzeichnet durch die Cycloadditiön eines Glycinderivats der nachstehenden allgemeinen Formel

   τ? Β

   ^N-CH-COR

   R'₄

   - 70 -

   509825/10U

   an ein Thiazinderivat der nachstehenden allgemeinen Formel:

   CH₂A¹

   COOE,

   wobei

   A* ein Wasser stoff atom, eine Azidogruppe, ein Halogenatom, eine Cyan-, quaternäre Ammonium-, "blockierte Hydroxyl-, Carbamoyloxy-, N-Nieder-alkylcarbamoyloxy-, N,N-Di-nieder-alkylcarbamoyloxy-, tertiäre Amin-, blockierte Amino-, N-substituierte Amino-, blockierte Mercapto-, Alkylthio-, Nieder-alkanoyloxy- oder Aroyloxygruppe oder einen 5-gliedrigen heterocyclischen Thiorest bedeutet, Bg eine die Carboxylgruppe blockierende Gruppe ist, E eine Hydroxylgruppe, ein Halogenatom, -O-COO-Eg, -OEg, eine Trifluormethansulfonat-, Cyan- oder Azidogruppe oder

   -OCOCF_x ist und
   2

   Rj, und E ¹^, jeweils einen Acylrest darstellen, wobei ein Diacylcephalosporin der nachstehenden allgemeinen Formel entsteht

   6 ' aus welchem: durch Abspaltung der blockierenden Gruppen Cephalosporin-Antibiotika erzeugt werden.

   Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man das Diacylcephalosporin zu einem 7-Aminocephalosporin der nachstehenden allgemeinen Formel:

   509825/10U

   2U8582 575

   COOE,

   reduziert und diese Verbindung acyliert und von den blockierenden Gruppen befreit, wobei Cephalosporin-Antibiotika der nachstehenden allgemeinen -Formel:

   COOH

   erhalten werden.

   5. Verfahren z\ir Herstellung von Cephalosporin-Antibiotxka der nachstehenden allgemeinen Formel:

   R₄-NH

   COOH

   in der

   B ein Wasserstoffatom, eine Methyl- oder Methoxygruppe oder -SB' ist, wobei E¹ einen Meder-alkylrest mit Λ bis 6 Kohlenstoffatomen oder einen Arylrest darstellt,

   E₄ einen Acylrest bedeutet und A ein Wasserstoffatom, eine Azidogruppe, ein Halogenatom, eine Cyan-, quaternäre Ammonium-, Hydroxyl-, Carbamoyloxy- N-Hieder-alkylcarbamoyloxy-, N,N-Di-niederalkyl-

   - 72 509825/10U

   carbamoyloxy-, tertiäre Amin-, Amino-, N-substituierte Amino-, Mercapto-, Alkylthio-, Nieder-alkanoyloxy- oder Aroyloxygruppe oder einen 5-gliedrigen heterocyclischen Ihiorest darstellt,

   gekennzeichnet durch die Cycloaddition eines Iminoglycinderivats der nachstehenden allgemeinen Formel

   Z-C=N-CH-COR

   an ein Thiazinderivat der nachstehenden allgemeinen Formel:

   wobei

   A¹ ein Wasserstoffatom, eine Azidogruppe, ein Halogenatom, eine Cyan-, quaternäre Ammonium-, blockierte Hydroxyl-, Carbamoyloxy-, N-Nieder-alkylcarbamoyloxy-, N,N-Di-nieder-alkylcarbamoyloxy-, tertiäre Amin-, blockierte Amino-, N-substatuierte Amino-, blockierte Mercapto-, Alkylthio-, Nieder-alkanoyloxy- oder Aroyloxygruppe oder einen 5-gliedrigen heterocyclischen Thiorest bedeutet, Rg eine die Carboxylgruppe blockierende Gruppe ist, R eine Hydroxylgruppe, ein Halogenatom, -O-COO-Rg, -ORc, eine TrifIuorme1;hansulfohat-, Cyan- oder Azidogruppe oder -OCOCF, ist und Z einen aromatischen oder aliphatischen Rest bedeutet,

   wobei ein Imino cephalosporin der nachstehenden allgemeinen Formel entsteht:

   - 73 -509825/10U

   2U8582

   welches man anschliessend acyliert und von den blockierenden Gruppe befreit, um Cephalosporin-Antibiotika zu erzeugen.

   6. Verfahren zur Herstellung von Cephalo sporin-Antibiotika, gekennzeichnet durch die Cycloaddition eines Glycinderivats der nachstehenden allgemeinen Formel:

   H !

   Y-N-CH-COR

   an ein Thiazinderivat der nachstehenden allgemeinen Formel:

   unter Bildung einer Verbindung der nachstehenden allgemeinen Formel:

   wobei

   509825/10U

   A¹ ein Wasserstoff atom, eine Azidogruppe, ein Halogenatom, eine Cyan-, quaternäre Ammonium-, "blockierte Hydroxyl-, Carbamoyloxy-., N-lJieder-alkylcarbamoyloxy-, U,m-Di-niederalkylcarbamoyloxy-> tertiäre Amin-, "blockierte Amino-, N-substituierte Amino-, blockierte Mercapto-, Alkylthio-, Hieder-alkanoyloxy- oder Aroyloxygruppe oder einen 5-gliedrigen heterocyclischen Thiorest bedeutet, Rg eine die Carboxylgruppe blockierende Gruppe darstellt, R eine Hydroxylgruppe, ein Halogenatom, -O-COO-Rg, eine Trifluormethansulfonat-, Cyan- oder Azidogruppe oder -

   ist und

   Y eine N-Schutzgruppe bedeutet,

   durch deren anschliessende Abspaltung man ein 7-Aminocephalosporin der nachstehenden allgemeinen Formel herstellt:

   COOR_£

   welches man hierauf acyliert und von den blockierenden Gruppen befreit, wobei man Cephalosporin-Antibiotika der nachstehenden allgemeinen Formel erhält:

   in der

   B ein Wasserstoff atom, eine Methyl- oder Methoxygruppe oder -SR' bedeutet, wobei R¹ ein Nieder-alkylrest mit Λ Ms 6 Kohlenstoffatomen oder ein . irylrest ist,

   - 75 S0982S/1014

   ·>, :_: .... 2U8582

   R^, einen Acylrest darstellt und

   A ein Wasserstoff atom, eine Azidogruppe, ein Halogen.atom., eine Cyan-, quaternäre Ammonium-, Hydroxyl-^ Garbamoyloxy-,* N-Nieder-alkylcarbamoyloxy-, Ν,Ν-Di-nieder-älkylcarbamoyloxy-, tertiäre Amin-, Amino-, N-substituierte. Amino-, Mercapto-, Alkylthio-, Nieder-alkanoyloxy- oder Aroyloxygruppe oder ein 5-güedriger heterocyclischer
   Thiorest ist.

   7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Acylrest R^, die nachstehende allgemeine Formel besitzt:

   0
   R²R⁵CHC- ,

   in der R ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder eine geschützte Amino-, Guanidino-, geschützte Phosphono-,
   geschützte Hydroxyl-, Tetrazolyl-, geschützte Carboxyl-, Sulfo- oder Sulfaminogruppe bedeutet und R* ein Rest
   der Formel:

   NH
   CH₂-C-NH-

   eine Phenyl- oder substituierte Phenylgruppe, ein 5- oder 6-gliedriger monocyclischer Heterocyclus mit einem oder mehreren Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoff-Heteroatom(en)_f ein substituierter mono cyclischer Heterocyclus, eine Phenylthio- oder Phenyloxygruppe, eine heterocyclische oder substituierte heterocyclische Thiogruppe oder eine Cyangruppe ist.'

   8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass das N-geschützte Glycin die nachstehende allgemeine

   Formel besitzt: B

   H I
   Y-N-CH-COR ,

   - 76 509825/1014

   ORIGINAL INSPECTED

   in der Y eine Trichlorathoxycarbonyl-, p-Nitrobenzyloxycarbonyl-, tert.-Butoxycarbonyl-, Benzoylmethoxycarbonyl-, Trimethylsilyl-, p-Methoxybenzyloxycarbamoyl-, o-Nitrophenyl-thio-, Benzol sulfonyl- oder Toluolsulfonylgruppe oder eine Gruppe der Formeln

   0CCH₂SO₂, ^c ' ^{0C= oder}

   0 (0 = Phenyl)

   ist.

   - 77 -

   509825/10U