DE2657048A1

DE2657048A1 - Neue antibiotika

Info

Publication number: DE2657048A1
Application number: DE19762657048
Authority: DE
Inventors: Peter Clive Cherry; Gordon Ian Gregory; Peter Ward
Original assignee: Glaxo Laboratories Ltd
Current assignee: Glaxo Laboratories Ltd
Priority date: 1975-12-17
Filing date: 1976-12-16
Publication date: 1977-06-23
Also published as: FR2335222A1; FR2335222B1; SE7614181L; BE849475A; AU2064576A; DK565676A; JPS5293792A; ZA767496B; GB1573503A; NL7613965A

Description

Neue Antibiotika

Die Erfindung betrifft neue Antibiotika und ß-Lactamase-Inhibitoren und ein Verfahren zu deren Herstellung.

In der DOS 26 04 697 ist die Isolierung der Carbonsäure der all gemeinen Formel I (Clavulansäure)

CH₂OH

(D

und deren Salzen in reiner Form aus Fermentationen von Streptomyces olavuligerus beschrieben.

Die Verbindungen in dieser DOS sind unter Bezugnahme auf "olavam" bezeichnet; diese Bezeichnung wurde dem Stamm-Heterocyclus der Formel A

(A)

gegeben in Analogie zu dem Ausdruck "cepham", der bei der Bezeichnung von Cephalosporinverbindungen in J. Amer. Ohem. Soc, 1962, <8£, 3400, verwendet wird. Die "Verbindung der Formel I
wird daher als (3R,5R,Z)-2-(Hydroxy-äthyliden-clavam-3-oarbonsäure bezeichnet.

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-Z-

Die vorliegende Erfindung "betrifft Äther der obigen Formel I und deren Salze und Ester. Diese sind wie weiter unten beschrieben als Antibiotika oder als ß-Lactamase-Inhibitoren von Nutzen oder sie können als Zwischenprodukte bei der Herstellung weiterer aktiver Verbindungen oder bei der Reinigung oder Charakterisierung der Stammsäuren nützlich sein.

Demgemäß werden Verbindungen der Formel II

(H)

geschaffen, worin R eine verätherte Hydroxygruppe und R^ eine Carboxyl-oder veresterte Carboxylgruppe ist, sowie die Salze der Verbindungen der Formel II, worin R eine Carboxylgruppe ist.

1 1 Im allgemeinen kann der Rest R durch die Gruppe -OR , worin R eine aliphatische, araliphatische, aromatische oder heterocyclische Gruppe ist, wiedergegeben werden. So kann beispielsweise R eine Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen sein oder eine derartige Alkylgruppe, welche eine substituierte Hydroxygruppe trägt; eine Hydroxyalkylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen; eine Aralkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen im Alkylteil oder eine Ary!gruppe, wie Aryl- und Aralkylgruppen, vorzugsweise monocyclisch; eine Cyoloalkylgruppe mit 3 bis 7 Kohlenstoffatomen;oder ein C-gebundener gesättigter 5-bis 7-gliedriger heterocyclischer Ring, der beispielsweise ein Sauerstoffatom enthält.

Substituierte Hydroxylgruppen,wie oben angegeben, umfassen acylierte und verätherte Hydroxygruppen. Im allgemeinen können

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die acylierten Hydroxygruppen die Formel R CO₀ aufweisen, worin

2 1

R eine Kohlenwasserstoffgruppe, wie für R definiert, ist, wo-

2
bei relativ einfache R -Gruppen wie Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, beispielweise Methyl, bevorzugt sind; die verätherten Hydroxygruppen können der Formel RO entpsrechen, wobei wiederum einfache R2~Gruppen, wie Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, beispielweise Methyl oder Äthyl, bevorzugt sind.

Repräsentative Gruppen R umfassen Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Hydroxyäthyl, Methoxyäthyl, Äthoxyäthyl und Tetrahydropyranyl. Die einfacheren, beispielsweise die oben erwähnten Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind bevorzugt, besonders die Äthylgruppe und ganz besonders die Methylgruppe .

Die Salze gemäß der Erfindung umfassen Salze mit anorganischen Basen, wie Alkalimetallsalze, beispielsweise die Natrium-, Kalium- und lithiumsalze; Erdalkalisalze, beispielsweise Calcium- und Magnesiumsalze; und Ammoniumsalze sowie Salze mit organischen Basen, beispielsweise Aminsalze.

Die Ester gemäß der Erfindung können als Verbindungen der Formel II, worin R^ eine Gruppe -COOR⁵ ist, dargestellt werden, wobei R eine organische Gruppe bedeutet, welche zweckmäßig von einem aliphatischen oder araliphatischen Alkohol, einem Phenol oder einem Stannanol abgeleitet ist. Ein derartiger Alkohol, Phenol oder Stannanol, der zur Veresterung der Carboxylgruppe verwendet wird, enthält vorzugsweise nicht mehr als 24 Kohlenstoffatome.

Demgemäß kann die Gruppe R eine geradkettige oder verzweigte unsubstituierte oder substituierte Alkyl- oder Alkenylgruppe, vorzugsweise mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, bedeuten, beispielsweise eine Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Isopropyl-, Butyl-, sek-Butyl-, tert.-Butyl- oder Allylgruppe, wobei wünschenswerte Substituenten beispielsweise Alkoxy ζ. Β. Methoxy; Halogen,

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nämlich Fluor, Chlor, Brom oder Jod; Cyano; Acyloxy z. B. Alkanoyloxy, wie Acetoxy oder Pivaloyloxy oder Alkoxycarbonyloxy, wie Äthoxycarbonyloxy; Acyl ζ. B. p-Brombenzoyl und Alkoxycarbonyl z. B. Äthoxycarbonyl sind;

eine Aralkylgruppe mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, besonders eine Arylmethylgruppe z. B. eine Benzyl- oder substituierte Benzylgruppe, wobei geeignete Substituenten Halogen z. B. Chlor; Nitro ζ. B. ο- oder p-Nitro; Cyano; Alkoxy ζ. B. p-Methoxy oder Alkyl- ζ. B. p-Methylgruppen sind; eine Diphenylmethyl- oder Triphenylmethylgruppe oder eine ]Fur-2-ylmethyl~, Thien-2-ylmethyl- oder Pyrid-4-ylmethylgruppe, deren heterocyclische Gruppen ebenfalls substituiert sein können, beispielsweise durch eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Methyl;

eine Arylgruppe mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen, beispielsweise eine Phenyl- oder substituierte Phenylgruppe, wobei geeignete Substituenten entweder Halogen z. B. Chlor; Nitro ζ. B o- oder p-Nitro; Cyano; Alkoxy ζ. B. p-Methoxy oder Alkyl ζ. Β. p-Methylgruppen sind;

eine Cycloalkylgruppe mit nicht mehr als 12 Kohlenstoffatomen z. B. Adamantyl;

eine heterocyclische Gruppe mit nicht mehr als 12 Kohlenstoffatomen, wobei das Heteroatom beispielsweise Sauerstoff ist, wie in der Tetrahydropyranyl- oder Phthalidylgruppe;

oder eine Stannylgruppe mit bis zu 24 Kohlenstoffatomen, beispielsweise eine Stannylgruppe, welche 3 Substituenten trägt, die gleich oder voneinander verschieden, sein können, ausgewählt aus Alkyl-, Alkenyl-, Aryl-, Aralkyl-, Cycloalkyl-, Alkoxy- oder Aralkoxygruppen. Solche Gruppen umfassen Methyl-, Äthyl-, Propyl-, η-Butyl-, Phenyl- und Benzylgruppen.

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Die erfindungsgemäßen Äther zeigen im allgemeinen ß-Iactamaseinhibierende Aktivität und sind zum Schutz von ß-Iactam-Antibiotika, welche zur ß-Lactamase-Hydrolyse befähigt bzw.dagegen -empfindlich sind * , z.B. Antibiotika, wie Ampicillin oder Cephalexin, von Nutzen.

Die Äther, insbesondere in Form ihrer Säuren, Salze und metabolisch labilen Ester zeigen auch im allgemeinen eine antibiotische Aktivität gegen Gram-positive und Gram-negative Mikroorganismen.

Wenn die Äthergruppierung leicht gespalten werden kann, beispielsweise durch Hydrolyse ohne sonstigen Abbau des restlichen Moleküls, können die Äther als Hydroxy1-geschützte Derivate der Säure der Formel I oder deren Ester nützlich sein. Diese können entweder bei der Reinigung der Säure der Formel I oder als Hydroxyl-geschützte Zwischenverbindungen zur Verwendung bei der Herstellung weiterer Derivate von Nutzen sein.

Im allgemeinen sind die Säuren, Salze und metabolisch labilen Ester der erfindungsgemäßen Äther die bevorzugten Formen zur Verwendung in der Medizin. Jedoch sind die anderen Ester ebenfalls wertvoll und wo beispielsweise die Estergruppierung leicht gespalten wird, z. B. durch Hydrolyse oder Hydrogenolyse ohne beträchtlichen Abbau des Restes des Moleküls, sind die Ester besonders nützlich als Carboxyl-geschützte Derivate der Stamm-Äther. Diese Ester, welche leicht gespalten werden und in diesem Zusammenhang in erster Linie nützlich sind, umfassen Arylmethylester, besonders Benzyl-, p-Nitrobenzyl-, Benzhydryl- und Tritylester, sowie die Stannylester, beispielsweise Tri-n-butylstannylester. Wie oben angegeben, kann die Estergruppe metabolisch labil sein, wobei die Stammsäure in vivo gebildet wird, wie beispielsweise im Falle der Acyloxymethylester z. B. Acetoxymethyl- und Pivaloyloxymethylester und der Phthalidylester.

Bevorzugte Äther zur Verwendung in der Medizin sind diejenigen,

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worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist oder eine derartige Alkylgruppe,.die eine substituierte Hydroxygruppe trägt.

Die Äther, worin R eine unsubstituierte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet, sind besonders bevorzugt und Yersuche haben gezeigt, daß die Methyl- und Äthyläther in Form ihrer Carbonsäuresalze nach oraler Verabreichung an Ratten und Mäuse absorbiert werden. Im allgemeinen zeigen die erfindungsgemäßen freien Säuren und ihre Salze und metabolisch labilen Ester eine größere antibiotische und ß-Iactamase inhibierende Aktivität als die entsprechenden metabolisch stabilen Ester.

Die Äther in Form ihrer Säuren, Salze und metabolisch labilen Ester, für die eine antibiotische Aktivität gezeigt wurde, waren aktiv gegen eine Reihe von Gram-positiven und Gram-negativen Mikroorganismen, beispielsweise gegen Stämme von Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Shigella sonnei, Enterobacter cloacae, Klebsiella aerogenes, Proteus mirabilis, Proteus morganii, Serratia marcescens, Providencia species, Citrobacter koseri und Bacteroides species.

Die neuen Säuren und ihre Salze und Ester sind stabil gegen die Wirkung von ß-Iactamasen, welche durch Gram-positive Organismen erzeugt werden, beispielsweise die von Staphylococcus aureus produzierten und von ß-Lactamasen, welche durch Gramnegative Organismen erzeugt werden,die in den Klassen I bis V von Richmond, M.H. und Sykes, R.B. (1973). ("The ß-lactamases of gramnegative bacteria and their possible physiological role." Advances in Microbial Physiology, 9 31-88) beschrieben sind.

Wie bereits oben erwähnt, besitzen die neuen Säuren und ihre Salze und Ester im allgemeinen auch die Fähigkeit, ß-Iactamase-Enzyme zu inhibieren, beispielsweise diejenigen, welche von Gram-posititven Organismen erzeugt werden, z. B. die durch Stämme von.Staphylococcus aureus erzeugten und ferner die En-

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zyme, die in den Klassen II bis V klassifiziert, aus Gram-negativen Bakterien erzeugt sind, beispielsweise durch. Stämme von Proteus mirabilis, Escherichia coli, Proteus morganii, Klebsiella aerogenes, Salmonella typhimurium, Haemophilus influenzae und Neisseria gonorrhoeae, und sind nützlich in Kombination mit ß-Lactam-Antibiotika, wie Ampicillin, Cephalexin usw

Eine Reihe von Enzymen der Klasse L werden auch inhibiert, beispielsweise diejenigen erzeugt durch Stämme von Barteroides fragilis, Proteus vulgaris, Proteus morganii, Proteus rettgeri, Enterobacter cloacae, Citrobacter freundii, Providencia species und Hafnia alvei. Die neuen antibiotischen Säuren und deren Salze und Ester haben die Fähigkeit, ß-Iactamase-empfindliche ß-Iiactam-Antibiotika vor der ß-Lactamase-Hydrolyse zu schützen.

Wie bereits oben erwähnt, werden gewisse der erfindungsgemäßen Verbindungen absorbiert, wenn sie oral verabreicht werden, wie Untersuchungen an Ratten und Mäusen gezeigt haben. Diese Verbindungen sind von Interesse zur Verwendung in Verbindung mit injizierbaren und oral absorbierten ß-Iactam-Antibiotika, welche eine Empfindlichkeit gegen ß-Iactamasen aus Gram-positiven und Gram-negativen Organismen zeigen.

Im allgemeinen ist es bevorzugt, die neuen Säuren und ihre Salze und metabolisch labilen Ester in Verbindung mit einem Breitband-ß-Iactarn-Antibiotikum zu verwenden, das von der Art der üblicherweise auf oralem oder parenteralem Wege verabreichten sein kann.

Beispiele für oral absorbierte Breitband-ß-lactam-Antibiotika umfassen Cephalexin, Cephaloglycin, Ampicillin und Amoxycillin und ihre oral absorbierten Ester z. B. die Acyloxymethyl-, α-Alkoxycarbonyloxyalkyl- und Phthalidylester und die oral absorbierten Ester von Carbenicillin und Ticarcillin, beispielsweise die Indanyl- und Phenylester. Breitband-ß-Iactam-Antibio-

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"fS.

tika, welche oral nicht absorbiert werden, umfassen Carbenicillin, Ticarcillin, Cephalothin, Cephamandol, Cephaloridin, Cephazolin, Cephacetril und Cephapirin. Beispiele fürß-Lactarn-Antibiotika mit engem Wirkungsbereich sind PenicillinG, Penicillin. V,MecJllinam und Pivmecillinam . Die obigen Antibiotika können auch in Form ihrer metabolisch labilen Ester, pharmazeutisch annehmbaren Salze und/oder Solvateix derselben angewandt werden.

Eine besonders günstige Kombination einer erfindungsgemäßen Verbindung mit einem weiteren ß-Lactam-Antibiotikum ist die erfindungsgemäße Verbindung, worin R Carboxyl und R eine Me thoxygruppe bedeutet oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz oder metabolisch labiler Ester davon, zusammen mit entweder (6R,7R,2^lR;-7-(2^l-Amino-2'-phenylacetamido)-3-methylthioceph-3-em-4-carbonsäure oder (6R,7R,2'R)-7-(2'-Amino-2¹-phenyl-· acetamido)-5-methoxy-ceph-5-em-4-carbonsäure oder einem Salz davon. Eine derartige Kombination hat den weiteren Vorteil, daß beide der ß-Lactam-Konstituenten oral absorbiert werden.

Kombinationen der Säuren, Salze und metabolisch labilen Ester gemäß der Erfindung mit beispielsweise Ampicillin, zeigen im allgemeinen eine synergistische Aktivität gegen ß-Iactamase erzeugende,Stämme von Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Klebsiella aerogenes, Proteus mirabilis, Salmonella typhimurium, Shigella sonnei, Bacteroides fragilis, Proteus morganii, Proteus vulgaris und Neisseria gonorrhoeae.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung werden pharmazeutische Zusammensetzungen (einschließlich veterinärmedizinischer Zusammensetzungen) geschaffen, die wenigstens eine der Säuren, Salze und metabolisch labilen Ester gemäß der Erfindung enthalten. Im Hinblick auf die oben beschriebene Schutzwirkung können die Zusammensetzungen vorteilhaft weitere ß-Lactam-Antibiotika enthalten, wobei die oral absorbierten ß-Iactam-Antibiotika besonders bevorzugt sind, wenn die erfindungsgemäße Verbindung ebenfalls oral absorbiert wird. Die Zusammensetzun-

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• A.

gen können normalerweise auch einen pharmazeutischen (einschließlich Teterinär-) Träger oder Excipienten enthalten.

Die Zusammensetzungen können beispielweise in Form von Pulvern. Tabletten, Kapseln, Pastillen, lösungen und Sirupen, geeignet für die orale Verabreichung vorliegen und können beispielsweise Stärke, Lactose, Tale, Magnesiumstearat, Gelatine, destilliertes Wasser und Suspendier-, Emulgiermittel, Aromastoffe und Farbstoffe enthalten.

Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe können ferner in Zusammensetzungen zur topischen Verabreichung formuliert sein, derartige Formulierungen umfassen die aktiven erfindungsgemäßen Verbindungen in hydrophoben oder hydrophilen Basisstoffen als Salben, Cremes, Lotionen, Einreibungen, Pulver usw. Sprayzusammensetzungen zur Prophylaxe in der Chirurgie können ebenfalls formuliert werden.

Die aktiven Verbindungen können weiterhin in Rectal-Zusammensetzungen, wie Suppositorien oder Einlaufen formuliert sein.

Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe können auch für parenterale Verabreichung formuliert werden. Die Verbindungen können demnach in Ampullen zur Zubereitung vor dem Gebrauch, gegebenenfalls zusammen mit einem weiteren ß-Lactam-Antibiotikum formuliert werden.

Im allgemeinen liegt das Gewichtsverhältnis des neuen Antibiotikumsoder Salzes oder Esters davon zu dem zu schützenden ß-Lactam-Antibiotikum im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 10, vorzugsweise 5 : 1 bis 1 : 5, besonders 2 : 1 bis 1 : 2.

Die erfindungsgemäßen aktiven Verbindungen werden im allgemeinen an Erwachsene in einer Gesamt-Tagesdosis von 50 mg bis 20 g, vorzugsweise von 100 mg bis 10 g gegeben, wobei diese Menge in ein- bis viermalige Gaben pro Tag unterteilt werden

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kann. Wenn die Zusammensetzung ein weiteres ß-Lactam-Antibiotikum enthält, so wird die Gesamtmenge an ß-Lactam-Antibiotikum zweckmäßig von 100 mg bis 20 g betragen, welche in 1 bis 4 Gaben pro Tag unterteilt werden/ Die Dosierungseinheiten werden im allgemeinen 250 mg bis 5 g erfindungsgemäßer Verbindung bei alleiniger Verwendung enthalten und 100 mg bis 5 g des gesamten ß-Lactam-Antibiotikums, wenn ein weiteres ß-Lactam-Antibiotikum vorhanden ist.

Die neuen Äther der Formel II können durch Verätherung eines Esters hergestellt werden, der aus der Hydroxysäure der Formel I gebildet ist und anschließende Ent-Esterung, wenn die freie Säure oder ein Salz gewünscht ist. Die Verätherung kann beispielsweise bewirkt werden durch Reaktion des Ausgangshydroxyesters oder eines reaktiven Derivats davon mit einem Verätherungsmittel, z. B. einem Diazoalkan oder einem Alkylfluorsulfat, Gleichgültig, welche Methode angewandt wird, sollten hohe Säureoder Basenkonzentrationen in wäßriger Lösung vermieden werden, da das ß-Lactam-Molekül unter derartigen Bedingungen nicht stabil ist. Die Reaktionstemperatur liegt vorzugsweise in dem Bereich von -70⁰C bis +70⁰C.

Nach einer Variation der Herstellungsmethode kann der Hydroxyester mit einem Diazoalkan als Verätherungsmittel umgesetzt werden. Diese Reaktion wird vorzugsweise in Gegenwart einer Lewis-Säure, wie Bortrifluorid, Aluminiumtrichlorid oder Zinkchlorid durchgeführt. Die Reaktion kann in einem Lösungsmittel wie einem Äther z. B. Diäthylather, Dioxan oder Tetrahydrofuran, einem Kohlenwasserstoff z. B. einer Petrolätherfraktion oder einem halogenierten Kohlenwasserstoff z. B. Dichlormethan oder Chloroform durchgeführt werden. Die Reaktionstemperatur ist vorzugsweise niedrig, z. B. -15° bis+15⁰C. Diese Methode ist für die Herstellung von Äthern bevorzugt, worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 4- Kohlenstoffatomen ist. Der Ausgangsester kann gewünsentenfalls aus der Säure der Formel I durch Umsetzung m'it dem Diazoalkan gebildet werden und man läßt ihn

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"^κ"

dann in situ mit weiterem Reagens zusammen mit einer lewis-Säure z. B. BF, weiterreagieren, um die gewünschte Verätherung zu bewirken.

Die Verätherung kann auch durch Reaktion des Hydroxyesters mit einem Vinyläther erfolgen. Diese Methode ist "besonders nützlich für die Erzeugung von letrahydropyranyläthern unter Verwendung von Dihydropyran als Reagens oder 1-Alkoxyalkylathern, wie 1-A'thoxyalky lather unter Verwendung eines Alkylvinyläthers als Reagens. Die Reaktion wird zweckmäßig in Gegenwart eines stark sauren Katalysators, beispielsweise einer Mineralsäure, wie Schwefelsäure oder einer organischen Sulfonsäure, wie p-Toluolsulfonsäure in einem im wesentlichen wasserfreien, nicht hy-

en

drCKylisch/lösungsmittel durchgeführt. Beispiele geeigneter lösungsmittel sind Äther z. B. Diäthylather, Dioxan oder Tetrahydrofuran, ein Kohlenwasserstoff z. B. eine Petrolätherfraktion oder ein halogenierter Kohlenwasserstoff wie Dichlormethan oder Chloroform. Die Reaktionstemperatur liegt vorzugsweise in dem Bereich von -15⁰C bis +35⁰C.

Ein weiteres Verätherungsverfahren ist die Reaktion des obigen Hydroxyesters mit einem Alkylfluorsulfat. Diese Reaktion wird zweckmäßig in einem inerten aprotischen Lösungsmittel, beispielsweise einem halogenierten Kohlenwasserstoff z. B. Methylenchlorid durchgeführt. Die Anwesenheit eines anorganischen säurebindenden Mittels beispielsweise Natrium- oder Kaliumcarbonat ist ebenfalls erwünscht. Die Reaktionstemperatur liegt vorzugsweise in dem Bereich von -15⁰C bis +35⁰C

Im allgemeinen wird die Verätherung an einem Ester der Säure .der Formel I durchgeführt und wenn eine Säure oder.ein Salz ge- · wünscht ist, so wird der Ester anschließend gespalten. Zu diesem Zweck werden Arylmethylester, welche durch Reduktion z. B. durch Hydrogenolyse gespalten werden können, bevorzugt. Die Spaltung eines Arylmethylesters z. B. eines p-Nitrobenzylesters

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kann durch Hydrogenolyse beispielsweise unter Verwendung eines Metällkatalysators z. B. eines Edelmetalls, wie Platin, Palladium oder Rhodium erfolgen. Der Katalysator kann auf einem Träger beispielsweise auf Kohle oder Kieselgur sein. Eine p-Ni-

.trobenzylgruppe kann auch durch Reduktion der Nitrogruppe entfernt werden, z. B. unter Verwendung eines metall-lösen- .--den reduzierenden Mittels, wie Zink in Essigsäure oder Zink in wäßriger Salzsäure unter Steuerung des pH-Wertes, beispielsweise in dem pH-Bereich von 3 bis 6 vorzugsweise 4,0 bis 5,5; Aluminiumamalgam in feuchtem Äther z. B. Tetrahydrofuran oder Eisen und Ammoniumchlorid in wäßrigem Äther z. B. Tetrahydrofuran und anschließende Hydrolyse, entweder unter den Reduktionsbedingungen oder durch nachfolgende Behandlung mit einer Säure. Wenn ein erfindungsgemäßer Äther aus einem Hydroxyester hergestellt wird, so soll natürlich darauf geachtet werden, daß die Estergruppe unter den Bedingungen der Verätherungsreaktion oder des Isolierungsverfahrens nicht labil ist, es sei denn, die Aufspaltung des Esters ist erwünscht.

Eine milde Solvolyse des Stannylesters kann beispielsweise durch Umsetzung mit Wasser, angesäuertem oder leicht basischem Wasser, Alkoholen, Phenolen oder Carbonsäuren,beispielsweise Essigsäure,.durchgeführt werden.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen, worin R^" eine veresterte Carboxylgruppe ist, können aus einer Säure der Formel II mit R^ «= COOH oder einem reaktiven Derivat davon durch Umsetzung mit einem Alkohol, Phenol oder Stannanol oder einem reaktiven Derivat davon unter Bildung des gewünschten Esters hergestellt werden. Die Reaktion wird vorteilhaft unter milden Bedingungen durchgeführt, um einen Bruch des bicyclischen Ringes zu vermeiden. Die Anwendung neutraler oder leicht saurer oder basischer Bedingungen bei Temperaturen zwischen -70⁰C und +35⁰C ist daher bevorzugt.

Die Alkyl-, Alkoxyalkyl- und Aralkylester können durch Reakti-

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* At*

on der Säure der Formel II (fr = COOH) mit dem geeigneten Diazoalkan oder Diazoaralkan, beispielsweise Diazomethan oder Dipheny!diazomethan hergestellt werden. Die Reaktion wird im allgemeinen in einem Äther, Ester, Alkohol oder Kohlenwasserstoff als lösungsmittel, beispielsweise Diäthylather, Äthylacetat, Methanol, Äthanol oder Di chlorine than vorgenommen. Im allgemeinen sind niedrige Temperaturen bevorzugt, beispielsweise von -15⁰C bis +15⁰C.

Die von Alkoholen abgeleiteten Ester können hergestellt werden durch Umsetzung eines reaktiven Derivats des Alkohols, beispielsweise eines Halogenide, wie des Chlorids, Bromide oder Jodids oder eines Kohlenwasserstoffsulfonylderivats, wie einem Mesyl- oder Tosylester, mit einem Salz der Säure der Formel II, z. B. einem Alkali- oder Erdalkalimetallsalz wie einem Lithium-, Natrium-, Kalium-,Calcium- oder Bariumsalz oder einem Aminsalz, wie einem Triäthylammoniumsalz. Diese Reaktion wird vorzugsweise in einem substituierten Sulfoxid oder Amid als lösungsmittel, beispielsweise Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid oder Hexamethylphosphoramid durchgeführt.

Die Stanny!ester werden zweckmäßig durch Umsetzung der Carbonsäure der Formel II oder einem Salz derselben mit reaktiven Zinn-rV-Reagentien gebildet. Die Trialkylzinnoxide sind für die Synthese der Zinnverbindungen im Hinblick auf ihre Zugänglichkeit und niedrige Toxizität bevorzugt.

Die Ester der Formel I, welche von einem Alkohol, Phenol oder Stannanol abgeleitet sind und als Ausgangsstoffe für die Herstellung der erfindungsgemäßen Äther dienen, können durch analoge Verfahren wie die oben beschriebenen hergestellt werden.

Bei der Bildung der Salze kann eine Säure, welche zunächst in lösung in einem geeigneten organischen Lösungsmittel gebildet wird, mit einer geeigneten Base, vorzugsweise unter Bedingun-

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gen, welche die Ausfällung des Salzes begünstigen, umgesetzt werden. Bei der Bildung von Alkalimetallsalzen, beispielsweise Natriumsalzen ist ein Alkanoat eine bevorzugte Base, beispielsweise ein 2-Äthylhexanoat.

Die Erfindung soll nun an Hand der folgenden Herstellungsverfahren und der Beispiele näher erläutert werden, ohne sie zu beschränken.

Herstellung 1

4-Nitrobenzyl-(3R,5RiZ)-2-(2-hydroxyäthyliden)-clavam-3-carboxylat

Eine Mischung von 10 g lithium-(3R,5R,Z)-2-(2-hydroxyäthyliden)-clavam-3-carboxylat, 9,5 g 4-Nitrobenzylbromid und 65 ml Hexamethylphosphoramid wurde 18 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Die Suspension wurde dann zwischen 800 ml Äthylacetat und 800 ml 50-prozentiger gesättigter wäßriger Natriumchloridlösung verteilt. Die organische Schicht wurde abgetrennt, nacheinander mit Wasser, 0,5-m wäßriger Natriumhydrogencarbonatlösung und Wasser gewaschen, getrocknet und zu einer Aufschlämmung eingeengt und die farblosen Kristalle wurden gesammelt und ergaben 8,39 g des Titelesters,

Έ = 117,2⁰C (Mettler), νλ5ί?^{Η 26}4 *m (£ 11,000) >> (CHBr,) 1781 (ß-Lactam), 1738 (Ester), 1680 cm"¹ (0-C=C), C(CDCl₃)-Werte umfassen 4,30 (d, J 2Hz, C-5H), 4,61 (s, Benzyl-Protonen), 5,09 (t, J 7Hz, «OH-) und 5,78 (d, J 7Hz, -CH₂OH).

Herstellung 2

Diphenylmethyl-(3R,5R«Z)-2-(2-hydroxyäthyliden)-clavam-3-carboxylat

Zu einer Suspension von 3,075 g Lithium-(3R,5R,Z)-2-(2-hydroxyäthyliden)-clavam-3-carboxylat in 150 ml Äthylacetat und 20 ml

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Salzlösung wurden 25 ml 2n Salzsäure zugegeben. Die Mischung wurde rasch geschüttelt und die organische Schicht abgetrennt. Die wäßrige Schicht wurde auf einmal mit 35 ml Äthylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum bei unter 2O⁰C auf etwa 30 ml eingeengt. Zu dieser lösung wurde tropfenweise unter Rühren eine konzentrierte !Lösung von 1,94 g Diphenyldiazomethan in 4 ml Methylenchlorid gegeben. Die entstandene Lösung wurde im Vakuum zu einem Öl eingeengt, das an einer Säule von Silicagel Chromatographiert wurde, wobei mit Äther/ Petroläther (Siedebereich 40 bis 60⁰C) (1:1) und anschliessend mit Äther eluiert wurde. Die geeigneten Fraktionen wurden vereinigt und das !lösungsmittel verdampft und ergab den Titelester als farblosen kristallinen Peststoff, 3,033 g.

F = 82,9⁰C (aus Äther), u,. (Bujol) 3420 cm""¹ (OH), 1800 cm"¹

max

.. max λ (ß-Lactam), 1740 cm"¹ (Ester), 1692 cm"¹ ₅

Werte 2,66 (s, Aromaten), 3,08 (s, -CH(C₆H₅)₂), 4,30 (d, J 3Hz, C-5H), 4,86 (s, C-3H), 5,14 (t, J 6Hz =CH-), 5,82 (d, J 6Hz, -CH₂OH), 6,52 (dd, J 17 und 3Hz, C-6ccH), 6,96 (d, J 17Hz, C-6ßH), 8,48 (s, -OH).

Herstellung 3

Acetoxymethyl-(3R« 5R«Z)-2-(2-hydroxyäthyliden)-clavam-3-carboxylat

Eine Mischung von 2,28 g Mthium-(3R,5R,Z)-2-(2-hydroxyäthyliden)-clavam-3-carboxylat, 1,70 g Brom-methylacetat und 15 ml Hexamethylphosphoramid wurde 4,75 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Die Suspension wurde dann zwischen 200 ml Äthylacetat und 200 ml Wasser verteilt. Die Äthylacetatschicht wurde abgetrennt, mit Wasser, 0,5-m wäßrigem. Natriumhydrogencarbonat und Wasser gewaschen und dann getrocknet und filtriert. Das Piltrat wurde eingedampft und hinterließ ein hellgelbes Öl, das in 8 ml Chloroform gelöst und zu einer gerührten lösung von 250 ml Petroläther (Siedebereich 40 bis 60⁰C) gegeben

von
wurde. Der Petroläther wurde/der ausgefallenen gummiartigen

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" 26570A8

•04.

Substanz abdekantiert, welche dann in Chloroform wieder gelöst und mit Petroläther (Siedebereich 40 bis 60⁰C) gefällt wurde. Es wurden nacheinander zweimal 10 ml Anteile Chloroform von der entstandenen hellgelben gummiartigen Substanz abgedampft und diese dann im Vakuum getrocknet und ergab 1,34- g des Titelesters ,^_max(0,1 N NaOH) 258 nm (ε .7,500), ^_max (CHBr₃) 3580 (OH), 1800 (ß-Lactam), 1768 (CO₂CH₂OCOCH₅), 1695cm"¹ (0-C=C),T(CDCl₅)-Werte umfassen 4,21 (ABq, J6Hz, 0 4,30 (d, J2.5Hz,.C-5 H), 5,79 (d, J7Hz, CH₂-OH), 7,89 (s, COCH,).

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Beispiel 1 ₄ %Q^.

Natrium-(3R« 5R_t Z)-2-(2-methoxy-äthyliden)-clavam-3-carboxylat

(a) 4-Nitrobenzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-methoxyäthyliden)-clavani-3-carboxylat

Eine Lösung von 3,00 g 4-Nitrobenzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-hydroxyäthyliden)-clavam-3-carboxylat in 120 ml trockenem Dichlormethan wurde gerührt, auf O⁰C gekühlt und mit 50 ml einer ätheri schen lösung von Diazomethan (hergestellt aus 24 g N-Nitrosomethylharnstoff in 300 ml Äther) und anschließend mit 0,3 ml einer 1-prozentigen (Vol/Vol) lösung von Bortrifluoridätherat in Äther behandelt.

Es waren noch zwei weitere aufeinanderfolgende Diazomethan-Bortrifluorid-Behandlungen in Abständen von 15 Minuten erforderlich, um die Umwandlung zu vervollständigen. Die Reaktionsmischung wurde mit 3 Tropfen Essigsäure behandelt und dann durch ein Bett von mit Äther befeuchtetem Silicagel filtriert. Das Filterbett wurde mit Äthylacetat gewaschen und das Piltrat und die Waschflüssigkeiten wurden im Vakuum eingeengt und an einer Säule von Silicagel mit Äther als Eluiermittel chromatographiert und man erhielt 2,54 g des Titelesters als farblose Nadeln; F = 82,7⁰C (Mettler), Λ^^Η 266 mn (6 11,700),

(CHBr,) 1796 (ß-Lactam), 1750 (Ester) 1694 cm"¹ (0-C=C), V(CDCl₅)-Werte umfassen 4,28 (d, J 2 Hz, C-5 H), 4,66 (s, Benzyl-Protonen), 5,13 (t, J 7 Hz, =CH-) und 6,66 (s, -OMe)

(b) Natrium-(3R.5R.Z)-2-(2-methoxyäthyliden)-clavam-3-carboxylat

Eine Lösung von 1,10 g 4-Nitrobenzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-methoxyäthyliden)-clavam-3-cäfboxylat in 100 ml Äthyiacetat wurde mit 1,0 g 10-prozentigem Palladium auf Kohle als Katalysator unter einer Atmosphäre Wasserstoff, bei Raumtemperatur gerührt. Nach 12 Minuten, als die Wasserst off auf nähme beendet war, wurde die Suspension entgast und durch Kieselgur filtriert.

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Das Filtrat wurde im Vakuum auf etwa 20 ml eingeengt, gerührt und mit 2,5 ml einer 1,O-molaren Lösung von Natrium-2-äthylhexanoat in Äthylacetat behandelt. Durch langsame Zugabe von etwa 70 ml Äther fiel ein weißer amorpher Peststoff aus, der gesammelt, mit Äther gewaschen und im Vakuum getrocknet wurde und ergab 0,352 g des Titelsalzes, dessen spektrographische und physikalische Eigenschaften denjenigen im Beispiel 5 analog waren.

Beispiel 2

Hatrium-(3R. 5R« Z)-2-(2-äthoxy-äthyliden)-olavam-3-oarboxylat (a) 4-Mtrobenzyl-(3R.5R.Z)-2-(2-äthoxy-äthyliaen)-olavam-3-carboxylat

Eine Lösung von 2,00 g 4-Mitrobenzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-hydroxyäthyliden)-clavani-3-carboxylat in 80 ml trockenem Dichlormethan wurde gerührt, auf O⁰C gekühlt und mit 60 ml einer ätherischen Lösung von Diazoäthan (hergestellf/36 g IMTitrosoäthylharnstoff in 400 ml Äther) und dann mit 0,5 ml einer 10^-igen (Vol/Vol) Lösung von Bortrifluoridätherat in Äther behandelt. Nach 15 Minuten bei O⁰C würde eine zweite Behandlung Diazoäthan/Bortrifluorid vorgenommen und dann erfolgten noch vier aufeinander--f olgende Behandlungen in Intervallen von 15 Minuten bei „Zimmertemperatur, um die Umwandlung zu

Tropfen

beenden. Es wurden 6 /!Essigsäure zugegeben und die Reaktionsmischung wurde durch ein mit Äther befeuchtetes Bett von Silicagel filtriert. Das Filterbett wurde mit Äthylacetat gewaschen und das 3?iltrat und die Waschflüssigkeiten wurden im Vakuum eingeengt und an einer Säule von Silicagel mit Äther/Petroläther (Siedebereich 40 bis 60⁰C) (2:1) und dann mit Äther allein als Elutionsmittel chromatographiert. Die geeigneten Fraktionen· wurden vereinigt und eingedampft und " . ' es verblieb 1,57 g Titelester als gummiartige Substanz, ^max ¹⁷⁹⁵ (ß-Lactam), 1749 (Ester), 1690cm"¹ (0-C=C), ^T (CDCI₃)-Werte umfassen 4,32 (d, J 2Hz), C-5H), 4,72 (s, Benzyl-Protonen), 5,16 (t, J 7Hz, =CH-) und 8,84

(t, J 7Hz,.0-CH₂CH₃).

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(b) Natrium-(3R. 5R.Z)-2-(2~äthoxy-ätlivliden)~olavam-5~cari3O2cylat

Eine Lösung von 1,42 g 4-Mtrobenzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-äthoxyäthyliden)-clavam-3-carboxylat in 120 ml Ättiylacetat wurde mit 1,3 g 1O$-igem Palladium auf Kohle als Katalysator unter einer Atmosphäre Wasserstoff bei Raumtemperatur gerührt. Nach 11 Minuten, wenn die Wasserstoffaufnähme beendet war, wurde die Suspension entgast und durch Kieselgur filtriert. Das Filtrat wurde im Vakuum auf etwa 20 ml eingeengt, gerührt und mit 2,6 ml einer einer 1,0-molaren lösung von Natrium-2-äthylhexanoat in Äthylacetat behandelt. Durch langsame Zugabe von etwa 80 ml Äther fiel eine weiße amorphe Substanz aus, welche gesammelt, mit Äther gewaschen und im Vakuum getrocknet wurde und 0,429 g des Titelsalzes ergab.

[a]_D + 40° (c 0,93, H₂O),K_max (0,1M NaOH) 258nm fe 13600), () ¹

¹⁷⁹° (ß-Lactam), 1698 (0-C=C), 1618cm"¹ (Carboxylat), τ¹ (D₂0)-Werte umfassen 4,26 (d, J 2Hz, 0-5H), 5,10 (t, J 7Hz, =C&-) 6,44 (q, J 7Hz, OCH₂CH₅), 8,84 (t, J 7Hz,OCH₂CH₅).

Beispiel 3

(3R.5R.Z)-2-(2-Methoxy-äthyliden)-clavam-3~carbonsäure

Eine Mischung von 0,30 g ITatrium-(3R,5R,Z)-2-(2-methoxy-äthyliden)-clavam-3-carboxylat, 20 ml Methylenchlorid und 20 ml gesättigter wäßriger Uatriumchloridlösung wurde gut gerührt und mit 2 ml 2N Salzsäure behandelt. Die beiden Schichten wurden abgetrennt und die wäßrige Schicht wurde aufeinmal mit Methylenchlorid gewaschen. Die vereinigte organische Schicht mit den Waschflüssigkeiten wurde mit gesättigter wäßriger Batriumchloridlösung gewaschen und getrocknet und das Lösungsmittel wurde bei Raumtemperatur im Vakuum entfernt. Das rohe weißliche kristalline Produkt (0,150 g) wurde auf Methylenchlorid durch Entfernung des Lösungsmittels mit einem Stickstoff strom-umkristallisiert und ergab 0,044 g Eitelsäure ■ · ■ ' als weiße kristalline Substanz, P = 98⁰C (Zers.) [a]_D +71,3° (c 0,93 Dimethylsulfoxid)A^^{M Na0H} 258nm (6 16460), V_max (liujöl) 1784 (ß-Lactam), 1682 (0-C=C), 2600 und 1720cm""¹ (Carbonsäure),T(DMSO-dg)-Werte umfassen 4,29 (d, J 2Hz, C-5 H),

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5,24 (t, J 7Hz, =CH-), und 6,82 (s, OMe).

Beispiel 4 Methyl-(3R. 5R. Z)-2-(2-methoxy-äthyliden)-olavam-3-oarboxylat

Eine Mischung von 3,0 g Lithium-(3R,5R,Z)-2-(2-hydroxyäthyliden)-clavam-3-carboxylat, 300 ml Äthylacetat und 60 ml gesättigter Salzlösung wurde rasch gerührt und mit 15 ml 2N wäßriger Salzsäure behandelt. Die Äthylacetatschicht wurde abgetrennt, über. Natriumsulfat getrocknet, filtriert und auf etwa 100 ml eingeengt. Die Lösung wurde dann in Eis gekühlt, gerührt und mit überschüssigem ätherischem Diazomethan behandelt. Mach dem Rühren während 5 Minuten bei O⁰C zeigte die Prüfung durch DünnschichtChromatographie eine vollständige Umwandlung in Methyl-(3R,5R,Z)-2-(2-hydroxy-äthyliden)-clavam-3-carboxylat. Es wurde überschüssiges ätherisches Diazomethan zugegeben und dann 0,3 ml einer 1$-igen (Vol/Vol) lösung von Bortrifluoridätherat in Äther. Mach dem Rühren während 0,5 Stunden bei O⁰C wurde ein weiterer Anteil ätherisches Diazomethan zugesetzt und dann 0,3 ml 1?£-iges Bortrifluoridatheiat in Äther. Die Mischung wurde 0,5 Stunden gerührt und dann unter vermindertem Druck eingedampft und ergab ein Öl, das an einer Säule von Silicagel mit Äther/Petroläther (Siedebereich 40 bis 60⁰C) (3:1) als Elutionsmittel chromatographiert wurde und man erhielt 1,47 g Titelester als farbloses Öl, [a]_D · (c 1,1, DMSO) + 68°,A_max (0,1 IT NaOH) 258nm fe 15950), "max (°HBr₅) 1785 (ß-Lactam), 1738 (Ester), 1686cm"¹ (0-C=O), T(CDCl₅)-Werte umfassen 4,28 (d, J 2Hz, C-5 H) 5,13 (t, J 7Hz, =CH-), 6,20 (s, CO₂Me), 6,68 (s, CH₂OMe).

Beispiel 5 Natrium-(3R. 5R. Z)-2-(2-methoxy-äthyliaen)-olavam-3-oarboxylat

•Eine Lösung von 0,418 g" ■4-Nitrobenzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-methoxyäthyliden)-olavam-3-carboxylat in 12 ml Tetrahydrofuran wurde mit 16 ml 1M wäßriger Ammoniumchloridlösung verdünnt und mit 2,02 g Eisenpulver bei Raumtemperatur gerührt. Nach 20 Minuten wurde ein zweiter Anteil von 2,02 g Eisenpulver und

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4 ml 1M wäßrige Ammoniumchloridlösung zugesetzt. Das Rühren wurde 25 Minuten fortgesetzt und die Mischung wurde dann mit 200 ml Äthylacetat verdünnt. In die gerührte Mischung wurde nuten lang Schwefelwasserstoff eingeleitet und dann wurde die entstandene schwarze Suspension durch Kieselgur filtriert. Die wäßrige Schicht des Piltrats wurde mit Natriumchlorid gesättigt, 2 ml 2N wäßrige Salzsäure wurde zugesetzt und die Mischung wurde sofort geschüttelt. Die Äthylacetatschicht wurde abgetrennt, getrocknet, durch Kieselgur filtriert und dann mit pH7 Phosphatpuffer extrahiert. Die vereinigten wäßrigen Extrakte wurden mit Natriumchlorid gesättigt, mit 2ml 2N wäßriger Salzsäure angesäuert und sofort mit etwa 150 ml Äthylacetat extrahiert. Der Äthylacetatextrakt wurde getrocknet, unter vermindertem Druck auf etwa 5 ml eingeengt, mit 1,0 ml einer 1M lösung von Natrium-2-äthylhexanoat in Äthylacetat behandelt und mit Äther auf ca. 30 ml verdünnt. Der entstandene weiße Niederschlag wurde durch Filtrieren gesammelt, mit Äther gewaschen und im Vakuum getrocknet und ergab 0,225 g des Titelsalzes als amorphes Pulver, [a]-n (0 1,12, H₂O) + 50°, vX_m§£^{1M Fa0H)} 257,5nm fc 15,100), $ __a_ (Nuj öl) 1784 (ß-Lactam), 1690 (0-C=C), 1614cm"¹ (Carboxylat), f(D₂0)-Werte umfassen 4,28 (d, J 2Hz, C-5H), 5,11 (t, J 7Hz, =C-), 6,72 (s, OCH₃).

Beispiel 6

4-Nitrobenzyl-(3R.5R.Z)-2-f2-r(1RS)-1-äthoxyäthoxy]-äthylide^— clavam-5-carboxvlat

Eine lösung von 2,32 g 4-Nitrobenzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-hydroxyäthyliden)-clavam-3-carboxylat 2ml Äthylvinyläther und 100 mg j)-Toluolsulfonsäure in 70 ml trockenem Tetrahydrofuran wurde 5 Minuten bei Raumtemperatur gehalten und dann mit 1 1 Äthylacetat verdünnt. Die verdünnte lösung wurde mit Wasser, 0,5M wäßrigem Natriumhydrogencarbonat und zweimal mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingedampft und ergab 2,96 g des Titelesters als hellgelbes 01^v_nJ_3x (ÄtOH) 263nm (£9,800),^ (CHBr₃) 1800 (ß-Lactam), 1752 (Ester), 1698 (0-C=C), 1524 und 1348cm"¹ (NO₂),

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X (CDCl₅) 1,76, 2,47 (ABq, J 8Hz, aromatische Protonen), 4,29 (d, J 3Hz, C-5 H), 4,72 (s, Benzyl-Protonen), 4,88 (s, C-3H), 5,13 (t, J 7Hz, =CH-), 5,31 (q, J 6Hz, O-CH/CB 5,7-6,0 (m, =CH-CH₂-O), 6,48 (dd, J 18 und 3Hz, C-6 α H), 6,3-6,6 (m,O.CH₂CH₃), 6,92 (d, J 18Hz, C-6 BH), 8,70 (d, J 6Hz, -.0-CH-CH₃), 8,82 (t, J 7Hz, 0-CH₂CH₃).

Beispiel 7

Natrium-( 3R. 5R, Z )-2—f 2-Γ (2RS)-tetrahydro-pyran-2-;yloxy ~l-äthylid enV -o lavam-3-c arb oxy lat

(a) 4-Nitrobenzyl-(3R, 5R, Z)-2- fe-[ (2RS)-tetraaydroT3yran-2-yloxy ] -ättiylidenl· -clavam-3-carboxylat

Eine Lösung von 2,32 g 4-Mitrobenzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-hydroxyäthyliden)-clavam-3-carboxylat, 2,0 ml 2,3-Dihydropyran und 100 mg jD-Toluolsulfonsäure in 70 ml trockenem Tetrahydrofuran wurde 2 Stunden bei Raumtemperatur gehalten. Die lösung wurde auf etwa 25 ml eingeengt, mit 400 ml Äthylacetair Terdiinnt und zweimal mit Wasser, mit 0,5m wäßrigem üatriumhydrogencarbonat und zweimal mit Wasser gewaschen. Die Äthylacetatlösung wurde dann eingedampft und ergab 3,28 g des !Eitelesters als fast farbloses Öl, V (CDCl₃) 1,74, 2,45 (ABq., J9Hz, aromatische Protonen) 4,27 (d, J2,5Hz, C-5H), 4,68 (s, Benzyl-Protonen), 4,84 (s, C-3 H), 5,09 (t, J 7Hz, =CH-), 5,38 (m, Tetrahydropyran-2-protdn), 5,6-6,3 (m's, =CH-CH₂-0- und Tetrahydropyran-6-protonen), 6,48 (dd, J2,5 und 16Hz, C-6 α H), 6,90 (d, J 16Hz, C-6 ß H), 7,9 bis 8,6 (m, !Detrahydroparan-3,4,5-protonen).

(b) ITatrium-(3R,5R_tZ)-2-[2-[(2RS)-tetrahydropyran-2-yl-oxy3-äthy lid en| -c lavam-3-carb oxy lat

Eine Lösung von 3,24 g 4-Mtrobenzyl-(3R,5R,Z)-2-{2-[(2RS)-tetrahydropyran-2-yi-oxyl-äthyiiden}-clävam-3-carboxylat in 200 ml Äthylacetat wurde mit 2,5 g 10^-igem Palladium auf Kohle unter 1 Atmosphäre Wasserstoff bei 20⁰C gerührt, bis die Wasserstoffaufnahme auf einen kleinen Teil der ursprünglichen Geschwindigkeit abfiel. Die Suspension wurde dann durch

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_β5_

Kieselgur filtriert und das Filtrat mit 4 χ 50 ml und 1 χ 25 ml wäßriger pH7-Pufferlösung extrahiert. Die vereinigten Extrakte wurden mit 300 ml Äthylacetat bedeckt, mit Natriumchlorid gesättigt, rasch gerührt und mit 10 ml 2n wäßriger Salzsäure angesäuert. Die Äthylacetatschicht wurde abgetrennt, mit 15 ml Salzlösung gewaschen, getrocknet und auf 50 ml eingeengt. 6,0 ml 1, OM-Natriiim-2-äthylhexanoatlösung in Äthylacetat wurde zugesetzt und die Lösung wurde weiter auf etwa 10 ml eingeengt. Die eingeengte Lösung wurde gerührt und langsam mit I40 ml Äther verdünnt. Der entstandene weiße amorphe Niederschlag wurde durch Filtrieren gesammelt, mit Äther gewaschen und im Vakuum über Phosphorpentoxid getrocknet und ergab 1,63 g litelsalz, Ca]₇₁ + 26° (c 0,98, Wasser)A_ (0,1N NaOH) 258nm

(£ H200),V_max (Nu3öl) 1785 (ß-Lactam), 1696 (0-0=0), 1616cm"¹ (Carboxylat),τ (D₂O) 4,30 (d, J 2Hz, C-5 H), 5,08 (s, C-3 H), 5,11 (t, J 7Hz, =CH-), 5,30 (m, Ietrahydropyran-2-proton), 5,6 - 5,9 (m, =CH-CH₂-0-), 6,1 - 6,5 (m, Tetrahydropyran-6-protonen), 6,44 (dd, J 16 und 2Hz, C-6 α H) 6,91 (d, J 16Hz, C-6 ß H), 8,1 - 8,7 (m, 2etrahydropyran-3,4,5-protonen).

Beispiel 8

4-Nitrobenzvl-(3R.5R.Z)-2-(2-methoxy-äthyliden)-olavam-3-carboxylat

3,34 g 4-Nitrobenzyl-(3R,5R,Z)~2-(2-hydroxy-äthyliden)-clavam-3-carboxylat wurden in 50 ml trockenem Methylenchlorid, das 5 g wasserfreies Natriumcarbonat suspendiert enthielt, gelöst. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur (etwa 20⁰C) gerührt und mit 1,6 ml Methylfluorsulfat behandelt. Nach 24 Stunden, 32 Stunden und 48 Stunden wurden analoge weitere Zugaben gemacht und nach insgesamt 72 Stunden blieb kein Ausgangsmaterial mehr übrig. Die Mischung wurde in Wasser gegossen und die organische Schicht abgetrennt, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft und ergab etwa 3,5 g eines hellorangefarbenen Öls.

Durch Säulenchromatographie an Silicagel mit Petroläther (Siedebereich 40 bis 60⁰C) und Diäthylather als Eluiermittel

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erhielt man Franktionen, welche bei der Dünnschichtchromatographie ergaben, daß sie das gewünschte Produkt enthielten. Die Kombination dieser Fraktionen und Eindampfen des Lösungsmittels ergab 400 mg eines gelben gummiartigen Stoffes, der durch vorsichtige Zugabe von Petroläther zu einer Äthylacetatlösung, 20 mg der Titelverbindung als weißen kristallinen Stoff ergab mit physikalischen Konstanten analog denjenigen, wie sie in Beispiel 1a beschrieben sind.

Beispiel 9 Diphenylmethyl-(3R«5R.Z)-2-(2-methoxy-äthyliaen)-olavam-

3-oarboxylat

Eine gerührte Lösung von 401 mg Diphenylmethyl-(3R,5R,Z)-2-(2-hydroxy-äthyliden)-clavam-3-carboxylat in 20 ml Äther, die in einem Eisbad auf O⁰C gekühlt war, wurde mit 10 ml einer ätherischen Diazomethanlösung und anschließend mit 0,05 ml einer 1^-igen (Yol/Vol) Lösung von Bortrifluoridätherat in Äther behandelt und 15 Minuten lang gerührt. Es waren zwei weitere aufeinander—folgende Diazomethan/Bortrifluoridätherat-Behandlungen (dieselben Mengen und Arbeitsweise wie oben) erforderlich, um die Reaktion zu vervollständigen. Überschüssiges Diazomethan wurde entfernt, indem ein Stickstoffstrom in die Lösung während 5 bis 6 Minuten durchgeleitet wurde. Die Lösung wurde dann durch ein Bett von Silicagel filtriert. Das Silicagel wurde mit 60 ml Äther durchgewaschen. Die vereinigten Filtrate wurden im Vakuum eingeengt und ergaben 397 mg des Titelesters als Öl. S)_max (CHBr₅) 750 (PlBByI), 1798 (ß-Lactam), 1750 (Ester), 1691cm"¹ (0-C=C). ^(CDCl₃) 2,66 (s, Aromaten), 3,07 (s, -CH(Ph)₂) 4,31 (d, J 3Hz, C-5 H), 4,82 (s, 0-3 H), 5,18 (t, J 7Hz, =0H), 5,8 bis 6,2 (m, CH₂-OCH₅), 6,51 (dd, J 17Hz und 3HJ, C-6 α H), 6;78 (8,OCH₅), 6,95' (a, J C-6 ß H).

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-■85 -

Beispiel 10 Natrium-(3R. 5R. Z)-2-(2~methoxy-äthyliden)-olaTam-3~Garl)oxvlat

Eine Lösung von 228 mg Diphenylmethyl-(3R,5R,Z)-2-(2-metho:xyäthyliden)-clavam-3-earboxylat in 15 ml Äthylacetat wurde hydriert, indem mit Wasserstoff über 228 mg 10$-igem Palladium auf Kohle als Katalysator geschüttelt wurde. In 5 Minuten wurden 17 ml Wasserstoff aufgenommen. Die Mischung wurde durch Kieselgur filtriert und zu dem gerührten Filtrat wurde eine Lösung von 83 mg Hatrium-2-äthylhexanoat in 7 ml Äthylacetat gegeben. Die Lösung wurde im Vakuum bei unter 20⁰O bis auf etwa 5 ml eingeengt und mit 100 ml Äther, der tropfenweise zugegeben wurde, behandelt. Der ausgefallene feste Stoff wurde filtriert, gründlich mit Äther gewaschen und im Vakuum über P₂Oj- ge^^ocknet und ergab 132 mg des Titelsalzes als weißes amorphes Pulver, -ψ ____ (IiUj öl) 1788 (ß-Lactam), 1692 (0-C=C), 1618cm"¹ (CÖo). T(D₂O) 4,27 (d, J 3Hz, 0-5H), 5,03 (s, C-3H), 5,11 (t, J 8Hz, ^CH-), 5,95 (d, J 8Hz, CH₂-OCH₃), 6,44 (dd, J 17 und 3Hz, C-6 α H), 6,69 (s, -OCH₅), 6,89 (d, J 17Hz, C-6 ß H).

Beispiel 11

Aoetoxymethyl-(3Rt 5R,Z)-2-(2-methoxy-äthyliden)-clavam-3-carboxylat

Zu einer gerührten eiskalten Lösung von 542 mg Acetoxymethyl-(3R, 5R,Z)-2-(2-hydroxy-äthyliden)-clavam-3-carboxylat in 35 ml Äther wurden 17 ml einer ätherischen Lösung von Diazomethan und anschließend 0,15 ml einer 1^-igen (Vol/Vol) Lösung von Bortrifluoridätherat in Äther gegeben. Die Lösung wurde 20 Minuten lang gerührt. Es wurden vier weitere aufeinanderfolgende Diazoraethan/Bortrifluoridätherat-Behandlungen (dieselben Mengen und Arbeitsweise wie oben) durchgeführt und die Reaktionsmischung wurde 40 Minuten lang nach der letzten Zugabe gerührt. Überschüssiges Diazomethan wurde entfernt, indem ein Stickstoffstrom 6 Minuten durch die Lösung geleitet wurde. Die Mischung wurde durch ein Bett von

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* Vf.

Silicagel filtriert, das mit 80 ml Äther durchgewaschen wurde. Die vereinigten Filtrate wurden im Vakuum eingeengt und ergaben 551 mg des Titelesters als ÖX.\)_ma2. (CHBr₅) 1798 (ß-Iaotam), 1764 (Ester), 1695cm"¹ (-0-C=C-).V(CDCl₅), 4,21 (8,-CH₂OCOCH₅), 4,32 (d, J 3Hz, 0-5H), 4,91 (s, C-3 H), 5,15 (t, J 7Hz, =CH), 5,98 (t, J 7Hz, CH₂OCH₅), 6,50 (dd, J 17 und 3Hz, C-6 a H), 6,94 (d, J 17Hz, C-6 ß H), 7,89 (s, -COCH₅).

Beispiele A bis D

In den folgenden Beispielen wird (3R,5R,Z)-2-(2-Methoxy-äthyliden)-clavam-3-carbonsäure in Form verdichteter Körnchen mit 1$ Magnesiumstearat verwendet, die folgendermaßen hergestellt wurden:

(3R,5R,Z)-2-(2-Methoxy-äthyliden)-clavam-3-carbonsäure wurde mit 1fo Magnesiumstearat vermischt und Tabletten durch direktes Verpressen auf der Tablettiermaschine hergestellt. Die Tabletten wurden durch eine Reihe von Sieben (12-mesh, 16-mesch und 20-mesh) auf einem Rotationsgranulator gebrochen und es wurden frei fließende verdichtete Körnchen erzeugt mit einer Schüttdichte von etwa 0,7 g je ml (BSS-Methode).

Ampicillin-trihydrat-Körnchen wurden in analoger Weise hergestellt.

Beispiel A Formulierung für Tabletten

Verdichtete (3R,5R,Z)-2-(2-Methoxy-äthyliden)-clavam-3-carbonsäure-Körnchen, enthaltend 1$ Magnesiumstearat 252,5 mg Avicel PH 101, mikrokristalline Cellulose für den Tablettenkern mit Gewicht von . 325

Herstellung: Die Körnchen der Säure und von Avicel werden zusammengemischt und auf tiefen konkaven Stempeln zu Tabletten verpreßt (9,5 mm Durchmesser).

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Beispiel B ' **· ·

Formulierung für Kapseln

Verdichtete (3R,5R,Z)-2-(2-Methoxy-äthyliden)-clavam-3-carbonsäure-Körnchen mit 1$ Magnesiumstearat 252,5 mg

ÜTatriumstärkaglycoILat (Primojel) ' 4,5 mg

Sollgewicht der Kapselfüllung 257 mg

Herstellung: Ein Anteil von feinen Körnchen,welche ein
40 Mesh-Sieb passieren, der dem Gewicht

des Primojels entspricht, wird aus der Masse der verdichteten
Körnchen der Säure entfernt und mit dem Primojel vermischt.
Dann wird dieses Gemisch zu der Hauptmasse gegeben und wieder
vermischt. Die Körnchen werden in Hartgelatinelcapseln Größe 2, ve2?- schließbar (lock fitting type) auf einer automatischen Kapselfüllmaschine gefüllt.

Beispiel C Formulierung für gabletten

Verdichtete Körnchen von Ampicillintrihydrat, enthaltend

1$ Magnesiumstearat auf 250 mg Ampicillin (etwa) 300,0 mg Verdichtete (3R,5R,Z)-2-(2-Methoxy-äthyliden)-

clavam-3-carbonsäure-Körnchen, enthaltend 1$

Magnesiumstearat 252,5 mg

Avicel PH 101, mikrokristalline Cellulose für

den labletterLkern, mit Gewicht von 660 mg

Herstellung: Die Körnchen der Säure und des Ampicillins werden
mit dem Avicel vermischt und auf tiefen konkaven Stempeln
verpreßt (11,5 mm Durchmesser).

Beispiel D Formulierung für Kapseln

Verdichtete (3R,5R,Z)-2-(2-Methoxy-äthyliden)-clavam-3-carbonsäure-Körnchen, enthaltend 1$ Magnesiumstearat '252,5- mg Verdichtete Ampicillintrihydrat-Körnchen, enthaltend
1$ Magnesiumstearat, bezogen auf 250 mg Ampicillin (etwa) 300,0 mg Natriumstärkeglycollat (Primojel) 11»5

Sollgewicht der Kapselfüllung 564,0 mg

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• η.

Herstellung: Das Primojel wird wie in Beispiel B "beschrieben vermischt und dann mit den Ampicillinkörnchen vermischt. Die Körnchenmischung wird dann in Hartgelatinekapseln Größe verschließbar (lockfitting type) auf einer automatischen Kapselfüllmaschine gefüllt.

Beispiel E

!Formulierung für Kapseln

Natrium-(3R,5R,Z)-2-(2-methoxy-äthyliden)-clavam-3-

carboxylat 50 mg (6R,7R,2'R)-7-(2'-Amino-2·-phenylacetamido)-3-

methylthio-ceph~3~em-4-carbonsäure 50 mg

Aerosil 200 1 mg

Magnesiumstearat 1 mg

Herstellung: Die Bestandteile werden homogen zusammengemischt und durch Pressen verdichtet, bevor sie in Hartgelatinekapseln verteilt werden, so daß jede 100 mg aktive Bestandteile enthält.

Avicel PH 101 wird von der PMO-Corporation, Pennsylvania, USA, in den Handel gebracht, Primojel ist von W.A. Schölten, Chemische Pabrieken, Poxhol (GR), Niederlande, erhältlich und Aerosil 200 ist ein Siliciumdioxid, das von Bush, Beach und Gent, Morton House, Lloyds Avenue, London BC 3, erhältlich ist.

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Claims

Verbindung der Formel II

II

worin R eine verätherte Hydroxylgruppe und B7 eine Carboxyl- oder veresterte Carboxylgruppe ist, sowie die Salze der Verbindungen der Formel II, worin R^" eine Carboxylgruppe ist.
2. Verbindung gemäß Anspruch 1, worin R eine Gruppe -OR bedeutet, wobei R eine aliphatisch^, araliphatische, aromatische oder heterocyclische Gruppe bedeutet.
3. Verbindung gemäß Anspruch 2, worin R eine Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wobei die Gruppe gegebenenfalls eine substituierte Hydroxylgruppe trägt; eine Hydroxyalkylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen; eine Aralkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen im Alkylteil oder eine Arylgruppe, wobei die Aryl- und Aralkylgruppen monocyclisch sind; eine Cycloalkylgruppe mit 3 bis 7 Kohlenstoffatomen oder einen C-gebundenen gesättigten 5- bis 6-gliedrigen heterocyclischen Ring bedeutet.
4. Verbindung gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß R eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Hydroxyäthyl-, Äthoxyäthyl- oder Tetrahydropyrany!gruppe ist.
5. Verbindung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, worin R eine Methylgruppe bedeutet.
6. Verbindung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, worin R eine

7098 25/104 5 _OR1G1NA1. ,kspeoteo

Äthylgruppe ist.
7. Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, v/orin IT" eine veresterte Carboxylgruppe -COOIr ist, wobei R^ eine organische Gruppe, abgeleitet von einem aliphatischen oder araliphatischen Alkohol, einem Phenol oder Stannanol, ist.
8. Verbindung gemäß Anspruch 7, worin R-⁵ eine geradkettige oder verzweigte, substituierte oder unsubstituierte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen; eine Aralkylgruppe mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen; eine Arylgruppe mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen; eine Cycloalkylgruppe mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen, die gegebenenfalls ein oder mehrere Heteroatome im Ringsystem enthält, oder eine Stannylgruppe mit bis zu 24 Kohlenstoffatomen, bedeutet.
9. Verbindung gemäß Anspruch 7 oder 8, worin die Gruppe -COOR"^ eine metabolisch labile Estergruppe ist.

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10. Verbindung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, worin R"^ eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, welche eine Acyloxygruppe tragen kann.
11. Verbindung gemäß Anspruch 10, worin R^ eine Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Acetoxymethyl- oder Pivaloyloxymethylgruppe
12. Verbindung gemäß Anspruch 8, worin R* eine Arylme thy lgruppe bedeutet, die durch eine o- oder p-ITitrogruppe, p-Methoxygruppe oder p-Methylgruppe substituiert ist.
13. Verbindung gemäß Anspruch 5 oder 6, worin R eine Benzyl-, p-Nitrobenzyl- oder Diphenylmethylgruppe.ist. . .
14. (3R, 5R,Z)-2-(2^Me1hoxy-ä13iyliden )-clavam-3-carbonsäure und ihre pharmazeutisch annehmbaren Salze.
15.. (3R, 5R,Z)-2-(2-Äthoxy-äthyliden)-clavam-3-carbonsäure und

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ihre pharnazeutisch annehmbare Salze.
16. Ein Salz gemäß einem der Ansprüche 1 Ms 6, 14 und 15, gebildet mit einem Alkali- oder Erdalkalimetall oder einem Amin.
17. Die metabolisch labilen Ester der Säuren gemäß den Ansprüchen 14 und 15.
18. Die Acetoxymethylester der Säuren gemäß den Ansprüchen 14 und 15.
19. Pharmazeutische Zusammensetzung, enthaltend wenigstens eine Säure, ein Salz oder einen metabolisch labilen Ester gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, zusammen mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger oder Verdünnungsmittel und/oder einem weiteren ß-Lactam-Antibiotikum.
20. Zusammensetzung gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe in für die orale, topische, parenterale oder rektale Verabreichung geeigneter Form vorliegt.
21. Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß Anspruch 19 oder 20, worin das Gewichtsverhältnis der Verbindung der Formel II zu dem weiteren ß-Lactam in dem Bereich von 10:1 bis 1:10 liegt.
22. Zusammensetzung gemäß Anspruch 21, worin das Gewichtsverhältnis der Verbindung der Formel II zu dem weiteren ß-Lactam im Bereich von 5:1 bis 1:5 liegt.
23. Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß den Ansprüchen bis 22, enthaltend (3R,5R,Z)-2-(2-Methoxy-äthyliden)-clavam-3-oarbonsäure oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz oder metabolisch labile Ester davon zusammen mit einem Cephalosporinode'r Penicillin-Antibiotikum. " ·
24. Zusammensetzung gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Cephalosporin- oder Penicillin-Antibiotikum Cephalexin, Cephaloglycin, Cephalothin, Cephaloridin, Cefazolin, Cepha-

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cetril, Cephapirin, Penicillin G-, Penicillin T, Ampicillin, Amoxycillin, Carbenicillin oder Ticarcillin, oder ein oral absorbierter Ester, ein pharmazeutisch, annehmbares Salz und/ oder Solvat davon ist.
25. Zusammensetzung gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Cephalosporin-Antibiotikum (6R,7R,2'R)-7-(2^l-Amino-2^f-

phenylacetamido)-3-methylthio~ceph-3-em-4-carbonsäure oder (6R,7R,2^!R)-7-(2'-Amino-2 ^t-phenylacetamido)-3-methoxy-ceph-3-em-4-carbonsäure oder ein Salz davon ist.
26. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 19 bis 25 in Dosierungseinheitsform, dadurch gekennzeichnet, daß jede Dosierungseinheit 250 mg bis 5 g einer Verbindung gemäß Anspruch enthält, wenn- sie allein verwendet wird oder von 100 mg bis 5 g Gesamt-ß-Lactam-Antibiotikum, wenn ein weiteres ß-Iactam-Antibiotikum anwesend ist.
27. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel II gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ester der Formel I

CH₂OH

veräthert wird und anschließend, falls die freie Säure oder das Salz gewünscht ist, eine Deesterifizierung stattfindet.
28. Verfahren gemäß .Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Verätherung durch Reaktion des Esters der Verbindung der Formel I mit einem Diazoalkan in Gegenwart einer Lewissäure durchgeführt wird.
29. Verfahren gemäß Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß

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als Lewissäure Bortrifluorid verwendet wird.
30. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 27 "bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung der Formel I mit einem Überschuß an Diazoalkan in Gegenwart einer Lewissäure "behandelt wird, wobei ein Ester der Verbindung der Formel I gebildet wird und in situ veräthert wird.
31. Verfahren gemäß Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Verätherung durch Reaktion des Esters der Formel I mit einem Vinyläther in Gegenwart eines stark sauren Katalysator durchgeführt wird.
32. Verfahren gemäß Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß als Vinyläther Dihydropyran oder ein Alkylvinylather verwendet wird.
33. Verfahren gemäß Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Verätherung durch Reaktion des Esters der Formel I mit einem AlkyIfluorsulfat durchgeführt wird.
34. Verfahren gemäß Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß ein anorganische Säure bindendes Mittel vorhanden ist.
35« Verfahren gemäß einem der Ansprüche 27 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ester einen Arylmethylester verwendet und daß die Deesterifizierung durch Reduktion erfolgt.
36. Verfahren gemäß Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ester einen p-Mtrobenzylester verwendet und die Reduktion durch Hydrogenolyse bewirkt.
37. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 27 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ester einen p-lTitrobenzylester verwendet und die Entesterung durch Reduktion unter Verwendung eines Metall-lösenden Reduktionsmittels und Hydrolyse bewirkt.

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