DE3613365A1

DE3613365A1 - 7-amino-3-propenylcephalosporansaeure und deren ester sowie verfahren zur herstellung dieser verbindungen

Info

Publication number: DE3613365A1
Application number: DE19863613365
Authority: DE
Inventors: Hideaki Hoshi; Jun Okumura; Yoshio Abe; Takayuki Naito; Shimpei Aburaki
Original assignee: Bristol Myers Co
Current assignee: Bristol Myers Co
Priority date: 1985-04-22
Filing date: 1986-04-21
Publication date: 1987-01-02
Also published as: YU43697B; HK106290A; GR861065B; CS287286A2; FI84268C; ZW9086A1; HUT41033A; DK182486A; DK163584C; AU5616886A; IE59014B1; OA08245A; HU195223B; BE904646A; NL192205B; IT1228241B; GB8609661D0; LU86402A1; CY1571A; NO861430L

Description

Die Erfindung betrifft Cephalosporin-Zwischenverbindungen und ein Verfahren zu deren Herstellung.

Die GB-PS 13 42 241 (veröffentlicht am 3. Januar 1974; entspricht den US-PSen 37 69 277 und 39 94 884) beschreibt die nachstehend gezeigte Verbindung VI

Es wird jedoch nicht beschrieben, daß 7β-Amino-3-[(Z)-1- propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäure als Zwischenverbindung zur Herstellung der genannten Verbindung eingesetzt wurde.

Die US-PS 44 09 214 beschreibt die Herstellung der nachstehend gezeigten Verbindung VII über die Wittig-Reaktion mit Diphenylmethyl-7-benzylidenamino-3-triphenylphosphoniummethylceph- 3-em-4-carboxylat in den Präparatbeispielen 38 und 39. Es findet sich dort jedoch keine Beschreibung der 7β-Amino-3-[(Z)-1-propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäure oder einer anderen 3-(1-Propen-1-yl)-cephalosporin- verbindung.

Die US PS 41 10 534 befaßt sich insbesondere mit der Herstellung von Verbindungen, z.B. den oben gezeigten VI und VII, über die Wittig-Reaktion, man vgl. insbesondere die Spalten 8, 9 und 49 (Beispiel 21).

H.O. House et al. untersuchen in J. Org. Chem. 29, 3327-3333 (1964) die Wirkung von Lösungsmitteln und Additiven einschließlich Lithiumsalzen auf die Anteile an cis-und trans-Olefinen, die bei der Wittig-Reaktion mit Aldehyden entstehen.

Gegenstand der Erfindung sind Cephalosporin-Zwischenverbindungen der allgemeinen Formel I, die synthetisch nützlichen Säureadditions- und Metallsalze davon und Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen.

Die 3-Propenylgruppe der erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel I besitzen Z- bzw. cis-Konfiguration. R bedeutet ein Wasserstoffatom oder eine übliche Carboxylschutzgruppe. Letztere Gruppe bezeichnet Schutzgruppen, die üblicherweise bei der Synthese von Cephalosporinverbindungen für Amino- oder Carboxylgruppen eingesetzt werden. Geeignete Carboxylschutzgruppen sind Aralkylgruppen, wie Benzyl, p-Methoxybenzyl, o-Nitrobenzyl, p-Nitrobenzyl und Diphenylmethyl (Benzhydryl), Alkylgruppen, wie t-Butyl, Haloalkylgruppen, wie 2,2,2-Trichlorethyl, Alkenylgruppen, wie Allyl und 2-Chlorallyl, Alkoxymethylgruppen, wie Methoxymethyl, 2-(Trimethylsilyl)-ethyl, Trimethylsilyl, tert.-Butyl- dimethylsilyl und tert.-Buthyldiphenylsilyl, und andere Carboxylschutzgruppen, die in der Literatur beschrieben sind, beispielsweise in der GB-PS 13 99 086. Vorzugsweise werden Carboxylschutzgruppen eingesetzt, die mit Hilfe einer Säure leicht entfernt werden können. Dazu zählen insbesondere Benzhydryl- und t-Butylgruppen. Die Säureadditionssalze und die Metallsalze derjenigen Verbindungen, worin R ein Wasserstoffatom bedeutet, sind gleichfalls erfindungsgemäß umfaßt.

Die Z- bzw. cis-Konfiguration der 3-Propenylgruppe ist für die erfindungsgemäßen Verbindungen von wesentlicher Bedeutung. Dies stellt ein Merkmal dar, das die vorteilhaften gram-negativen antibakteriellen Eigenschaften der Cephalosporin-Endprodukte bestimmen.

Zu den synthetisch nützlichen Säureadditionssalzen zählen die Salze der Verbindungen der allgemeinen Formel I mit Mineralsäuren, wie Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure und Phosphorsäure, mit organischen Sulfonsäuren, wie p-Toluolsulfonsäure, und anderen Säuren, die in der Cephalosporinchemie bekannt sind und eingesetzt werden.

Diejenigen Verbindungen der allgemeinen Formel I, worin R ein Wasserstoffatom bedeutet, bilden auch Metallsalze. Für synthetische Zwecke geeignete Metallsalze sind die Natrium-, Kalium-, Calcium-, Magnesium-, Aluminium- und Zinksalze.

Die am meisten bevorzugten erfindungsgemäßen Verbindungen sind die folgenden.

1. Diphenylmethyl-7β-amino-3-[(Z)-1-propen-1-yl]-3cephem- 4-carboxylat.
2. Diphenylmethyl-7β-amino-3-[(Z)-1-propen-1-yl]-3- cephem-4-carboxylat-hydrochlorid.
3. Diphenylmethyl-7β-amino-3-[(Z)-1-propen-1-yl]-3- cephem-4-carboxylat-sulfat.
4. Natrium-7β-amino-3-[(Z)-1-propen-1-yl]-3- cephem-4-carboxylat.
5. Kalium-7β-amino-3-[(Z)-1-propen-1-yl]-3-cephem-4- carboxylat.
6.7β-amino-3-[(Z)-1-propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäure.

Gegenstand der Erfindung sind ferner Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel I. Bevorzugte Arbeitsweisen sind in den Reaktionschemata 1 und 2 gezeigt.

Bei der im Reaktionsschema 1 gezeigten Umsetzung ist die Diphenylmethylgruppe als bevorzugte Carboxylschutzgruppe eingesetzt. Selbstverständlich können auch andere Carboxylschutzgruppen eingesetzt werden, die dem Fachmann gut bekannt sind.

Es wurde gefunden, daß bei der Wittig-Reaktion der Verbindung III mit Acetaldehyd die Zugabe eines geeigneten Lithiumhalogenids, wie Lithiumchlorid, Lithiumbromid oder Lithiumjodid, die Ausbeute und das Verhältnis von Z/E-Isomer des Reaktionsprodukts IIa verbessert. Die Umsetzung führt man vorzugsweise mit 5 bis 15 chemischen Äquivalenten, vorzugsweise 10 Äquivalenten, an Lithiumbromid durch.

Methylenchlorid ist das bevorzugte Reaktionsmedium, das vorzugsweise ein Co-Lösungsmittel, wie Dimethylformamid oder Isopropanol, in geringeren Anteilen von etwa 1/10 bis 1/3 Volumenteilen pro Volumenteil Methylchlorid enthält. Die Reaktionstemperaturen liegen bei-10°C bis +25°C und vorzugsweise bei 0°C bis 25°C. Das Wittig- Produkt IIa extrahiert man in ein geeignetes organisches Lösungsmittel, wie Ethylacetat. Den Extrakt behandelt man mit Girad′s-Reagens T, wobei man die 7-Amino- ceph-3-em Verbindung Ia der vorliegenden Erfindung erhält, man vgl. Umsetzung 3 im genannten Schema. Anschließend behandelt man Ia mit Trifluoressigsäure (TFA) und erhält 7β-Amino-3-[(Z)-propen-1-yl]-3-cephem-4- carbonsäure (Ib, Umsetzung 7 ) im Verhältnis Z/E = 9/1. Nach Acylieren von Ib mit p-Hydroxyphenylglycin nach einem üblichen "Säurechlorid-Verfahren" oder einem "aktivierten Ester-Verfahren" erhält man das oral wirksame Cephalosporin V.

In alternativer Weise kann man den 7β-Amino-3-propen-1- yl-cephalosporinester Ia mit N-BOC (tert.-Butoxycarbonyl) blockiertem p-Hydroxyphenylglycin in Gegenwart von DCC (Dicyclohexylcarbodiimid) acylieren. Anschließend deblockiert man mit TFA (Trifluoressigsäure) und erhält das Cephalosporin V.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Beispiele näher erläutert. Dabei werden folgende Abkürzungen benutzt:
Ph = Phenyl
BOC = -COOC(CH₃)₃
DCC = Dicyclohexylcorbodiimid
TFA = Trifluoressigsäure
EtOAc = Ethylacetat
DMF = Dimethylformamid

Umsetzung 1

Diphenylmethyl-7-benzylidenamino-3-triphenylphosphonio- methyl-3-cephem-4-carboxylat-chlorid.
Zu einer Suspension von Diphenylmethyl-7-amino-3-chlor- methyl-3-cephem-4-carboxylat-hydrochlorid (200 g; 0,44 Mol) in 940 ml CH₂Cl₂ gibt man bei Raumtemperatur 440 ml 1 N NaOH. Man schüttelt die Mischung 10 min und trennt die organische Schicht ab. Zu dieser organischen Schicht gibt man MgSO₄ (75 g) und Benzaldehyd (51 g; 0,48 Mol) und läßt die Mischung 3 h bei Raumtemperatur stehen. Man filtiert das Reaktionsgemisch und wäscht die unlöslichen Bestandteile mit 200 ml CH₂Cl₂. Zum Filtrat, das man mit dem zum Waschen eingesetzten Lösungsmittel vereinigt, gibt man Triphenylphosphin (126 g; 0,48 Mol). Man engt die Mischung bei vermindertem Druck auf etwa 400 ml ein und läßt 4 Tage stehen. Das erhaltene viskose Öl verdünnt man mit 1 l Ethylacetat und verreibt, um die Titelverbindung als hellgelbes kristallines Pulver abzutrennen, das man abfiltriert und im Vakuum trocknet, Ausbeute 322 g (96%); 185-190°C (Zers.).

Umsetzung 2

Diphenylmethyl-7-benzylidenamino-3-[(triphenylphosphoran- yliden)-methyl]-3-cephem-4-carboxylat (III)
Eine Mischung aus Diphenylmethyl-7-benzylidenamino-3- triphenylphosphoniomethyl-3-cephem-4-carboxylat-chlorid (322 g; 0,42 Mol) und 252 ml 5 N Na₂CO₃ in 1,6 l CH₂Cl₂ rührt man heftig 15 min bei Raumtemperatur. Man trennt die organische Schicht ab, trocknet über MgSO₄ und engt auf etwa 500 ml ein. Das Konzentrat verdünnt man unter Rühren mit 1 l Aceton und erhält ein hellgelbes kristallines Pulver, das man abfiltriert, Ausbeute 237 g (78%)an III mit Schmp. 195-198°C (Zers.).

NMR: δ^CDCl3 ppm 2,56 und 3,16 (2H, Abq); 5,00 (1H, d, J=4 Hz); 5,23 (1H, d, J=4 Hz); 5,47 (1H, d, J=22 Hz); 6,95 (1H, s); 7,2 ∼ 7,8 (30H, m); 8,55 (1H, s).

Umsetzung 3

Diphenylmethyl-7-amino-3-((Z)-1-propen-1-yl)-3-cephem-4- carboxylat-hydrochlorid (Ia Hydrochlorid)
Zu einer kalten Lösung von LiBr (19 g; 216 mMol) in einem Lösungsmittelgemisch aus trockenem Dimethylformamid (100 ml) und CH₂Cl₂ (300 ml) gibt man bei -5gC Acetaldehyd (20 ml; 360 mMol) und Diphenylmethyl-7-benzyliden- amino-3-[(triphenylphosphoranyliden)-methyl]-3-cephem-4- carboxylat (III) (15 g; 20 mMol). Man läßt die Mischung 20 h bei -5°C bis -10°C und dann 5 h bei Raumtemperatur stehen. Die erhaltene hellgelbe Lösung engt man im Vakuum auf ca. 100 ml ein und gibt sie in ein Lösungsmittel (zwei Schichten) aus Ethylacetat (400 ml) und H₂O (400 ml). Die obere Schicht trennt man ab und verdünnt sie mit 400 ml Isopropylether. Man gibt Silikagel (Wakogel C-100; 40 g) zu der Mischung. Die Mischung schüttelt man 5 min und filtriert dann durch ein Kissen aus Diatomeenerde (Filterhilfe). Die unlöslichen Bestandteile wäscht man mit einem Lösungsmittelgemisch aus Ethylacetat/Isopropylether (1/1; 200 ml ). Man vereinigt das Filtrat mit dem zum Waschen eingesetzten Lösungsmittel und engt auf 400 ml ein. Eine 0,5 M Girard-Reagens-T-Lösung in 60 ml Methanol und 6 ml Essigsäure gibt man zum oben genannten Konzentrat und rührt die Mischung 15 min bei Raumtemperatur. Man engt die Mischung auf ca. 200 ml ein, wäscht nacheinander mit 200 ml H₂O, 3 × 20 ml gesättiger wäßriger NaHCO₃-Lösung und 20 ml Kochsalzlösung, trocknet über MgSO₄, behandelt mit Kohle und engt auf ca. 50 ml ein. Zum Konzentrat gibt man bei Raumtemperatur 40 ml N HCL in Methanol und läßt 15 min stehen. Man engt die Mischung auf ca. 30 ml ein und verdünnt durch Zugabe von 300 ml Ether. Man filtriert das Präzipitat ab und trocknet es über P₂O₅, wobei man 7,9 g eines hellgelben Pulvers erhält. Eine Lösung dieses Pulvers (7,3 g) in einem Lösungsmittelgemisch aus 80 ml Methanol und 80 ml Ethylacetat behandelt man mit Kohle, engt auf ca. 100 ml ein, impft man mit einem kristallinen Hydrochlorid der Titelverbindung an, verdünnt langsam mit 80 ml Ether und rührt 1 h. Die abgeschiedenen farblosen Kristalle filtriert man ab und trocknet sie im Vakuum über P₂O₅, wobei man 6,3 g (71%) der Titelverbindung erhält. Dieses Produkt ist eine Mischung der Z- und E-Isomere bezüglich der Propenyleinheit in der 3-Stellung (Z/E = 9/1 mittels HPLC) (Lichrosorb RP-18, 80% Methanol-pH 7,2 Phosphatpuffer, 254 nm, 1 ml/min).

NMR: δ^DMSO-d6 ppm 1,47 (27/10 H, d-d, J=7, 2 Hz, =CHCH ₃, cis); 1,74 (3/10 H, d, J=7 Hz, =CHCH ₃, trans); 3,47 und 3,8 (jeweils 1H, d, J=16 Hz); 5,13 (1H, d, J=4,5 Hz, 6-H); 5,23 (1H, d, J=4,5 Hz, 7-H); 5,62 (1H, d-q, J=10 und 7 Hz; 3-CH=CH); 6,24 (1H, d-d, J=10 und 2 Hz, 3-CH); 6,81 (1H, s, CHPH₂); 7,35 (1OH, m, Ph-H).

Umsetzung 4

Diphenylmethyl-7-amino-3-((Z)-1-propen-1-yl)-3-cephem-4- carboxylat (Ia)
Zu einer gerührten Suspension des Hydrochlorids von Diphenylmethyl-7-amino-3-((Z)-1-propen-1-yl)-3-cephem-4- carboxylat (5 g; 11,3 mMol) in 20 ml H₂O und 40 ml Ethylacetat gibt man NaHCO₃, bis der pH-Wert der Mischung 8 wird. Man wäscht die organische Schicht mit 5 ml gesättigter wäßriger NaCl-Lösung, trocknet über MgSO₄ und engt auf ca. 20 ml ein. Die erhaltene Lösung verdünnt man mit 10 ml Isopropylether und impft mit der kristallinen Verbindung Ia an. Man gibt weiteren Isopropylether (30 ml) langsam unter Rühren zu der Mischung. Nach 15 min filtriert man die abgeschiedenen farblosen Kristalle ab, wäscht sie mit 10 ml Isopropylether und trocknet sie im Vakuum über P₂O₅, wobei man 4,3 g (94%) der Titelverbindung erhält (Z/E = 9/1 mittels HPLC) (Lichrosorb RP-18, 80% Methanol-pH 7,2 Phosphatpuffer, 254 nm, 1 ml/min).

NMR: δ^CDCl3 ppm 1,43 (3H, d-d, J=2 und 7 Hz, CH=CHCH ₃); 1,66 (2H, br, s, verschwand mit D₂O, NH₂); 3,23 und 3,55 (jeweils 1H, d, J=17 Hz, 2-H); 4,73 (1H, d, J=4,5 Hz, 6-H); 4,96 (1H, d, J=4,5 Hz, 7-H); 5,46 (1H, d-q, J=10 und 7 Hz, 3-CH=CH); 6,06 (1H, br, d, J=1= Hz, 3-CH); 6,94 (1H, s, CHPh₂); 7,3 (1=H, m, Ph-H).

Umsetzung 5

Diphenylmethyl-7-[(D)-α-(t-butoxycarbonylamino)-α-(4- hydroxyphenyl)-acetamido]-3-((Z)-1-propen-1-yl)-3- cephem-4-carboxylat (IV)
Eine Mischung des Diphenylmethyl-7-amino-3-((Z)-1-propen- 1-yl)-3-cephem-4-carboxylats (Ia) (4,2 g; 10,4 mMol), (D)-α-(t-Butoxycarbonylamino)-α-(4-hydroxyphenyl)-essigsäure (3,3 g; 12,5 mMol) und DCC (2,6 g; 12,5 mMol) in 104 ml Ethylacetat rührt man 1,5 h bei Raumtemperatur. Man filtriert die Mischung und wäscht die unlöslichen Bestandteile mit 20 ml Ethylacetat. Das Filtrat, das man mit dem zum Waschen eingesetzten Lösungsmittel vereinigt hat, wäscht man nacheinander mit 3 × 5 ml gesättigter wäßriger NaHCO₃-Lösung, 5 ml Kochsalzlösung, 5 ml 10%iger HCl-Lösung und Kochsalzlösung, trocknet über MgSO₄, behandelt mit Kohle und filtriert. Das Filtrat engt man auf ca. 10 ml ein und verdünnt mit 20 ml n-Heptan. Man filtriert das Präzipitat ab und trocknet im Vakuum über P₂O₅.Ausbeute 7,8 g (90% rein, bezüglich des Gewichts quantitativ),farbloses Pulver (Z/E = 9/1 gemäß HPLC) (Lichrosorb RP-18, 80% Methanol- pH 7,2 Phosphatpuffer, 254 nm, 1 ml/min).

Umsetzung 6

BMY-28100; 7[(D)-2-Amino-2-(4-hydroxyphenyl)-acetamido]- 3-(propen-1-yl)-3-cephem-4-carbonsäure (V)
Eine Mischung aus Diphenylmethyl-7-[(D)-α-(t-butoxy- carbonylamino)-α-(4-hydroxyphenyl)-acetamido]-3-((Z)-1- propen-1-yl)-3-cephem-4-carboxylat (IV) (hergestellt gemäß Umsetzung 5) (90% rein; 7,7g; 10,6 mMol), 7,7,ml Anisol und 77 ml Trifluoressigsäure rührt man bei Raumtemperatur 1 h. Man engt die Mischung im Vakuum ein, gibt 50 ml Toluol zum Konzentrat und engt die Mischung im Vakuum ein. Man gibt 200 ml Ether zum zurückbleibenden Öl,filtriert den ausgefallenen Feststoff ab,wäscht ihn mit 20 ml Ether und trocknet ihn im Vakuum über KOH,wobei man 5,3g des Trifluoressigsäure- (TFA)-Salzes von BMA-28100 erhält. 5,3 g des Salzes löst man in 100 ml H₂O, behandelt mit Kohle und gibt auf eine Säule, die mit Diaion HP-20 (0,6 l) gepackt ist. Die Säule wäscht man mit H₂O (4 l) und eluiert mit 40%igem MeOH. Man sammelt die Methanolfraktionen (1,7 l), welche das gewünschte Produkt enthalten, und engt auf ca.20 ml ein. Das Konzentrat verdünnt man langsam mit 100 ml Aceton. Man filtriert das ausgefallene farblose kristalline Pulver ab, wäscht es mit 20 ml Aceton und trocknet im Vakuum über P₂O₅, wobei man 4 g (97%) BMY-28100 erhält (Z/E = 9/1, Zwitterion) (Lichrosorb RP-18, 20% Methanol-pH 7,2 Phosphatpuffer, 254 nm, 1ml/min).

Umsetzung 7

7-Amino-3-[(Z)-1-propen-1-yl]-ceph-3-em-4-carbonsäure, Ib
Zu einer gerührten Lösung aus 260 ml Anisol und 1,38 l Trifluoressigsäure (TFA), die auf 0°C gekühlt ist, gibt man 149,7 g (0,338 Mol) Diphenylmethyl-7-amino-3-[(Z)-1- propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäure-hydrochlorid (0,338 Mol); Umsetzung 3 oder 11). Die erhaltene Aufschlämmung rührt man dann 1 h bei Raumtemperatur. Den Hauppteil der überschüssigen TFA entfernt man im Vakuum mit Hilfe eines Rotationsverdampfers. Die verbleibende überstehende Lösung dekantiert man. Die zurückgebliebene Aufschlämmung reibt man 1 h mit 1,5 l trockenem Ether. Man filtriert das kristalline Produkt ab und trocknet es über P₂O₅, wobei man 87,24 g Ib-Trifluoracetat erhält. Diese 87,24 g des Trifluoracetats suspendiert man in 900 ml Wasser (pH ca. 2,5) und rührt. Man kühlt die Mischung auf +5°C und stellt dann den pH-Wert mit 12 N HCl auf 0,6 ein. Die gelbe Lösung behandelt man mit Kohle und filtriert die Aufschlämmung mit einem Diatomeenerde- Filterhilfekissen. Man kühlt die erhaltene Lösung auf +5°C und stellt den pH-Wert mit 20%iger NaOH auf 2,0 ein. Man läßt die Suspension 1 h in einem Kühlschrank stehen, um die Kristallisation zu unterstützen. Man sammelt die Kristalle, wäscht sie mit 800 ml Wasser und 800 ml Aceton und trocknet im Vakuum bei Raumtemperatur, Ausbeute 69,4 g (85,5%). Das Produkt enthält 9,7% des trans-Isomers (bestimmt mit einer HPLC-Säule RP 18 MERCK; H₂ (NH₄)PO₄; 0,1 Mol 95 ml + CH₃ CN 5 ml; detektiert bei 290 nm).

Umsetzung 8

7-Amino-3-((Z)-1-propen-1-yl)-3-cephem-4-carbonsäure, Ib
Eine Lösung der Phosphoranylverbindung III (hergestellt gemäß Umsetzung 2; 50,0 g; 68,7 mMol) in 500 ml CH₂CL₂ mischt man mit einer Lösung von Lithiumbromid (29,8 g; 343 mMol ) in 170 ml trockenem DMF, das eine geringe Menge CH₂Cl₂ (10 ml) enthält, und dann mit wasserfreiem Acetaldehyd (39 ml; 687 mMol; hergestellt aus Paraldehyd und Toluolsulfonsäure mittels Destillation gemäß dem Verfahren von N.L. Drake und G.B. Cooke, Org.Syn.Col. Band II, S.407). Man gibt die Mischung in ein verschlossenes Gefäß und läßt 2 Tage bei 20°C stehen. Man engt die Reaktionsmischung ein, verdünnt die zurückbleibende Flüssigkeit mit 800 ml EtOAc, wäscht mit 3 × 300 ml Wasser und 300 ml einer gesättigten NaCl- Lösung und engt ein, wobei man das geschützte 3-Propenyl- derivat IIa als schaumartigen Feststoff (34 g) erhält, den man für die nächste Umsetzung ohne weitere Reinigung verwendet.

Das erhaltene Rohprodukt IIa behandelt man mit 98%iger Ameisensäure (35 ml) und konzentrierter HCl (17 ml; 2=6 mMol) 1 h bei Raumtemperatur. Zur Reaktionsmischung gibt man 350 ml Wasser, wobei sich eine ölige Schicht abscheidet, die man mit 3 × 100 ml EtOAc auswäscht. Den pH-Wert der wäßrigen Schicht stellt man mit 4N NaOH (ca. 65 ml) unter Rühren auf etwa 3 ein, wobei man einen kristallinen Feststoff erhält, den man abfiltriert und mit 50 ml Wasser wäscht, wobei man die Titelverbindung (Ib; 9,7 g; 59%) erhält. HPLC (Lichrosorb RP-18, 4 × 300 mm, MeOH: Phospatpuffer (pH 7) = 15:85) zeigt, daß dieses Produkt eine 83:17-Mischung der Z- und E-Isomere bezüglich der Doppelbindung der 3-Propenylgruppe ist; Schmp. 200°C (Zers.).

IR: ν_max (KBr) in cm^-1 3420, 1805, 1620.

UV: _max (ph 7 Phosphatpuffer) in nm (ε) 283 (8900).

NMR: δ (D₂O + NaHCO₃) in ppm 1,69 und 1,88,(3H, jeweils d, J=6,0 Hz, Z und E von -CH=CH-CH ₃); 3,38 und 3,72 (2H, Abq, J=17 Hz, H-2); 5,18 (1H, d, J_6,7=5,0 Hz, H-6) 5,51 (1H, d, H-7); ca.5,8 (1H, m, -CH=CH-CH₃) und 6,06 (1H, d, J=11 Hz, -CH=CH-CH₃)

Analyse für C₁₀H₁₂N₂O₃S:

Umsetzung 9

7-[(D)-2-Amino-2-(4-hydroxyphenyl)-acetamido]-3-((Z)-1- propen-1-yl)-3-cephem-4-carbonsäure, V
Dimethylanilin (1,7 ml; 13,1 mMol), Trimethylsilylchlorid (2,1 ml; 16,4 mMol) und Triethylamin (TEA; 2,3 ml; 16,4 mMol) gibt man nacheinander zu einer Suspension der Verbindung Ib (hergestellt gemäß Umsetzung 8; 1,58 g; 6,56 mMol) in CH₂Cl₂ (16 ml), wobei man mit Eis kühlt. Man rührt die Mischung 30 min bei Raumtemperatur. Zu dieser Mischung gibt man portionsweise unter Rühren D-p-Hydroxyphenylglycyl-chlorid-hydrochlorid (1,46 g; 6,56 mMol) und überwacht die Umsetzung mittels HPLC (Lichrosorb RP-18; 4 × 300 nm, MeOH : Phosphatpuffer (pH 7) = 25:75). Eine zusätzliche Menge des Glycylchlorids gibt man dreimal in Abständen von 15 min (jeweils 291 mg) zu der Mischung, um die Acylierung zu vervollständigen. Nach der Zugabe von trockenem MeOH (2,0 ml), das 0,1 ml trockenes DMF enthält, neutralisiert man die erhaltene klare Lösung mit 3,2 ml TEA bis pH 6 und verdünnt dann mit 30 ml CH₂Cl₂, wobei man ein Präzipitat erhält, das man abfiltriert und mit 10 ml CH₂Cl₂ wäscht. Man erhält so die Titelverbindung als Dimethylformamidsolvat (2,39 g; Ausbeute 94%; ca. 50% rein; Z/E = 47:12 mittels HPLC).

Umsetzung 10

Diphenylmethyl-7-phenylacetamido-3-((Z)-propen-1-yl)- ceph-3-em-carboxylat, IX Eine gerührte Lösung aus 18 l CCl₄, 1,8 l Methanol und 12 g p-Benzoylbenzoesäure, die man auf 8°C gekühlt hat, gibt man zu 970 ml Acetaldehyd. Die Temperatur der erhaltenen Lösung steigt auf +14°C. Nach 5 min gibt man 588 g (0,7749 Mol) Diphenylmethyl-7-phenylacetamido-3- [(triphenylphoranyliden)-methyl]-3-cephem-4-carboxylat zu. Man entfernt das Kühlbad und rührt die Mischung heftig 4 h bei 35°C und Lichtausschluß und unter einer N₂-Amosphäre, bis das Phosphoran vollständig gelöst ist.

Die erhaltene Lösung engt man im Vakuum ein. Man löst den Rückstand in 2 l Ethanol und engt die Lösung im Vakuum bis zu einem semi-kristallinem Rückstand ein, den man in 3 l Ethanol aufschlämmt.

Man rührt die Mischung 2 h bei +5°C und läßt über Nacht stehen. Man sammelt die gebildeten Kristalle zweimal, wäscht sie mit Ethanol und trocknet bei Raumtemperatur im Vakuum. Ausbeute 191 g (47%), Schmp. 124-128°C. Das Produkt enthält 7,5% des trans-Isomers (bestimmt mittels HPLC-Säule Lichrosorb Si 60 5 µm Merck, eluiert mit 85% Toluol, 15% Ethylacetat).

Umsetzung 11

Diphenylmethyl-7-amino-3-((Z)-propen-1-yl)-ceph-3-em-4- carboxylat-hydrochlorid, Ia
Zu einer gerührten Lösung aus 159,7 g (0,767 Mol) PCl₅ in 2,8 l CH₂Cl₂ gibt man während eines Zeitraums von 20 min 56,7 ml (0,700 Mol) Pyridin in 280 ml CH₂Cl₂. Unter einer Stickstoffatmosphäre kühlt man die Aufschlämmung auf 2°C und gibt 256 g der Verbindung IX (hergestellt gemäß Umsetzung 10; 0,488 Mol) zu. Man rührt die Mischung 40 min und gießt die erhaltene Aufschlämmung schnell in eine heftig gerührte Lösung aus 1,4 l CH₂Cl₂ und 209 ml (2,33 Mol) 1,3-Butandiol bei -20°C, so daß die Temperatur nicht über -5°C steigt. Man entfernt das Kühlbad. Nach 45 min steigt die Temperatur auf 10°C. Man hält diese Temperatur 35 min. Man gibt 1,0 l Wasser zu und rührt weitere 5 min und läßt die Schichten sich anschließend trennen. Die organische Schicht wäscht man mit 600 ml 2N HCl und dann mit 400 ml gesättigter Kochsalzlösung. Die vereinigten wäßrigen Extrakte wäscht man mit 2 × 600 ml CH₂Cl₂ zurück und vereinigt mit dem ursprünglichen CH₂Cl₂-Extrakt.

Man trocknet die Lösung über wasserfreiem MgSO₄, filtriert die MgSO₄-Aufschlämmung und wäscht das MgSO₄ zweimal mit 500 ml CH₂Cl₂. Die vereinigten Filtrate engt man im Vakuum mit Hilfe eines Rotationsverdampfers auf 2,4 l ein und verdünnt mit 2,5 l Ethylacetat. Man engt die Lösung wiederum auf 1,3 l ein, filtriert die erhaltene Kristall-Aufschlämmung, wäscht mit 3 × 300 ml Ethylacetat und trocknet an der Luft und Vakuum über P₂O₅, wobei man 149,8 g der Titelverbindung als beige Kristalle erhält, Ausbeute 69,3%.

Claims

1. Verbindungen der allgemeinen Formel worin R ein Wasserstoffatom oder eine übliche Carboxylschutzgruppe bedeutet und die 3-Propenylgruppe Z-Konfiguration besitzt, sowie die Säureadditionssalze davon und die Metallsalze derjenigen Verbindungen, worin R ein Wasserstoffatom bedeutet.

2. Verbindungen nach Anspruch 1, worin R ein Waseerstoffatom oder eine Methoxymethyl-, 2,2,2-Trichlorethyl-, 2-(Trimethylsilyl)-ethyl-, t-Buthyl-, Benzyl-, Diphenylmethyl-, o-Nitrobenzyl-, p-Nitrobenzyl-, Trimethylsilyl-, t-Butyldimethylsilyl-, t-Butyldiphenylsilyl-, Allyl- oder 2-Chlorallylgruppe bedeutet sowie die Säureadditionssalze.

3. Verbindungen nach Anspruch 2, wobei es sich bei den Säureadditionssalzen um die Hydrochloride, Sulfate, p-Toluolsulfonate und Phosphate handelt.

4. Verbindungen nach Anspruch 1, wobei es sich bei den Metallsalzen um ein Natrium-, Kalium-, Calcium- oder Aluminiumsalz handelt.

5. Verbindungen nach Anspruch 2, nämlich: Diphenylmethyl- 7β-amino-3-[(Z)-1-propen-1-yl]-3-cephem-4-carboxylat und 7β-Amino-3-[(Z)-1-propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäure sowie die Hydrochloride davon.

6. Verbindungen nach Anspruch 4, nämlich: Natrium-7β-amino-3-[(Z)-1-propen-1-yl]-3-cephem-4- carboxylat.

7. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Zwischenverbindung der allgemeinen Formel worin R die in Anspruch 1 angegebene Bedeutungen besitzt und Ph eine Phenylgruppe bedeutet, in einem inerten organischen Reaktionsmedium, wie Dichlormethan, N,N′-Dimethylformamid, Isopropanol oder einer Mischung davon, mit Acetaldehyd bei einer Reaktionstemperatur von 0°C bis 25°C zu einer Verbindung der allgemeinen Formel umsetzt, anschließend die Benzylidengruppe oder sowohl die Benzylidengruppe als auch die Carboxylschutzgruppe entfernt, und gewünschtenfalls die 3-(Z)-und 3-(E)-Isomere auftrennt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung mit Acetaldehyd in Gegenwart eines Lithiumhalogenids durchführt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lithiumhalogenid Lithiumchlorid, Lithiumbromid oder Lithiumjodid einsetzt.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lithiumhalogenid Lithiumbromid einsetzt.

11. Verwendung der Verbindungen der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstellung antibakterieller Cephalosporine.