DE3316796A1

DE3316796A1 - Verfahren zur herstellung von cephemverbindungen

Info

Publication number: DE3316796A1
Application number: DE19833316796
Authority: DE
Inventors: Walter Dr. 6234 Hattersheim Dürckheimer; Reiner Dr. Kirrstetter; Rudolf Dr. 6240 Königstein Lattrell; Wilfried Dr. 6233 Kelkheim Schwab
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1983-05-07
Filing date: 1983-05-07
Publication date: 1984-11-08
Also published as: DK119984D0; DD216936A5; CS246079B2; DK119984A; HUT34508A; ES532185A0; ES8502444A1; FI841766A0; FI841766A; GR81611B; NO841791L; PT78546B; CA1225954A; PT78546A; KR840009112A; HU192983B

Description

Verfahren zur Herstellung von Cephemverbindungen
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 7-Amino-cephalosporansäurederivaten der allgemeinen Formel I worin R1 Wasserstoff oder Methoxy, A einen Pyridiniumrest der ein- oder mehrfach, gleich oder verschieden substituiert sein kann durch gegebenenfalls substituiertes C1-C6-Alkyl, wobei zwei orthoständige Alkylgruppen auch zu einem gegebenenfalls substituierten Dibis Decamethylen-Ring geschlossen sein können, in dem ein Ring-C-Atom durch ein Hetero-Atom ersetzt sein kann und weiterhin auch noch eine oder zwei Doppelbindungen enthalten sein können, durch gegebenenfalls substituiertes C2-C6 -Alkenyl, durch C2-C6-Alkinyl, durch C3-C7-Cycloalkyl oder C3-C7-Cycloalkyl-methyl, wobei in beiden Substituenten der Ring auch substituiert sein kann; durch C4-C7-Cycloalkenyl, durch gegebenenfalls substituiertes C1-C6-Alkoxy, durch C2-C6-Alkenyloxy oder C2-C6-Alkinyloxy, durch Halogen, Trifluormethyl oder Hydroxy, durch gegebenenfalls substituiertes Phenyl, Benzyl oder Heteroaryl, worin weiterhin A einen Chinolinium- oder einen Isochinoliniurn- eils auch ein- oder mehrfach, gleich oder verschieden substituiert sein können durch gegebenenfalls substituiertes C1-C6-Alkyl, C1-C6-Alkoxy, Halogen, Trifluormethyl oder Hydroxy, bedeutet.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf Verbind dungen gerichtet, in denen A einen Pyridiniumrest bedeutet, der ein- oder mehrfach, gleich oder verschieden substituiert sein kann durch c-1c6 -Alkyl, das ein- oder mehrfach substituiert sein kann durch Hydroxy oder Sulfo; durch C1-C6-Alkyloxy, Hydroxy-C1-C6-alkyloxy und wobei zwei Alkylgruppen auch zu einem gegebenenfalls substituierten Di- bis Decamethylen-Ring geschlossen sein können, in dem ein Ring-C-Atom durch ein Hetero-Atom ersetzt sein kann und weiterhin auch noch eine oder zwei Doppelbindungen enthalten sein können, durch C2-C6-Alkenyl, das durch Hydroxy substituiert sein kann, durch C2-C6-Alkinyl durch C3-C7-Cycloalkyl oder C3-C7-Cycloalkyl-methyl, wobei in beiden Substituenten der Ring auch substituiert sein kann durch Hydroxy oder Halogen, durch C4-C7-Cycloalkenyl, durch C1-C6-Alkoxy, das durch Hydroxy substituiert sein kann, durch C2-C6-Alkenyloxy oder C2-C6-Alkinyloxy, durch Halogen, Trifluormethyl oder Hydroxy, durch Phenyl, Benzyl oder Heteroaryl, die auch durch Halogen substituiert sein können, oder in denen A einen Chinolinium- oder einen Isochinoliniumrest, die jeweils auch ein- oder mehrfach, gleich oder verschieden substituiert sein können durch C1-C6 -Alkyl, das substituiert sein kann durch Hydroxy, durch C1-C6-Alkoxy, durch Halogen, Trifluormethyl oder Hydroxy.
Als gegebenenfalls mögliche Substituenten des unter A erwähnten Di- bis Decamethylen-Rings, in dem ein Ring-C-Atom durch ein Hetero-Atom ersetzt sein kann und weiterhin auch noch eine oder zwei Doppelbindungen enthalten sein können, kommen insbesondere die folgenden Substituenten in Betracht, die ein- oder mehrfach, vorzugsweise jedoch einfach auftreten können: C1-C6-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Hydroxymethyl, Halogen, Hydroxy, Oxo, Exomethylen.
Diese Substituenten können an den genannten, an den Pyridiniumrest ankondensierten Ringen auftreten, unabhängig davon, ob der jeweilige Ring gesättigt, ungesättigt oder auch noch durch ein Hetero-Atom unterbrochen ist.
Der an den Pyridiniumrest ankondensierte Ring kann zwei bis zehn Ringglieder (Di- bis Decamethylen), vorzugsweise jedoch drei bis fünf Ringglieder enthalten und somit beispielsweise einen Cyclopenteno-, Cyclohexeno- oder Cyclohepteno-Ring darstellen. Enthält ein solcher ankon- densierter Ring eine Doppelbindung, so seien als Beispiele ein Dehydrocyclopentadieno-, Dehydrocyclohexadieno- oder Dehydrocycloheptadieno-Ring genannt. Ist in derartigen Ringen ein C-Atom durch ein Hetero-Atom ersetzt, so kommen als Hetero-Atome insbesondere Sauerstoff oder Schwefel in Betracht. Als ein Sauerstoffatom enthaltende, ankondensierte Ringe, die zwei oder eine Doppelbindung enthalten, seien beispielsweise erwähnt Furo, Pyrano, Dihydrofuro und Dihydropyrano; als ankondensierte Ringe mit einem Schwefelatom, die zwei oder eine Doppelbindung enthalten, Thieno, Thiopyrano, Dihydrothieno und Dihydropyrano. Von den ein Hetero-Atom enthaltenden, ankondensierten Ringen kommen für eine Substitution, insbesondere durch die vorstehend angegebenen Substituenten, insbesondere diejenigen Ringe in Betracht, die nur eine Doppelbindung enthalten.
Als besonders bevorzugtkonren beispielsweise die folgenden Substituenten in Betracht: A einen Chinolinium oder einen Isochinoliniumrest, die jeweils auch ein- oder mehrfach, gleich oder verschieden substituiert sein können durch C1-C6-Alkyl wie z.B. Methyl, Äthyl, Propyl, vorzugsweise Methyl, durch Methoxy, Hydroxy, durch Halogen oder Trifluormethyl, einen Pyridiniumrest,der ein- oder mehrfach, vorzugsweise 1- bis 3-fach, insbesondere 1- bis 2-fach substituiert sein kann, beispielsweise durch C1-C4-Alkyl, wie insbesondere Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, Dimethyl, Trimethyl, Methyl und Äthyl, Methyl und Propyl, Methyl und Isopropyl, Äthyl und Äthyl; Sydroxy-C1-C4-alkyl, wie insbesondere Hydroxymethyl, Hydroxyäthyl, Hydroxypropyl, Hydroxyisopropyl, Hydroxybutyl, Hydroxy-sec.-butyl oder Hydroxy-tert.-butyl, und wobei z.B. auch zwei oder drei Hydroxygruppen am Alkylrest stehen können; C3-C4-Alkenyl, wie insbesondere Allyl, 2-Methylallyl und Buten-3-yl, die auch noch durch Hydroxy substituiert sein können, wie insbesondere Hydroxyallyl und Hydroxybutenyl; C3-Alkinyl, wie insbesondere Propargyl; C3-C6-Cycloalkyl und C3-C6-Cycloalkyl-methyl, wobei sich die Kohlenstoffzahl auf den Cycloalkylteil bezieht, wie insbesondere Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl und Cyclopentylmethyl, wobei die Ringe auch substiuiert sein können, z.B. durch Hydroxy, wie insbesondere l-Hydroxy-l-cyclopentyl und l-Hydroxy-lcyclohexyl oder durch Halogen, vorzugsweise Chlor; C5-C6-Cycloalkenyl, wie insbesondere Cyclopenten-l-yl und Cyclohexen-l-yl; C1-C6-Alkoxy, wie insbesondere Methyl- und Äthyloxy; Halogen, wie insbesondere 3-Fluor, 3-Chlor, 3-Brom, 3-Jod,2 Hydroxy, insbesondere 3-Hydroxy; Trifluormethyl, insbesondere 3-Trifluormethyl; Phenyl und Benzyl, die auch substituiert sein können, beispielsweise durch Halogen, insbesondere Chlor, wie z.B. 4-Chlorbenzyl, 2'-Thienyl und 3'-Thienyl; Stellt A einen Pyridiniumrest dar, der durch zwei zu einem Di- bis Decamethylen-Ring geschlossene Alkylgruppen substituiert ist, der wiederum ein- oder mehrfach, vorzugsweise einfach substituiert sein und eine oder zwei Doppelbindungen enthalten kann, so kommen hierfür ganz besonders die folgenden ankondensierten Ringsysteme in Betracht: Cyclobuteno, Cyclopenteno, Hydroxycyclopenteno, Oxocyclopenteno, Hydroxymethylcyclopenteno, Exomethylencyclopenteno, Carboxycyclopenteno und Carbamoylcyclopenteno, Cyclohexeno, Hydroxycyclohexeno, Oxocyclohexeno, Hydroxymethyl-cyclohexeno, Exomethylen-cyclohexeno, Carboxycyclohexeno und Carbamoylcyclohexeno, Cyclohepteno, Hydroxy-, Oxo-, Hydroxymethyl-, Exomethylen-, carboxycyciohepteno und Carbamoylcyclohepteno; Dehydro- cyclopenteno, Dehydro-cyclohexeno und Deh.ydrocyclohepteno.
Ist in den vorstehend genannten ankondensierten Ringsystemen ein Ring-C-Atom durch ein Hetero-Atom, insbesondere Sauerstoff ersetzt, so kommen insbesondere in Betracht: FuroL [2,3-b] pyridin, Furot 3,2-b 7pyridin, Furo [2,3-c]pyridin; Furo-/ 3, 7pyridin; Thienyl 2,3-b 7pyridin, Thienyl/ 3,2-b]pyridin, Thieno/ 2,3-c 7pyridin, Thienyl 3,2-c 7pyridin, Thieno[3,4,-b] 7pyridin, Thieno[ 4-c ]pyridin, Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel I ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel II oder deren Salze worin R Wasserstoff oder Methoxy, R2 eine durch diejenige Base, die den Resten A der Formel I entspricht, austauschbare Gruppe bedeutet und worin R3Co einen Acylrest, z.B. einen Formylrest oder einen allgemein aus der Cephalosporin- und Penicillinchemie bekannten Acylrest darstellt, mit der Base, die dem oben in Formel I definierten Rest A zugrundeliegt, umsetzt unter Bildung der Verbindung der allgemeinen Formel III, in der A, R1 und R3 die obengenannte Bedeutung haben und sodann den Acylrest nach allgemeinen, aus der Cephalosporin- und Penicillinchemie bekannten chemischen oder enzymatischen Methoden unter Bildung der Verbindung I abspaltet.
Als Reste R2 kommen insbesondere in Betracht Acyloxyreste von.niederen aliphatischen Carbonsäuren, vorzugsweise mit 1 bis 4 C-Atomen, wie z.B. Acetoxy oder Propionyloxy, insbesondere Acetoxy, die gegebenenfalls substituiert sein können, wie z.B. Chloracetoxy oder Acetylacetoxy. Für R2 kommen auch andere Gruppen in Betracht, wie beispielsweise Carbamoyloxy.
In den Acylresten R3Co- bedeutet R3 Wasserstoff oder die 4 Gruppe R4-(CH2)n~, worin n = O oder 1 ist und R einen 1 erzvorzugsweise 4-Alkylrest-, der ein- oder mehr-C1-C10-, vorzugsweise C10-, verzugsweise C1-C4-Alkylrest, der einfach, gleich oder verschieden substituiert sein kann durch gegebenenfalls substituiertes carbocyclisches oder heterocyclisches Aryl, wie z.B. Phenyl oder Thienyl, durch gegebenenfalls substituiertes Aryl- oder Heteroaryloxy, wie z.B.
Phenyloxy, durch gegebenenfalls substituiertes Aryl- oder Heteroarylthio, wie z.B. Phenylthio oder Imidazolylthio durch C3-C6-Cycloalkyl oder C4-C6-Cycloalkenyl, durch gegebenenfalls substituiertes C1-C6-Alkyloxy, durch gegebenenfalls substituiertes C1-C6-Alkylthio, durch Cyano, Halogen, Trifluormethyl, Sulfo, Hydroxy, Amino oder Carboxy, wobei Hydroxy-, Amino- und Carboxygruppen auch geschützt oder blockiert sein können, beispielsweise die Gruppe worin Z gegebenenfalls substituiertes Arylcarbonyl, wie z.B.
Phenylcarbonyl oder Heteroarylcarbonyl, wie z.B. Thien-2-ylcarbonyl' gegebenenfalls substituiertes C1-C4-Alkyloxycarbonyl oder die Gruppe -CH = C(C02C2H5)2, gegebenenfalls substituiertes C1-C6-Alkyl-Sulfonyl oder gegebenenfalls substituiertes Phenylsulfonyl, wie z.B. 4-Methyl-phenylsulfonyl oder 4-chlor-phenylsulfonyl darstellt, oder R4 einen gegebenenfalls substituierten carbocyclischen oder heterocyclischen Arylrest, wie z.B. Phenyl, Thienyl oder Furyl, bedeutet.
R3 bedeutet weiterhin die Gruppe worin R5 Wasser- stoff oder einen gegebenenfalls substituierten C1-C6-Alkylrest bedeutet und R4 die vorstehende Bedeutung hat, oder R3 bedeutet den Rest worin R C1-C6-Alkyl bedeutet.
Besonders bevorzugt sind Ausgangsverbindungen, in denen die Acylreste R3Co- einen Thienylacetyl- oder einen Phenylacetylrest bedeuten, die sich durch Penicillin-G-Amidohydrolase enzymatisch abspalten lassen. Weiterhin bevorzugt sind präparativ gut zugängliche und damit preiswerte Ausgangsverbindungen, in denen R3CO- beispielsweise Thienylacetyl, Phenylacetyl sowie Phenoxyacetyl sein kann. Besonders bevorzugt sind weiterhin die Reste des Naturproduktes Cephalosporin C, sowie deren blockierte und geschützte Derivate der Formel in der Z die oben genannte Bedeutung besitzt. Die Ausgangsverbindungen sind also literaturbekannt oder nach literaturbekannten Verfahren leicht herstellbar.
Die Umsetzung von Verbindungen der allgemeinen Formel II mit-den Basen, die den Resten A der allgemeinen Formel I entsprechen, kann in Wasser oder in einem Gemisch aus Wasser und einem mit Wasser leicht mischbaren organischen Lösungsmittel, wie z.B. Aceton, Dioxan, Acetonitril, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid oder Äthanol durchgeführt werden. Die Reaktionstemperatur liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 10 bis etwa 1000C, vorzugsweise zwischen 20 und 80°C. Die Basenkomponente wird in Mengen zugegeben, die zwischen etwa äquimolaren Mengen und einem bis zu etwa 5-fachen Uberschuß liegt. Der Austausch des Restes R2 wird durch Anwesenheit von Neutralsalzionen, vorzugsweise von Jodid- oder Thiocyanationen, im Reaktionsmedium erleichtert. Insbesondere werden etwa 10 bis etwa 30 Äquivalente Kaliumjodid, Natriumjodid, Kalimthiocyanat oder Natriumthiocyanat zugegeben. Die Reaktion wird vorteilhaft in der Nähe des Neutralpunktes, vorzugsweise bei einem pH-Wert im Bereich von etwa 5 bis etwa 8 durchgeführt.
Die Reaktion kann auch bevorzugt in nicht-wäßriger Lösung in Gegenwart von Tri-C1-C4-alkyljodsilan, wie z.B. Trimethyl-oder Triäthyljodsilan ausgeführt werden. Die Umsetzung von Verbindungen der allgemeinen Formel II mit Pyridinbasen ist bekannt. So ist z.B. in der Literatur (EP 60 144) besöhrie ben, daß 3-Jodmethyl-cephalosporinderivate, z.B. Verbindungen, die denen der Formel I mit A = J entsprechen, mit Pyridinbasen zu den entsprechenden Pyridiniumverbindungen reagieren. Derartige Jodalkylverbindungen lassen sich allgemein aus Estern, z.B. Acetaten, mit Trimethyljodsilan herstellen (J. Amer. Chem. Soc. 99, 968, 1977; Angew.
Chemie 91, 648, 1979), eine Reaktion, die in der Folgezeit auf Cephalosporine übertragen worden ist (EP 34924, US 4266-049, Tetrahedron Letters 1981, 3915, EP 70 706).
Nach dem in EP 60 144 beschriebenen Zweistufenverfahren werden z.B. die den der Formel II entsprechenden Acetate (R2=OCOCH3) zuerst in die 3-Jodmethylverbindungen übergeführt, diese isoliert und dann mit den gewünschten Pyridinbasen zur Reaktion gebracht. Zur Isolierung der Endprodukte ist eine chromatographische Reinigung nötig, die maximale Ausbeute an reinem Endprodukt liegt unter 10 % d.Th.. Auch nach einer in der EP 70 706, Beispiel 5 beschriebenen Variante, wobei die 3-Jodmethylverbindungen nicht isoliert werden, wird nach Umsetzung mit Pyridin die Titelverbindung neben mehreren Komponenten nur chromatographisch identifiziert.
Es ist überraschend, daß die Ausbeuten an den Endprodukten der Formel 1 bis zum mehr als zehnfachen erhöht werden, wenn die nucleophile Austauschreaktion von Beginn an in Gegenwart eines Uberschusses der entsprechenden dem Rest A in Formel I zugrundeliegenden Basen ausgeführt wird, d.h.
Tri-C1-C4-alkyljodsilan, vorzugsweise Trimethyljodsilan nach Zugabe der Base zur Reaktionsmischung gegeben wird.
Das Verfahren wird so durchgeführt, daß zu einer Lösung oder Suspension der Verbindung II in einem geeigneten Lösungsmittel die dem Rest A entsprechende Base zugegeben wird, gefolgt von Trimethyljodsilan. Statt Trimethyljodsilan kann beispielsweise auch eine Reaktionsmischung aus Jod und Hexamethyldisilan, die vorher bei Temperaturen zwischen etwa 60 und 1200C in literaturbekannter Weise zur Reaktion gebracht wurden, wobei Trimethyljodsilan entsteht, verwendet werden. Statt Trimethyljodsilan kann mit demselben guten Ergebnis auch Triäthyljodsilan, das in literaturbekannter Weise hergestellt wurde, verwendet werden. Die Reaktion wird ausgeführt bei Temperaturen zwischen etwa -5° und +1000C, vorzugsweise zwischen +100 und +800C.
Geeignete inerte aprotonische Lösungsmittel sind z.B.
chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Chloroform, Dichloräthan, Trichloräthan, Tetrachlorkohlenstoff, oder Niederalkylnitrile, wie Acetonitril oder Propionitril, oder Frigene; insbesondere ist Methylenchlorid ein hervorragendes Lösungsmittel.
Die dem Rest A entsprechende Base wird in mindestens stöchiometrischer Menge bis zu einem zwanzigfachen Uberschuß zugegeben, vorzugsweise wird mit solchen Mengen gearbeitet, daß die freiwerdende Jodwasserstoffmenge gebunden wird und noch mindestens 1 Mol, vorzugsweise 2-5 Mol der Base für die Substitution zur Verfügung stehen.
Da neben der auszutauschenden Gruppe R2 in der Ausgangsverbindung II auch andere vorliegende funktionelle Gruppen, wie Amino-, Carboxy- oder Amidgruppe, mit Trimethyljodsilan reagieren, wird letzteres in mindestens vierfachem bis zum etwa zwanzigfachem, vorzugsweise in fünf- bis zehnfachem Uberschuß zugegeben.
Carboxyl- und N-Aminofunktionen in der Verbindung II können auch durch Zugabe eines Silylierungsmittels, wie z.B.
Bistrimethylsilylacetamid, Bistrimethylsilyltrifluoroacetamid, Trimethylchlorsilan, Hexamethyldisilazan, Bistrimethylsilylharnstoff,vorsilyliert werden, entweder ohne oder in Gegenwart einer Base, vorzugsweise der gewünschten, der Gruppe A zugrundeliegenden Base in den vorstehend beschriebenen Mengen. Anschließend wird Trimethyljadsilan in mindestens stöchiometrischer Menge oder auch im überschuß, vorzugsweise in einem doppelten bis zu einem zehnfachen Überschuß zugegeben.
Wenn in der dem Rest A der Formel I zugrundeliegenden Base funktionelle Gruppen, wie z.B. Hydroxygruppen und dergleichen, vorliegen, so werden diese vorzugsweise mit einem der vorstehend genannten Silylierungsmittel vorsilyliert und sodann in der Reaktion eingesetzt.
Die Reaktionsprodukte der Formel III können durch Zugabe von Wasser oder wäßrigen Mineralsäuren, z-B. verdünnte HCl, HBr, HJ oder H2SO4, aus der wäßrigen Phase in üblicher Weise, z.B. durch Gefriertrocknen der Wasserphase, Chromatographie und dergleichen isoliert werden. Vorzugsweise werden die polaren Reaktionsprodukte aus der wäßrigen Lösung in Form eines schwerlöslichen Salzes, beispielsweise eines Hydrojodidsalzes ausgefällt.
In den erhaltenen Verbindungen der allgemeinen Formel III wird sodann die Acylgruppe R3Co nach allgemein bekannten chemischen - z.B. durch Hydrolyse mit verdünnten Mineralsäuren, wie z.B. zu Salzsäure oder Schwefelsäure oder über Imidchloride - oder enzymatischen Verfahren, wie sie z.B.
in der DE-OS 30 19 838 beschrieben sind, abgespalten.
Bei Anwendung der Imidchlorid-Spaltung wird die Verbindung III mit bspw. Phosphorpentachlorid zur Reaktion gebracht, das entstehende Imidchlorid durch Zusatz eines Alkohols in den Iminoäther übergeführt und dieser sodann durch Hydrolyse oder Alkoholyse gespalten. Die Reaktion wird vorteilhaft in Gegenwart eines Silylierungsmittels wie Trimethylchlorsilan ausgeführt. Die gebildete Verbindung der allgemeinen Formel I wird nach Hydrolyse der Reaktionsmischung durch Zugabe von Wasser aus der wäßrigen Phase wie üblich, z.B. durch Gefriertrocknen oder Chromatographie über Kieselgel oder dergleichen, isoliert. Vorzugsweise werden die Reaktionsprodukte aus der Reaktionslösung direkt als schwerlösliche Salze, beispielsweise eines Hydrochlorids oder Hydrojodids, isoliert.
Bei Anwendung der enzymatischen Spaltung wird beispielsweise in Verbindungen der Formel III, in denen R³ Co = 6 cH2CO- und bedeuten, mit fixierter Penicillin-G-Amidohydrolase der Acylrest abgespalten. Die Reaktion wird in wäßriger Lösung bei einer Temperatur von etwa 25-400C, vorzugsweise 35-370C und einem pH-Wert von etwa 6.5-8.0, vorzugsweise von 7.2-7.8 ausgeführt. Durch Zugabe von 1n NaOH wird der pH-Wert konstant gehalten. Nach beendeter Reaktion wird vom fixierten Enzym durch Filtration getrennt.
Die so erhaltenen Reaktionsprodukte der Formel I werden aus der wäßrigen Phase in üblicher Weise z.B. durch Gefriertrocknen, Chromatographie oder Fällung in Form eines schwerlöslichen Salzes isoliert.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen.der Formel I sind Ausgangsprodukte für die Herstellung zahlreicher hochwirksamer Antibiotika der allgemeinen Formel III', in denen z.B. R1 = Wasserstoff oder Methoxy und R31 Co insbesondere einen 2- (Aminoheterocyclyl) -2-oxyiminoacetylrest, beispielsweise den 2- 2-(2-Aminothiazolyl)-2-oxyimino-acetylrest bedeutet, die in den deutschen Patentanmeldungen DE-OS 31 18 732, P 32 07 840.4, P 32 47 614.0 und P 32 47 613.2 beschrieben sind.
Die folgenden Ausführungsbeispiele für die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Verbindungen dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung, schränken sie jedoch nicht darauf ein.
Herstellung der Ausgangsmaterialien Beispiel 1 3- [(2,3-Cyclopenteno-1-pvridinio)methyl]- ;7" -th»nb acetamido)- ceph- 3-em- 4- carboxylat Variante a Ein Gemisch aus 150 g (0.36 mol) 7-(2-Thienylacetamido)-cephalosporansäure-Natriumsalz (Cephalothin), 680 g (7 mol) Kaliumthiocyanat, 66.5 g (65 ml, 0.56 mol) 2,3-Cyclopentenopyridin, 150 ml Wasser und 30 g 85 proz. Phosphorsäure wird 4 Stunden bei 66-68°C gerührt. Während dieser Zeit fällt der pH-Wert von 6.6 auf pH 6.0. Die gelbgefärbte dickflüssige Lösung wird mit 3 1 Wasser verdünnt und viermal mit je 400 ml Methylenchlorid extrahiert. Unter Kühlen und Rühren werden sodann bei 5-10°C 110 ml 18 proz. Salzsäure innerhalb 30 Minuten zugetropft, wobei sich ein voluminöser Niederschlag bildet. Es wird 2 Stunden im Eisbad belassen, abgesaugt, dreimal mit je 500 ml Wasser gewaschen und im Vakuum getrocknet.
Ausbeute: 130 g (0,245 mol) hellgelb gefärbte Kristalle (68 % d. Th,) vom Zersetzungspunkt 156-1580C C22H21N304S2 x HSCN x H20 Ber. C 51.86 H 4..54 N 10.52 S 18.06 H20 3.38% Gef. C 51.8 H 4.3 N 10.2 S 18.0 H20 2.9 % IR (KBr): 1775 (Lactam-CO); 2040 cm (SCN) H-NMR (CF3C02D): Ç = 2.3-2.8 (m, 2H, Cyclopenten-H); 3.15-3.95 (m, 6H, 4 Cyclopenten-H und SCH2);4.06 (s, 2H, CH2CO); 5.2-6.2 (m, 4H, CH2Py und 2 Lactam-H); 6.8-7.4 Cm, 3H, Thiophen), 7.65-8.70 ppm (m, 3H, PY).
Variante b 3.96 g (10 mmol) 7- (2-Thienylacetamido)-cephalosporansäure werden in 90 ml Methylenchlorid gelöst und 10.2 g (10 ml, 86 mmol) 2,3-Cyclopentenopyridin zugegeben. Unter Rühren und Kühlen werden sodann 14 g (10 ml, 70 mmol) Trimethyljodsilan zugetropft und die Lösung 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf -15°C gekühlt, 25 ml 2n Salzsäure zugegeben und von der organischen Phase getrennt. Die wässrige Phase wird durch Zugabe von Natriumbicarbonat auf pH 6.0 gestellt und über Kieselgel (Grace, 0.1 mm) mit Aceton:Wasser (3:1) chromatographiert. Nach dem Gefriertrocknen der Produktfraktionen erhält man die Titelverbindung in Form eines hellgelben amorphen Feststoffs.
Ausbeute: 3.2 g (70.5 % d. Th.) -1 IR (KBr): 1775 cm (Lactam-CO) 1H-NMR (CF3C02D): ß = 2.3-2.8 (m, 2H, Cyclopenten-H); 3.1-3.95 (m, 6H, 4 Cyclopenten-H und SCH2); 4.09 (s, 2H, CH2CO); 5.2-6.25 (m, 4H, CH2Py und 2 Lactam-H); 6..8-7.4 -(m, ;3H, Thiophen); 7.65-8.85.ppm. (m, 3H, Py) Beispiel 2 3-E(2, 3-Cvclopenteno-1-pyridinio)methyl3-7-phenylacetamido ceph-3-em-4-carboxylat Variante a Aus 14.4 g 7-Phenylacetamido-cephalosporansäure « Natriumsalz, 68 g Kaliumthiocyanat, 6.5 ml 2,3-Cyclopentenopyridin, 15 ml Wasser und 3.4 g 85 proz. Phosphorsäure in Analogie zu Beispiel 1 a. Die Reaktionsmischung wird mit 120 ml Aceton verdünnt und über 500 g Kieselgel (Grace, 0.1 mm) mit Aceton:Wasser (8:1) und sodann mit Aceton: Wasser (2:1) chromatographiert. Die Produktfraktionen ergeben nach dem Gefriertrocknen 7.5 g (48 % d. Th.) hellgrau gefärbten amorphen Feststoff.
IR (KBr): 1770 cm (Lactam-CO) 1H-NMR (CF3CO2D): g = 2..25-2.85 (m, 2H, Cyclopenten-H); 3.1-3.75 (m, 6H, 4 Cyclopenten-H und SCH2); 3.87 (s, 2H, CH2CO); 3.2-6.25 (m, 4H, CH2Py und 2 Lactam-H); 7.38 (s, 5H, Phenyl); 7.6-8.7 ppm (m, 3H, Py).
Variante b Aus 3.9 g 7-Phenylacetamido-cephalosporansäure, 10 ml 2,3-Cyclopentopyridin und 10 ml Trimethyljodsilan in 90 ml Nethylenchlorid in Analogie zu Beispiel 1b. Nach der Hydrolyse wird wie oben über Kieselgel und Aceton:Wasser (3:1) chromatographiert.
Ausbeute: 2.4 g (53.5 t) amorpher Feststoff.
Die Verbindung ist in allen Eigenschaften mit der von Beispiel 2 a identisch.
Beispiel 3 3-L (2, 3-Cyclnteno- 1 -pyridinio) methyl-7-phenoxyacetamido-ceph-3-em-.4-carboxylat Variante a Aus 21.4 g 7-Phenoxyacetamido-cephalosporansäure-Natriumsalz, 95 g Kaliumthiocyanat, 9 ml 2,3-Cyclopentenopyridin und 1.5 g 85 proz. H3P04 in 21 ml Wasser in Analogie zu Beispiel 1 a. Nach dem Verdünnen mit Aceton wird über 600 g Kieselgel mit Aceton:Wasser (8in) und sodann mit Aceton:Wasser (2:1) chromatographiert. Die Produktfraktionen werden gefriergetrocknet. Man erhält 11.9 g (51 % d. Th.) eines farblosen amorphen Feststoffs.
IR (KBr): 1770 cm 1 (Lactam-CO) H-NMR (CF3C02D): i = 2.25-2.85 (m, 2H, Cyclopenten-H); 3.15-3.9 (m, 6H, Cyclopenten-H und SCH2); 4.81 (s, 2H, CH2CO); 5.25-6.20 (m, 4H, CH2Py und 2 Lactam-H) 6.8-7.5 (m, 5 Phenyl-H); 7.65-8.7 ppm (m, 3H, Py).
Variante b Aus 2.5 g 7-Phenoxyacetamido-cephalosporansäure, 5 ml 2,3-Cyclopentenopyridin und 5 ml Trimethyljodsilan in 45 ml Methylenchlorid in Analogie zu Beispiel 1 b.. Nach der Hydrolyse wird die wässrige Phase über Kieselgel mit Aceton:Wasser (3:1) chromatographiert. Die Produktfraktionen ergeben nach dem Gefriertrocknen 1.8 g (61.5 % d. Th.) eines bräunlich gefärbten amorphen Feststoffs. Die Verbindung ist in allen Eigenschaften mit der von Beispiel 3 a identisch.
Beispiel 4 7-(D-5-Benzamido-5-carboxypentanamido)-3-C(2,3-cyclopenteno-l-pyridinio)methyl-ceph- 3-em-4-carboxylat Variante a Eine Lösung von 5.2 g (10 mmol) 7-(D-5-Benzamido-5-carboxypentanamido)-cephalosporansäure, 11.9 g (11.7 ml, 0.1 mol) 2,3-Cyclopentenopyridin, 66 g (0.4 mol) Kaliumjodid und 30 mg Ascorbinsäure in 75 ml Wasser und 25 ml Aceton wird 4 Stunden auf 66-68°C erhitzt. Nach dem Erkalten wird mit 500 ml Aceton verdünnt und über 300 g Kieselgel chromatographiert. Mit Aceton:Wasser (7:1) werden die Salze eluiert, mit Aceton:Wasser (2:1) die Titelverbindung. Nach dem Gefriertrocknen der Produktfraktionen erhält man 3.2 g (55 e d. Th.) eines farblosen amorphen Feststoffs.
IR (KBr): 1770 cm (Lactam-CO) H-NMR (CF3C02D): = 1.8-3.9 (m, 15H, 6 Cyclopenten-H, SCH2undPentan-H); 4.8-6.2 zu zu 2 (m, 4H, CH2Py und 2 Lactam-H); 7.3-8.7 ppm (m, 8H, Py und Phenyl).
Variante b 5.1 g (4 ml, 28 mmol) Trimethyljodsilan werden unter Kühlen auf einmal in ein Gemisch aus 2.1 g (4 mmol) 7- (D-5-Benzamido-5-carboxypentanamido) -cephalosporansäure, 4.06 g (4 ml , 34 mmol)2,3-Cyclopentenopyridin und 40 ml Methylenchlorid gegeben. Es wird 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt, gekühlt und durch Zugabe von 5 ml 2nHcl hydrolysiert. Die wässrige Phase wird abgetrennt, mit Natriumbicarbonat auf pH = 6 gestellt und über 150 g Kieselgel mit Aceton:Wasser (5:1), sodann mit Aceton:Wasser (2:1) chromatographiert. Die Produktfraktionen ergeben nach dem Gefriertrocknen 1.9 g (47.5 %) eines hellgelben amorphen Feststoffs. Die Verbindung ist in allen Eigenschaften mit der vorstehend beschriebenen identisch.
Beispiel 5 7-(D-5-(4-Chlorbenzamido)-5-carboxypentanamido)-3-C(2,3-cyclopenteno-1-pyridinio)methylSceph-3-em-4-carboxylat Variante a In Analogie zu Beispiel 4 a aus 5.5 g (10 mmol) 7-FD-5-(4-Chlorbenzamido) -5-carboxypentanamido -cephalosporansäure, 11.9 g (0.1 mol) 2,3-Cyclopentenopyridin, 66 g (0.4 mol) Kaliumjodid, 30 mg Ascorbinsäure in 100 ml Wasser:Aceton (3:1) als amorphen Feststoff in 48 % Ausbeute erhalten.
IR (KBR): 1770 cm (Lactam-CO) H-NMR (CF3CO2D):j= 1.9-2.9 (m, 8H, (CH2)3und 2 Cyclopenten-H); 3.1-3.8 (m, 7H, 4 Cyclopenten-H, SCH2 und CH); 4.9-6.3 (m, 4H, CH2Py und 2 Lactam-H); 7.3-8.7 ppm (m, 7H, Phenyl und Py).
Variante b In Analogie zu Beispiel 4 b aus 7- D-5-(4-Chlorbenzamido)-5-carboxypentenanamido-cephalosporansäure (2.2 g), 2,3-Cyclopentenopyridin (4.06 g) und Trimethyljodsilan (5.1 g) in Methylenchlorid (40 ml) als amorphen Feststoff nach Chromatographie erhalten. Ausbeute: 51 % d. Th.
Die Verbindung ist in allen Eigenschaften mit der vorstehend beschriebenen identisch.
In Analogie zu Beispiel 4, Variante a (Austausch in Wasser), bzw. 4, Variante b (Trimethyljodsilanverfahren), werden die Verbindungen der folgenden Beispiele 6-12 aus den entsprechendenden Cephalosporinderivaten und 2,3-Cyclopentenopyridin erhalten.
Beispiel 6 7-(D-5-Benzolsulfonamido)-5-carboxypentanamido)-3-fi2,3-Cyclopenteno-l-pyriEnio)methyliceph-3-em-4-carboxylat Ausbeute nach Variante a: 45 %, Nach Variante b 52 %.
¹H-NMR (CF3C02D): # = 1.6-4.4 (m,1tH, 6 Cyclopenten-H, 7 Pentan-H und ScH2); 5.15-6.2 (m, 4H, CH2Py und 2 Lactam-H); 7.4-8.65 ppm (m, 8H, Phenyl und Py) Beispiel 7 7- D-5- (4-Methylbenzolsulfonamido) -5-carboxy-pentanamido] -3-[(2,3-cyclopento-1-pyridinio)methyl methyliceph-3-em-4-carboxylat Ausbeute nach Variante a: 38 % -H-NMR(D6-DMSO): J = 1,2-4.1 (m,18H mit s bei 2,36-CH3, 6 Cyclopenten-H, 7 Pentan-H und CH2S); 4.8-5.7(4H, CH2 Py und 2Lactam-H); 7.2-9.4 ppm (9H, 3Py-H, 4 Phenyl-H und 2NH).
Beispiel 8 7-ED-5-(4-Chlorbenzolsulfonamido)-5-carboxypentanamido]-3- (2, 3-cyclopenteno-1-pyridinio) m o)methyl-ceph-3-em-4-carboxylat Ausbeute Variante a: 48 %, nach Variante b 55 % H-NMR(cF3C02D): ; = 1.6-4.4 (m, 15K, 6 Cyclopenten-H, 7Pentan-11 und SCH2); 5.1-6.25 (m, 4H, CH2Py und 2 Lactam-11); 7.4-8.7 ppm (m, 7H, Phenyl und Py) Beispiel 9 7-(D-5-Amino-5-carboxy-pentanamido-3-(2,3-cyclopenteno-1-pyridrnio)methyl-ceph-3-em-4-carboxylat Ausbeute (Variante a): 19 % ¹H-NME (D20): ;= 1.6-2.7 (m, 8H, (CH2)3 und 2 Cyclopenten-H); 2.9-3.9 (m, 7H, 4 Cyclopenten-H; SCH2 und CH N); 5.9-5.95 (m, 4H, CH2Py und 2 Lactam-11); 7.6-8.7 ppm (m, 3H, Py) Beispiel 10 7- (D-5-tert. Butyloxycarbonylamino-5-carboxypentanamido) -3- (2. 3-cyclopenteno-1-pyridinio) methyl-ceph-3-em-4-carboxylat Ausbeute nach Variante a: 15 % d.Th.
H-NMR (D6-DMSO): #= 1.2-1.9 (m, 15H, (CH2)3 und C(CH3)3); 1.9-2.4 (m, 2 Cyclopenten-H); 2.7-4.0 (m, 7H, CHN, SCH2 und 4 Cyclopenten-H) 4.8-5.7 (m, 4H, CH2Py und 2Lactam-H); 6.0-6.3 (NH); 7.7-8.9 (m, 3H, Py); 9.1-9.4 ppm (NH) Beispiel 11 7X(D-5-Carboxy-5-(2,2-diäthoxycarbonyl)vinylamino-pentanamid 3-(2,3-cyclopenteno-1-pyridinio)methyl-ceph-3-em-4-carboxylat Ausbeute nach Variante a: 14 % d.Th.
1H-NMR (D6-DMSO): # = 1.0-1.4 (t, 6H, Äthyl); 1.4-1.8 (m, 6H, (CH2)3); 1.9-2.4 (m, 2 Cyclopenten-H); 2.8-4.3 (m, 11H, 4 Cyclopenten-H, CHNH, SCH2 und 4 Äthyl); 4.7-5.7 (4H, CH2Py und 2 Lactam-11); 7.6-9.8 ppm (6H, 3Py-H, Vinyl-H, 2NH) Beispiel 12 7-(2-Acetyl-2-syn-methoxyimino-acetamido)-3-(2.3-cyclopenteno-1-pyridinio) methyl-ceph-3-em-4-carboxylat Ausbeute nach Variante a: 18 % d.Th.
¹H-NMR (CF3CO2D): # = 2.3-2.9 (m mit s bei 2.49, 5H, CH3CO und 2 Cyclopenten-H); 3.1-3.9 (m, 6H, SCH2 und 4 Cyclopenten-H) 4.26 (s, 3H, NOCH3); 5.1-6.2 (m, 4H, CH2Py und 2 Lactam-H); 7.6-8.7 ppm (m, 3H, Py) Analog Beispiel 4b (Trimethyljodsilanverfahren) werden die nachfolgend aufgeführten Verbindungen erhalten, die der allgemeinen Formel entsprechen und in denen A den in der zweiten Spalte der Tabelle 1 angegebenen Substituenten bedeutet.

Tabelle l

Beispiel A § Ausbeute 1H-NMR (CF3C02D): (ppm)

! % d. Th.

13 | 38 1.7-3.9 (m, 9H, SCH2, 7

-N Pentan-H) 4.8-6.4 (m, 4H,

CH2Py und 2Lactam-H); 7.4-

9.2 (m, lOH, Py und Phenyl).

14 22 1.7-3.9 (m,9H,SCH2 und

9 7 Pentan-H); 4.8-6.3 (m,

1 4H, CH2Py und 2Lactam-H)

7.3-8.6 % 7.3-8.6 (m, lOH, Phenyl

und Chinolin) 8.9-9.4

(m, 2 Chinolin-H)

1.8-3.1 (m, 7H, Pentan); 3.39

15 26 und 3.82 (AB, J = 19 Hz, SCH );

4.8-6.3 (m, 4H, CH2Py und 2

tam-H); 7.3-8.7 (m, llH, Phenyl

;$ und Isochinolin); 9.5-9.85

(m, 1 Isochinolin-H)

eispiel A Ausbeute 1H-NMR (CF3C02D):S(ppm)

% d. Th.

1.6-4.1 (m, 17H, 8 Cyclo-

hexen-H, 7 Pentan-H und

16 n 32 SCH ), 4.9-6.4 (m, 411, CH2

Py dnd 2 Lactam-H); 7.3- 2

9.0 (m, 811, Phenyl und Py?

6

1.7-3.0 (m, 7H,Pentan);2.76

17 35 (s, 3H, Cd,); 3.65 und

3.73 (AB, 9 = 19 Hz, SCH2);

4,7-6.3 (m, 4H, CH2Py und

CH3 2 Lactam-H); 7.3-8.9 (m,

\==/ 9H, Phenyl und Py)

1.8-2.9 (m, 7 Pentan-H);

18 C6H5 62 3.42 und 3.76 (AB, J =

19 19 einz, So2); 4.9-6.4 (m,

411, 4H, CH Py und 2 Lactam-11);

ç 7.3-9.i5 (m, 14H, Phenyl

und | Py)

In Analogie zu Beispiel 1 b (Trimethyljodsilanverfahren) werden die nachfolgend aufgeführten Verbindungen erhalten, die der allgemeinen Formel entsprechen und ion denen A den in der zweiten Spalte der Tabelle 2 angegegebenen Substituenten bedeutet.

Tabelle 2

Beispiel A Ausbeute 1H-NMR (CF3C02D): g (ppm)

z d. Th.

< CH3 2.66 (s, 3H, CH3); 3.40

19 O U 84 und 3.72 (AB, J = 19 Hz,

211, SCH2); 4.06 (s, 2H,

CH2CO); 5.05-6.40 (m, 4H,

CH2Py und 2 Lactam-H) ;6.8-

7.4 (mr 3H, Thiophen)

7.95-9.20 (m, 4H, Py)

~

3.38 und 3.72 (AB, J=19Hz,

20 zu 6H5 65 SCH23;4.10 (s, 2H, CH2CO);

-N 2 4.9-6.3 (m, 4H, CH2Py und

2 2 Lactam-H); 6.9-7.3 (m,

3H, Thiophen); 7.66 (s,

5H, Phenyl); 8.0-9.4 (m,

4H, Py)

Beispiel A Ausbeute 1H-NMR (CF3C02D): 6 (ppm)

% d. Th. ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

n

21 ( ) 35 1.7-2.4 (m, 4H, Cyclohexen-H);

2.8-3.8 (m, 6H, 4 Cyclohexen-H,

. SCH2); 4.05 (s, 2H, CH2CO);

5.15-6.25 (m, 4H, CH2Py und

2 Lactam-H);6.8-7.5 (m, 3v,

Thiophen); 7.6-8.8 (m, 3H, Py)

~ .. ~ ..

22 $ X 38 3.40 und 3.78 (AB, Jr19 Hz,

2H, 5CR2); 4.08 (s, 2H, CH2CO);

5.15-6.35 (m, 4H, CH2Py und

2 Lactain-11); 6.8-7.4 (m, 3H

Thiophen); 7.9-8.8 (m, 6H,

Isochinolin-H); 9.5-9.8 (m,

1 1 Isochinolin-H)

3.42 und 3.75 (AB,2 = 19Hz,

23 -N 2 28 SCH2); 4.06 (s, 2H, CH2CO);

5.26-6.42 (m, 4H, CH2Py und

2 Lactam H); 6.8-7.4 (m, 3H,

Thiophen); 8.0-9.2 (m, 5H, Py)

In Analogie zu Beispiel lb (Trimethyljodsilanverfahren) werden die nachfolgend aufgeführten Verbindungen erhalten, die der allgemeinen Formel entsprechen und in denen R1 und R3 die in Tabelle 3 angegebenen Substituenten bedeuten.

Tabelle 3

Beispiel R1 R3 Ausbeute 1H-NMR (CF3C02D):

% d. Th. S (ppm)

. . ~ ~ . . . . ~

2.1-2.9 (m, 5H, CH3-

24 H 11N 28 sind, bei 2.33 und

wNoLSCH2- 2Cyclopenten-H) und3.1-

CR3 3.9 (m, 6H, SCH2 und

4Cyclopenten-i1); 4.03

(s, 2K, CH2CO) 5.15-

6.25 (m, 411, CH2Py

und 2 Lactium-H); 7.3-

8.7 (m, 5H, Py und

Imidazol)

Beispiel R1 R3 Ausbeute 1N-NMR (CF3C02D):

% d. Th. J (ppm)

25 H CNCH2- 32 2.1-2.9 (m,

2Cyclopenten-H);

3.1-3.8 (m, 6H,

SCH und 4Cyclo-

penten-H); 3.88

(s, 2H, CH2CO);

5.2-6.25 (m, 4H,

CH2Py und 2Lac-

tam-H); 7.65-

8.7 (m, 3H, Py)

26 H l | 68 2.2-2.9 (m, 2Cyclo-

9 penten-H); 3.15-

3.85 (m, 6H, SCH2

N und 4Cyclopenten-

11); 5.2-6.25 (m,

CH3 4H, CH2Py und 2

Lactam-H); 6.60;

6.98 und 7.57

(je ein Furan-H);

7.6-8.7 (m, 3H,

Py)

27 - OCH3 1 65 2.2-2.9( mS2

rH zuCO Cyclopenten-H);

2.9-3.8 (in, 611,

ScH2 und 4 Cyc-

lopenten-H);

3.70 (s, 3H,

OCH3); 4.10 (s,

2H, CH2CO);

5.25-6.20 (m,

4H, CH2Py und

2Lactam-H);

6.7-7.45 (m,

3Thiophen-H);

7.65-8.7 (m,

3H, Py)

Endprodukte Beispiel 1 7-Amino-3- [(2,3-cyclopenteno-1-pyridinio)methyl]-ceph-3-em-4-carboxylat a) Chemische Spaltung Zur gerührten Suspension von 5.6 g (10.5 mmol) 3-[(2,3-cyclopenteno-1-pyridinio)methyl] -7- (2-thienylacetamido) -ceph-3-em-4-carboxylat-Hydrothiocyanatsalz (Beispiel 1) in 40 ml trockenem Methylenchlorid werden 5.6 ml (44 mmol) N,N-Dimethylanilin und 2.8 ml (22.2 mmol) Trimethylchlorsilan gegeben. Unter leichter Temperaturerhöhung auf 27°C entsteht eine klare Lösung. Nach 1 Stunde Rühren bei Raumtemperatur wird auf -4O0C gekühlt und auf einmal 4.6 g (22.2 mmol) PCl5 zugegeben, wobei die Temperatur auf -25°C steigt. Die dunkelbraune Lösung wird 1 Stunde bei -300C gerührt und sodann in eine auf -4O0C gekühlte Lösung von 9 ml Isobutanol in 18 ml Methylenchlorid gegossen. Es bildet sich ein Niederschlag. Nach Stehen über Nacht im Kühlschrank wird abgesaugt und mit Methylenchlorid gewaschen. Das feuchte Rohprodukt wird sofort in 15 ml Methanol von -5 0C gelöst und 80 ml Methylenchlorid:Äther (1:1) zugetropft. Der gebildete Niederschlag wird nach 2 Stunden Rühren bei -100C abgesaugt, mit Aceton gewaschen und über P205 i. Vak. getrocknet.

Ausbeute: 3.3 g (78 % d. Th.) hellbraun, kristallin.
C161117N303S x 2 HCl Ber.: C 47.41 H 4.97 Cl 17.49 N 10.37 % Gef.: C 46.2 H 5.6 Cl 16.6 N 9.8 % -1 IR (KBr): 1785 cm (Lactam-CO) H-NMR(CF3C02D) : # = 2.55-2.95 (m, 2H, Cyclopenten-H); 3,15-3.95 (m, 6H, 4 Cyclopenten-H und und S-CH2); 5.53 (s, 2H, Lactam-H); 5.55 und 6.03 (AB,J = 15 Hz, 2H, CH2Py); 7.65-8.70 ppm (m, 3H, Py).
b) Enzymatische Spaltung 106 g (0.2 mol) 3- (2,3-Cyclopenteno-l-pyridinio)methyl -7-(2-thienyl-acetamido) -ceph-3-em-4-carboxylat-Hydrothiocyanatsalz (Beispiel 1) werden in 600 ml Wasser suspendiert, eine Lösung von 150 ml Amberlite LA-2 (Rohm und Haas) in 800 ml Essigester zugegeben und die Mischung 1/2 Stunde im Eisbad gerührt. Die Phasen werden getrennt und die wässrige Lösung zweimal mit 50 ml LA-2 (Acetatform) in 150 ml Methylisobutylketon extrahiert sowie noch viermal mit je 100 ml Methylenchlorid gewaschen. Die Wasserphase wird auf ein Vol. von 500 ml ergänzt. und mit NaHC03 (0.2 g) auf pH 7 gestellt. Es werden 100 g fixiertes Penicillin G-Amidohydrolase-Enzym zugegeben und bei 370C und pH 7.1 gerührt.-Der pH-Wert wird durch Zutropfen von in NaOH konstant gehalten. Nach 2 Stunden ist ein 90 proz. Umsatz erreicht (DC-System: Aceton/1120 = 5:1, Kieselgelplatten).
Das fix. Enzym wird abfiltriert, dreimal mit je 100 ml Wasser gewaschen, die wässrigen Phasen mit 2n HCl auf pH 6 gestellt und gefriergetrocknet. Das amorphe Lyophilisat wird mit 250 ml Methanol verrührt, von wenig Ungelöstem wird filtriert und zum Filtrat 300 ml 15 proz. alkoholische Salzsäure und sodann 1 l Äther zugegeben. Nach 2 Stunden bei OOC wird der Niederschlag abgesaugt, mit Äther:Methanol (4:1) gewaschen und i.Vak. getrocknet.
Ausbeute: 61 g farbloses Produkt (75 % d. Th.). Die Verbindung ist in allen Eigenschaften mit der vorstehend im Beispiel la beschriebenen identisch.
In Analogie zu Beispiel 1 (Methode a: chemische Spaltung) Methode b: enzymatische Spaltung) werden die nachfolgend in Tab. 4 aufgeführten Verbindungen der allgemeinen Formel I aus den entsprechenden 2-Thienylacetamido-cephalosporinderivaten erhalten.

Tabelle 4

Beispiel A Methode Ausbeute 1H-NMR(CF3CO2D):

% d. Th. & (ppm)

2 Q a (b) 72 1.7-2.4 (m, 4H, Cyc-

(69) 9 lohexen-H); 2.7-3.95

1=/ (69) (m, 6H, 4 Cyclohexen-

H und SCH2); 5.35-

6.25 (m, 4H,- CH2Py

und 2 Lactam-H);

7.75-8.65 (m, 3H, Py)

CR3 a (b> 81 2.69 (s, 3R, CR);

FG a (b) 2.69 (s, 3H, C);

3 -N 3.66 (s, 2H, Such2)

(78) 5.25-6.39 (m, 4H,

CH2Py und 2LactaH);

7.83-9.03 (m, 41ty-H)

Beispiel A Methode Ausbeute H-NMR (CF,CO D):

J 2

% d. Th 6 (ppm,

4 O 77 3.4-3.9 (AB, 2H, SCH2);

a O a (b) 5.2-6.4 (m,4H,CH2Py

L (75) und uns 2 Lactam-H); 7.9-

8.8 (m, 5 Chinolin-H);

8.85-9.2 (m, 2 Chino-

lin-H)

80 3.5-4.0 (AB, 2H, SCH2);

5. -N X a (b) 5.1-6.6 (m, 4H, CH2Py

(74) und 2 Lactam=H); 7.9-

8.8 (m, 6 Isochino-

lin-H); 9.8-9.95 (bs,

1 Isochinolin-H)

Beispiel 6 7-Amino-3-(2,3-cyclopenteno-l-pyridinio)methylceph-3-em-4-carboxylat 3 g (5.2 mmol) 7-(D-5-Benzamido-5-carboxypentanamido)-3- (2, 3-cyclopenteno-l-pyridinio) methyl-ceph-3-em-4-carboxylat (Ausgangsbeispiel 4) werden in 20 ml Methylenchlorid suspendiert. Nach Zugabe von 3.9 ml (31.2 mmol) N,N-Dimethylanilin und 3.9 ml (31.2 mmol) Trimethylchlorsilan wird 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt.

Die klare Lösung wird auf -40°C gekühlt und 6.2 g (30 mmol) PCl5 zugegeben. Die Lösung wird 1 Stunde 0 bei -30 gerührt und sodann auf einmal in eine auf -400C gekühlte Lösung von 4.1 ml Isobutanol in 10 ml Methylenchlorid gegossen. Das Gemisch wird 1 Stunde bei 0o belassen und sodann das Lösungsmittel am Rotationsvakuumverdampfer entfernt. Der Rückstand wird in 5g Eiswasser gelöst und durch Zugabe von NaHC03 auf ph 6 gestellt. Es wird über eine Kieselgelsäule mit Aceton: Wasser (2:1) chromatographiert.
Die Produktfraktionen werden gefriergetrocknet.
Ausbeute: 0.83 g (48 % d.Th.) ¹H-NMR (CF3C02D): J= 2.2-2.9 (m, 2H, Cyclopenten-H); 3.15-3.93 (m, 6H, 4 Cyclopenten-H und SCH2); 5.25-6.35 (m, 4H, CH2Py und 2 Lactam-11); 7.65-8.0 (m, 1H, Py); 8.23-8.7 ppm (m, 2K, Py) Beispiel 7 Die Verbindung des Beispiels 6 - wird analog der dort beschriebenen Weise aus den Benzolsulfonamidoverbindungen der Ausgangsbeispiele 6, 7 und 8 erhalten.
Ausbeute: 55% aus der Verbindung des Ausgangsbeispiels 6 62% aus der Verbindung des Ausgangsbeispiels 7 58% aus der Verbindung des Ausgangsbeispiels 8 Die jeweils erhaltene Verbindung ist in allen Eigenschaften mit der vorstehend in Beispiel 6 beschriebenen identisch.
Beispiel 8 a) 3-Ci2. 3-Cyclopenteno- l-pyridinio) methyi-f ormylaminoceph-3-em-4-carboxylat-Hydrojodid Man suspendiert 24 g (0.08 Mol) wasserfreie 7-Formylaminöcephalosporansäure in 400 ml getrocknetem Methylenchlorid und fügt bei Raumtemperatur 46.8 ml ( 0.4 Mol) Cyclopentenopyridin zu. Zu der klaren Lösung tropft man unter Rühren und Feuchtigkeisausschluß 45.6 ml (0.32 Mol) Trimethylsilyljodid zu und erhitzt zwei Stunden unter Rückfluß. Danach kühlt man das Reaktionsgemisch auf 0°C, fügt 200 ml Wasser hinzu und neutralisiert mit ca 400 ml gesättigter Natriumbikarbonatlösung (pH 6). Die Phasen werden getrennt und die organische Phase mit 80 ml Wasser ausgeschüttelt. Die vereinigte wässrige Phase extrahiert man dreimal mit je 200 ml Methylenchlorid, trennt, entfernt im Vakuum Reste von Methylenchlorid aus der wässrigen Phase und klärt mit 4 g Aktivkohle. Die filtrierte wässrige Lösung wird mit 200 mol ln HJ auf einen pH-Wert von ca 1.5 eingestellt und anschließend im Vakuum am Rotationsverdampfer auf ca 100 ml eingeengt. Der Niederschlag wird abgesaugt, mit Aceton gewaschen und im Vakuum über P205 getrocknet.
Ausbeute: 24.1 g (59.6 % d. Th.) C17H17N3O4Sx11JxH2O (505.3) Ber. C 40.41 H 3.99 J 25.11 N 8.32 S 6.35 H20 3.56 % Gef. C 40.1 H 4.1 J 23.7 N 8.2 S 6.4 1120 4.2 % H-NMR (CF3C02D): #= 2.3-2.8 (m, 2K, Cyclopenten-H); 3.15-3.95 (m, 6H, 4 Cyclopenten-H und SCH2); 5.25-6.30 (m, 4K, CH2Py und 2 Lactam-11); 7.65-8.75 (m, 4H, HC0 und 3Py-H) b) 7-Amino-32, 3-cyclopenteno-1-pyridinio)inethyceph-3-em-4-carboxylat Dihydrochlorid 20.2 g (0.04 mol) des Produkts der Stufe a werden in 200 ml 2n Salzsäure suspendiert. Man erwärmt auf 60 OC, wobei eine klare Lösung entsteht und belässt noch 5 Minuten bei dieser Temperatur. Am Rotationsvakuumverdampfer wird auf ein Volumen von etwa 40 ml eingeengt. Nach Zugabe von 120 ml Aceton scheidet sich das Dihydrochlorid der Titelverbindung kristallin ab.
Man saugt ab, wäscht mit Aceton und trocknet im Vakuum über P205.
Ausbeute: 15.4 g (86 % d. Th.), Zers. 167°C C16Hl7N303S x 2HCl x H20 (422.4) Ber. C 45.5 H 5.0 C1 16.8 N 9.9 H20 4.3 % Gef. C 44.0 H 4.8 Cl 15.2 N 9.6 H20 3.3 % Das NMR-Spektrum ist in allen Einzelheiten mit dem von Beispiel la identisch.
Monohydrojodid und Monohydrochlorid 0.422 g (-lmmol) des vorstehenden Dihydrochlorids wird in 2 ml Wasser bei Raumtemperatur gelöst. Man fügt 84 mg Natriumbicarbonat sowie 0.05 ml (ca o.4 mmol) 57 proz.
Jodwasserstoffsäure hinzu. Aus der klaren Lösung scheidet sich das Monohydrojodid kristallin ab. Es wird abgesaugt, mit wenig Wasser gewaschen und im Vakuum über 112 SO4 getrocknet.
Ausbeute: 0.2 g C16H17N3o3S X HJ. x H2O (477.3) Ber. C 40.26 H 4.22 J 26.59 N 8.80 % Gef. C 40.7 H 4.2 J 25.0 N 8.9 % Das Monochlorid wird aus der Mutterlauge durch Zugabe von Aceton bis zur beginnenden Kristallisation erhalten.
Durch Umkristallisation von 200 mg aus Aceton: Wasser (6:1) erhält man 130 mg reines Monochlorid-Monohydrat.
C16H17N3O3S x HC1 x H20 (385.9) Ber. C 49.80 H 5.22 C1 9.18 N 10.89 S 8.31 % Gef. C 50.1 H 5.6 C1 8.8 N 10.9 S 8.9 %

Claims

Patentansprüche: Verfahren zur Herstellung von 7-Nnino-cephalosporansäure derivaten der allgemeinen Formel I worin R1 Wasserstoff oder Methoxy, A einen Pyridiniumrest der ein- oder mehrfach, gleich oder verschieden substituiert sein kann durch gegebenenfalls substituiertes C1-C6-Alkyl, wobei zwei orthoständige Alkylgruppen auch zu einem gegebenenfalls substituierten Di- bis Decamethylen-Ring geschlossen sein können, in dem ein Ring-C-Atom durch ein Hetero-Atom ersetzt sein kann und weiterhin auch noch eine oder zwei Doppelbindungen enthalten sein können, durch gegebenenfalls substituiertes C2-C6-Alkenyl, durch C2-C6-Alkinyl, durch C3-C7-Cycloalkyl oder C3-C7-Cycloalkyl-methyl, wobei in beiden Substituenten der Ring auch substituiert sein kann; durch C4-C7-Cycloalkenyl, durch gegebenenfalls substituiertes C1-C6-Alkoxy, durch C2-C6-Alkenyloxy oder C2-C6-Alkinyloxy, durch Halogen, Trifluormethyl oder Hydroxy, durch gegebenenfalls substituiertes Phenyl, Benzyl oder Heteroaryl, worin weiterhin A einen Chinolinium- oder einen Isochinoliniumi die jeweils auch ein- oder mehrfach, gleich oder verschieden substituiert sein können durch gegebenenfalls substituiertes zu C1-C6-Alkyl, C1-C6-Alkoxy, Halogen, Trifluormethyl oder Hydroxy bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel II oder deren Salze worin R Wasserstoff oder Methoxy, R2 eine durch diejenige Base, die den Resten A der Formel I entspricht, austauschbare Gruppe bedeutet und worin R3CO- einen Acylrest darstellt, mit der Base, die dem in Formel I definierten Rest A zugrundeliegt, umsetzt unter Bildung der Verbindung der allgemeinen Formel III, in der A, R1 und R3 die obengenannte Bedeutung haben und sodann den Acylrest nach allgemeinen, aus der Cephalosporin- und Penicillinchemie bekannten chemischen oder enzymatischen Methoden unter Bildung der Verbindung I abspaltet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rest R3CO- ein Formylrest oder ein aus der Cephalosporin- und Penicillinchemie bekannter Acylrest ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rest RRCO- ein Thienylacetyl-, Phenylacetyl-, Phenoxyacetylrest oder der Rest ist, -dessen funktionelle Gruppen geschützt sein können.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung mit der Base, die dem Substituenten A entspricht, in Gegenwart von Tri-C1-C4-alkyljodsilan durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Tri-C1-C4-alkyljodsilan Trimethyl- oder Triäthyljodsilan ist.