DE69232216T2

DE69232216T2 - Verfahren zur Herstellung eines antibiotischen Cephalosporin

Info

Publication number: DE69232216T2
Application number: DE69232216T
Authority: DE
Inventors: Elizabeth Ann Garofalo; Gary M.F. Lim; John M. Roubie
Original assignee: Bristol Myers Squibb Co
Current assignee: Bristol Myers Squibb Co
Priority date: 1991-09-10
Filing date: 1992-09-09
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2012-09-10
Also published as: CZ282315B6; RU2042681C1; SK280933B6; FI119811B; FI924031A; EP0531981B1; HU212782B; RO109651B1; UY23475A1; AU2284492A; NZ244295A; CN1059438C; ES2165351T3; KR0178280B1; AU655838B2; SK33698A3; CZ282160B6; KR930006032A; PT531981E; IL103109A0

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein chemisches Acylierungsverfahren und insbesondere ein wasserfreies Acylierungsverfahren zur Herstellung des Antibiotikums Cefepimdihydrochloridhydrat, das auch als 7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(Z)-methoxyiminoacetamido]-3-[(1- methyl-1-pyrrolidino)-methyl]ceph-3-em-4-carboxylat bezeichnet wird.

2. Stand der Technik

Es sind eine Vielzahl von Cephalosporin-Antibiotika mit einer 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-(Z)-2-methoxyiminoessigsäure-Seitenkette bekannt, die nach bekannten Acylierungsverfahren an die 7-Aminogruppe einer Cephalosporansäure gekuppelt ist. Bei den meisten Acylierungsverfahren ist es notwendig, dass man in der Seitenkette die Aminoeinheit schützt und die Carbonsäure aktiviert. Daher sind im Stand der Technik eine Vielzahl an Aminoschutzgruppe für die 2-Aminogruppe am Thiazolring und eine Vielzahl an aktivierenden Gruppen für die Carbonsäure offenbart. Angesichts von Kosten und Toxizität, die mit einigen aktivierenden Gruppen verbunden sind, ist die Suche nach neuen Schutzgruppen und aktivierenden Gruppen zur Herstellung des gewünschten Antibiotikums weiterhin Gegenstand zahlreicher Publikationen. Es besteht daher nach wie vor bei der Herstellung brauchbarer Breitbandantibiotika ein Bedarf an einer einfachen, stabilen, kristallinen, wirtschaftlichen und nicht toxischen Seitenkette mit der gewünschten (Z)-Geometrie, die sich ohne weiteres an die 7- Aminogruppe des Cephalosporin-Kerns kuppeln lässt. Im Folgenden werden einige typische Beispiele für Seitenketten vom Thiazoltyp genannt.
In dem am 20. Mai 1980 erteilten U.S. Patent Nr. 4,203,899 offenbaren Ochiai et al. Verbindungen der Formel
worin R¹ für Amino, geschütztes Amino, Hydroxyl oder geschütztes Hydroxyl steht; R&sup5; für Hydroxyl oder geschütztes Hydroxyl steht; und W für Hydroxyl, C&sub1;-C&sub4;-Alkoxy, Halogen oder OM steht, worin M für ein Alkalimetall steht.
Die am 6. März 1985 veröffentlichte U.K. Patentanmeldung GB-2,144,424 offenbart die Herstellung einer Reihe von Pyridinium- Cephalosporinderivaten nach verschiedenen Verfahren, einschließlich der Verwendung der Verbindung der Formel
oder eines Salzes davon, worin R¹ für Wasserstoff oder ein Halogenatom steht; R² für ein Wasserstoffatom oder einen C&sub1;-C&sub6;-Alkylrest steht und R&sup4; für Wasserstoff oder eine Aminoschutzgruppe steht oder mit einem aktivierten Derivat dieser Verbindung.
Die am 6. November 1985 veröffentlichte europäische Patentanmeldung EP-160,546 offenbart ebenfalls die Herstellung einer Reihe von Cephalosporin-Verbindungen nach verschiedenen Verfahren, einschließlich der Verwendung von substituierten Oxyiminothiazolylessigsäure-Verbindungen der Formel
oder eines reaktiven Derivates davon, worin R&sup8; für ein Wasserstoffatom oder für eine Aminoschutzgruppe steht. Als geeignete Beispiele für solche reaktiven Derivate werden gemischte Säureanhydride, Säureanhydride, Säurehalogenide, aktivierte Ester, aktivierte Amide und Säureazide offenbart.
In dem am 24. Mai 1983 erteilten U.S. Patent Nr. 4,385,181 offenbaren Farge et al. Thioester der Formel,
worin R' für Wasserstoff oder einen schützenden Rest steht, Rº für Wasserstoff, Alkyl, Vinyl, Cyanomethyl oder einen schützenden Rest steht und R für Alkyl, L-2-Amino-2-carboxyethyl, Phenyl oder für eine Vielzahl verschiedener heterocyclischer, in den Spalten 4 bis 8 aufgelisteter Reste sowie deren syn- und anti-Isomere und Gemische davon steht.
Außer den vorstehend zitierten Schriften gibt es eine Vielzahl an Schriften, die verschiedene Schutzgruppen für den 2-Aminosubstituenten und eine noch größere Anzahl aktivierender Gruppen/Abgangsgruppen für den Carbonsäuremolekülteil offenbaren, die bei der Acylierung einer 7-Aminocephalosporin-Verbindung verwendet werden können.
Der nächste Stand der Technik sind allerdings das am 16. März 1987 veröffentlichte tschechoslowakische Patent Nr. 238,950 [Chemical Abstracts, Bd. 110, S. 544 (1989)] sowie Collect. Czech. Chem. Commun. 54: 1734-1745 (1989), worin die Verbindung der vorliegenden Erfindung der Formel
offenbart ist, wobei die Verbindung angeblich syn-konfiguriert ist. In dem Patent wird als einziger Beweis für das Produkt ein Chlorgehalt von 99% bis 100,5% des theoretischen Wertes angegeben. Das Säurechloridhydrochlorid wird mit 6-Aminopenicillansäure in Form des N,O-Bis(trimethylsilyl)derivates unter Bildung des entsprechenden E- Isomeren des Penicillins umgesetzt.
Im Zusammenhang mit der Entwicklung neuer Syntheseverfahren zur Herstellung von Antibiotika haben die vorliegenden Erfinder ebenso wie andere Fachleute ein Bedürfnis nach einfachen, herkömmlichen, wirtschaftlichen, kristallinen, stabilen und nicht toxischen Edukten für den Einsatz zur Herstellung von Antibiotika erkannt. Erste Versuche, das Säurechlorid der 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoessigsäure ohne Verwendung von Schutzgruppen herzustellen und zu verwenden, waren erfolglos. Jedoch haben die vorliegenden Erfinder gefunden, dass sich die erfindungsgemäße Verbindung unter speziell definierten Reaktionsbedingungen herstellen lässt. Dieses Ergebnis wurde außerdem von den vorliegenden Erfindern bestätigt, als sie die Lehre des zuvor genannten tschechoslowakischen Patentes nicht wiederholen konnten. Es gelang nicht, das gewünschte syn-Isomere des Säurechloridhydrochlorids herzustellen, das zur Herstellung des gewünschten Antibiotikums erforderlich ist. Außerdem bestätigten weitere Versuche, dass man nach der Lehre des Standes der Technik nicht das Hydrochloridsalz des gewünschten syn-Isomeren des Säurechlorids erhält, das im wesentlichen frei von dem anti-Isomeren ist und ein Protonenresonanzspektrum (¹H-NMR) hat, wie hierin beschrieben.
Aburaki et al. offenbaren in dem am 27. September 1983 erteilten U.S. Patent Nr. 4,406,899 das Breitspektrumantibiotikum Cefepim und beschreiben dessen Herstellung nach zwei Reaktionsschemata, wobei die Reaktanten und Produkte die Verwendung von Schutzgruppen und Deblockierungsgruppen erfordern. In dem tatsächlich veranschaulichten Reaktionsschema muss das Produkt einem chromatographischem Reinigungsschritt zur Trennung des Gemisches aus Δ² und Δ³ Isomeren unterworfen werden und das dabei hergestellte Cefepim liegt in zwitterionischer Form vor. Jedoch ist die zwitterionische Form des Cefepims bei Raumtemperatur und erhöhten Temperaturen instabil.
Murray A. Kaplan et al offenbaren in dem am 20. März 1990 erteilten U.S. Patent Nr. 4,910,301 temperaturbeständige, kristalline Salze des Cefepims in Form eines trockenen Pulvers, die im Vergleich zu der von Aburaki et al in dem U.S. Patent Nr. 4,406,899 beschriebenen zwitterionischen Form des Cefepims eine ausgezeichnete Temperaturbeständigkeit bei Raumtemperatur und höheren Temperaturen aufweisen.
In dem am 19. September 1989 erteilten U.S. Patent Nr. 4,868,294 beschreiben Brundidge et al die Herstellung von 7- Amino-3-[(1-methyl-1-pyrrolidino)-methyl]ceph-3-em-4-carboxylat- Salzen, die im wesentlichen frei von dem Δ² Isomer sind, und deren Verwendung in einem wässrigen Acylierungsverfahren zur Herstellung des Antibiotikums Cefepim als Sulfatsalz.
In dem am 28. Juni 1988 erteilten U.S. Patent Nr. 4,754,031 beschreiben Angerbauer et al ein Verfahren zur Herstellung verschiedener Cephalosporin-Antibiotika, einschließlich Cefepim in zwitterionischer Form. Obgleich in diesem Verfahren keine Schutzgruppen verwendet werden, wird ein Anhydrid zur Aktivierung in einer wässrigen Acylierungsreaktion verwendet, so dass chromatographische Reinigungsschritte erforderlich sind, um Cefepim in zwitterionischer Form zu erhalten.
In dem am 24. Juli 1990 erteilten U.S. Patent Nr. 4,943,631 beschreibt Brian E. Looker ein verbessertes Verfahren zur Herstellung des Antibiotikums Cefepim als Hydroiodidsalz. In dem Verfahren lässt sich mit Hilfe einer Cephalosporinsulfoxid-Zwischenverbindung die Bildung des unerwünschten Δ² Isomeren kontrollieren. Jedoch ist das in dem Patent beschriebene Verfahren teuer und ineffizient, da zu dem bekannten Verfahren zwei weitere Verfahrensschritte hinzugefügt und weiterhin Schutzgruppen verwendet werden, die Verfahren zum Schützen und Entschützen erforderlich machen. Außerdem erfordert das Verfahren die säulenchromatographische Reinigung, was bei gewerbsmäßiger Herstellung nicht durchführbar ist.
Die Herstellung des im Stand der Technik beschriebenen kristallinen Sulfatsalzes und des zwitterionischen Cefepims erfolgt weitgehend nach demselben wässrigen Acylierungsverfahren und es werden verschiedene Gruppen zum Schützen und Entschützen und aktivierte Ester verwendet. In allen Fällen muss das bevorzugte kristalline Cefepimdihydrochloridhydrat über die gereinigte zwitterionische Form des Cefepims hergestellt werden. Daher besteht ein Bedarf an einem einfachen, direkten und wirtschaftlichen Acylierungsverfahren, in dem Reaktionsschritte zum Einführen und Entfernen von Schutzgruppen, stereochemische Kontrollschritte und chromatographische Verfahren nicht erforderlich sind, und vor allem an einem Acylierungsverfahren, nach dem das gewünschte Antibiotikum Cefepimdihydrochloridhydrat im wesentlichen frei von dem anti-Isomeren und dem Δ² Isomeren erhalten wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung des Antibiotikums Cefepimdihydrochloridhydrat mit einem Gehalt von weniger als 5% des anti-Isomeren und des Δ² Isomeren bereit, wobei man
(a) das wasserfreie saure Hydrochloridsalz des syn-Isomeren der 2- (2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoessigsäure in einem inerten organischen Lösungsmittel bei einer Temperatur unterhalb -10ºC mit einem Gemisch umsetzt, das wenigstens ein Moläquivalent Oxalylchlorid und bezogen auf die Oxalylchloridmenge wenigstens ein Moläquivalent bis zu einem geringfügigen Überschuss Dimethylformamid enthält, wobei das syn-Isomere des 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorids mit einem Gehalt von weniger als etwa 5% des anti-Isomeren erhalten wird;
(b) ein silyliertes Derivat des 7-Amino-3-[(1-methyl-1-pyrrolidino)methyl]ceph-3-em-4-carboxylats mit dem sin-Isomeren in einem inerten organischen Lösungsmittel unter wasserfreien nicht-basischen Reaktionsbedingungen umsetzt, und
(c) eine ausreichende Menge Wasser unter Erhalt einer organischwässrigen zweiphasigen Lösung zum Reaktionsgemisch hinzufügt und das Cefepimdihydrochloridhydrat aus der wässrigen Phase isoliert.

Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt das Protonenresonanzspektrum von syn-2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid aus Beispiel 10 in Essigsäure-d&sub4; (100 MHz).
Fig. 2 zeigt das Protonenresonanzspektrum des Produktes aus Beispiel 12 in Essigsäure-d&sub4; (100 MHz).
Fig. 3 zeigt das Protonenresonanzspektrum des Produktes aus Beispiel 13 in Essigsäure-d&sub4; (100 MHz).
Fig. 4 zeigt das Protonenresonanzspektrum des Produktes aus Beispiel 14 in Essigsäure-d&sub4; (100 MHz).

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt ein wasserfreies Acylierungsverfahren zur N-Acylierung von 7-Amino-3-[(1-methyl-1-pyrrolidino)methyl]ceph-3-em-4-carboxylat mit dem syn-Isomeren des 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorids, das im wesentlichen frei von dem anti-Isomeren ist, bereit, wobei ein temperaturbeständiges, kristallines Cefepimdihydrochloridhydrat der Formel V, worin z für 1 oder 2 steht, das im wesentlichen frei von dem anti-Isomeren und dem Δ² Isomeren ist, erhalten wird.
Wenn man alle Vorteile kombiniert und sie als Ganzes betrachtet, werden die Vorteile des vorliegenden wasserfreien Acylierungsverfahrens ersichtlich und ein Fachmann weis diese zu würdigen. Im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren ist es hinsichtlich der Verfahrenseffizienz und der Materialkosten klar von Vorteil, dass formale Amino- und Carboxylschutzgruppen und folglich auch zusätzliche, zum Schützen und Entschützen erforderliche chemische Schritte wegfallen. Das vorliegende Verfahren ermöglicht außerdem die Kontrolle über die stereochemische Konfiguration des Methoxyiminoisomeren und der Δ&sub3; Doppelbindung des Cephalosporinkerns, ohne dass unerwünschte Cephalosporin-Nebenprodukte chromatographisch abgetrennt und die Stereochemie kontrollierende Sulfoxidzwischenverbindungen, wie in dem U.S. Patent Nr. 4,043,631 beschrieben, verwendet werden müssen. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung und Verwendung des ungeschützten kristallinen Hydrochloridsalzes des syn-Isomeren des 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2- methoxyiminoacetylchlorids der Formel III, so dass sich der Einsatz ungewöhnlicher und manchmal komplexer organischer Abgangsgruppen aus dem Stand der Technik vermeiden lässt. Die Verwendung des einfachen Chloridions als Abgangsgruppe umgeht die Verwendung potentiell toxischer Abgangsgruppen wie 2-Mercaptobenzothiazol. Ein weiterer Vorteil der bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden wasserfreien Acylierungsverfahrens ist die Bereitstellung des gewünschten temperaturbeständigen kristallinen Cefepimdihydrochloridhydrates unmittelbar aus dem Reaktionsgemisch des Acylierungsverfahrens, so dass weder das Sulfatsalz noch das zwitterionische Cefepim hergestellt und isoliert werden müssen. Das vorliegende Verfahren stellt auch das wasserlösliche, kristalline Cefepimdihydrochloridmonohydrat oder -dihydrat, die im wesentlichen frei von dem anti-Isomeren und dem Δ² Isomeren sind, in hohen Ausbeuten direkt aus der wässrigen Phase der zweiphasigen Lösung bereit.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung des stabilen, kristallinen syn-Isomeren des 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorids der Formel III bereit, das im wesentlichen frei von dem anti-Isomeren ist.
Da die Verbindung III im wesentlichen frei von dem anti-Isomeren ist, lässt sie sich in Breitspektrumcephalosporine überführen, die ihrerseits im wesentlichen frei von dem anti-Isomeren sind, so dass eine chromatographische Trennung der syn- und anti-Isomeren nicht erforderlich ist. Die Verbindung III lässt sich aufgrund ihrer erhöhten Stabilität isolieren und lagern und gewünschtenfalls lässt sich die Verbindung III in einem anderen, für die Herstellung des gewünschten Antibiotikums, das im wesentlichen frei von dem Δ² Isomeren ist, vorteilhaften Lösungsmittel in die Endprodukte überführen. Ein weiterer Vorteil der Zwischenverbindung der Formel III ist, dass die Aminogruppe vor der Acylierung nicht blockiert (geschützt) oder nach der Acylierung deblockiert (entschützt) werden muss, und somit ein wirtschaftliches Verfahren bereitgestellt wird. Die Verwendung des Säurechlorids der Formel III in dem Acylierungsverfahren zur Herstellung von Breitspektrumcephalosporinen ist ein weiterer Vorteil. Im Gegensatz zu anderen Verfahren, wie in dem U.S. Patent Nr. 4,406,899 von Aburaki et al. beschrieben, hat die Zwischenverbindung der Formel III ein Chloridion als einfache und nicht-toxische Abgangsgruppe, so dass keine Vorkehrungen erforderlich sind, um es aus dem gewünschten Antibiotikum zu entfernen, wie es bei den meisten anderen, aus dem Stand der Technik bekannten Abgangsgruppen der Fall ist. Ferner sind einige der aus dem Stand der Technik bekannten Zwischenverbindungen, die andere Abgangsgruppen enthalten, schwierig herzustellen, während andere Zwischenverbindungen, die Abgangsgruppen wie 2-Mercaptobenzothiazol enthalten, sich als toxisch herausgestellt haben [Chem. Abstracts, 1989, Bd. 111 (3), 19243p]. Reaktionsschema 1
Wie in dem Reaktionsschema 1 dargestellt lässt sich das syn- Isomer des Säurechloridhydrochlorids der Formel III aus dem syn- Isomeren der Säure der Formel I herstellen. Die Säure der Formel I wird zunächst nach bekannten Verfahren in das entsprechende Hydrochloridsalz der Formel II überführt und anschließend gewünschtenfalls als wasserfreie, kristalline Verbindung der Formel II isoliert. Vorteilhafterweise führt man die Bildung des Hydrochloridsalzes mit wenigstens einem Moläquivalent Chlorwasserstoffgas bei einer Temperatur von etwa -10ºC bis etwa 50ºC in einem inerten organischen Lösungsmittel wie Toluol, Acetonitril, Dichlormethan, Aceton, Benzol, Xylol, Cyclohexan, Hexanen, Dioxan oder Diethylether durch. Vorzugsweise führt man die Umsetzung in Toluol, Dichlormethan oder Acetonitril durch, wobei das gebildete Hydrochloridsalz der Formel II isoliert oder in situ verwendet werden kann. Bei Durchführung der Umsetzung in Acetonitril neigt das gebildete Hydrochlorid der Formel II dazu, schwach gebundenes Lösungsmittel zu enthalten. Daher ist es vorteilhaft, das Hydrochlorid der Formel II aus Acetonitril in einem angemessenen Zeitraum im nächsten Schritt zu verwenden, um einen Solvataustausch mit Luftfeuchtigkeit zu vermeiden. Es ist ganz besonders bevorzugt die Reaktion in Toluol oder Dichlormethan bei etwa 0ºC bis Raumtemperatur durchzuführen.
Das Säuresalz der Formel II wird dann mit Oxalylchlorid zusammen mit Dimethylformamid behandelt, wobei das stabile, kristalline syn-Isomer der Verbindung III erhalten wird. Wie im Folgenden gezeigt, kann die Verwendung anderer bekannter Chlorierungsmittel zu Isomerisierung unter Erhalt des nicht gewünschten anti-Isomeren oder eines Gemisches aus syn- und anti-Isomeren führen. Außerdem können Chlorierungsmittel wie Phosphorpentachlorid zu einer Chlorierung der 5-Position am Thiazolring führen, was dann eine unerwünschte Verunreinigung des Antibiotikums zur Folge hätte. Die vorliegenden Erfinder haben gefunden, dass außer der Herstellung des Hydrochlorids der Formel II die entsprechende Wahl des Chlorierungsmittels und der Reaktionsbedingungen, wie Lösungsmittel und Temperatur, für das Verfahren zur Herstellung des syn-Isomeren der Verbindung III, das im wesentlichen frei von dem anti-Isomeren ist, entscheidend ist.
Üblicherweise zur Aktivierung von Säuren verwendete Chlorierungsverfahren sind aus dem Stand der Technik bekannt. Das am häufigsten verwendete Chlorierungsmittel, Phosphorpentachlorid, ist für die Chlorierung der Verbindung II ungeeignet, da es die Isomerisierung der Methoxyiminogruppe unter Bildung des unerwünschten anti- Isomeren der Verbindung III zur Folge hat. Dies wird eindeutig in den nachfolgend beschriebenen Beispielen 12, 13, 14 und 16 gezeigt. Nach einem weiteren bekannten Chlorierungsverfahren wird Oxalylchlorid zusammen mit Dimethylformamid verwendet. Jedoch haben die vorliegenden Erfinder gefunden, dass man bei dem Oxalylchloridverfahren keine beträchtlichen Mengen des gewünschten syn-Isomeren der Verbindung III erhält, wenn man Dimethylformamid als Katalysator einsetzt. Das nachfolgend beschriebene Beispiel 15 belegt dies zweifelsfrei. Im Rahmen umfangreicher Untersuchungen haben die vorliegenden Erfinder entdeckt, dass es für die Herstellung des gewünschten syn-Isomeren des Säurechloridhydrochlorids der Formel III von Nachteil ist, wenn man weniger als eine äquimolare Menge an Dimethylformamid bezogen auf die Oxalylchloridmenge verwendet. Es ist ganz besonders bevorzugt, wenn die molare Menge an Dimethylformamid die molare Menge an Oxalylchlorid übertrifft. Die Erfinder haben ebenfalls gefunden, dass es sowohl für die Umsetzung als auch für die Stabilität des gewünschten Produktes von Nachteil ist, wenn ein Übermaß an molaren Mengen Dimethylformamid verwendet wird. Somit haben die Erfinder ein Verfahren gefunden, mit dem sich die Unbeständigkeit der Reaktionsmaterialien gegenüber entweder überschüssigen Chloridionen, die aus dem Oxalylchlorid hervorgehen, oder überschüssigem Dimethylformamid kontrollieren lässt, die für die Herstellung des stabilen, kristallinen syn-Isomeren der Verbindung III, das im wesentlichen frei von anti-Isomeren ist, kritisch sind. Bei unvollständiger Umwandlung der Verbindung der Formel II in die Verbindung der Formel III enthält das isolierte Produkt der Verbindung III eine geringe Menge des syn-Isomeren der Säure der Formel II. Eine geringe Menge unumgesetzter Verbindung II in der Verbindung III und geringe Mengen des anti-Isomeren der Verbindung III wirken sich nicht auf die anschließende Acylierungsreaktion zur erfolgreichen Herstellung des gewünschten Antibiotikums aus, das im Wesentlichen frei von dem anti-Isomeren des Antibiotikums ist.
Die vorliegenden Erfinder haben auch gefunden, dass bei der Chlorierung die Temperatur und das Lösungsmittel von entscheidender Bedeutung sind, Vorzugsweise führt man die Reaktion in einem inerten organischen Lösungsmittel wie Dichlormethan, Chloroform oder Acetonitril bei einer Temperatur unterhalb -10ºC durch. Ganz besonders bevorzugt führt man die Umsetzung bei einer Temperatur zwischen etwa -15ºC bis etwa -40ºC in Dichlormethan durch.
Das Reaktionsschema 2 zeigt die Verwendung des sin-Isomeren des Säurechloridhydrochlorids der Formel III zur Herstellung brauchbarer Breitspektrumantibiotika via einer allgemeinen Acylierungsreaktion. Insbesondere veranschaulicht das Reaktionsschema 2 die Verwendung des Säurechlorids der Formel III zur Herstellung des Breitspektrumantibiotikums Cefepim, das im wesentlichen frei von dem anti-Isomeren und dem Δ² Isomeren ist. Außerdem kann man das Säurechloridhydrochlorid der Formel III zur Herstellung von Cephalosporin-Antibiotika wie Cefodizim, Cefmenoxim, Cefotaxim, Cefpirom, Cefpodoxim, Cefquinom, Cefteram, Ceftiofur, Cefetamet oder Cefuzonan verwenden, worin das syn-Isomer des 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetyls an die 7-Aminogruppe des Cephalosporinkerns gebunden ist.
Um zu beweisen, dass das Säurechloridhydrochloridprodukt aus dem Stand der Technik das anti-Isomer und nicht das gewünschte syn- Isomer ist, haben die vorliegenden Erfinder außerdem das Produkt aus dem Stand der Technik, wie das in Beispiel 14 hergestellte, anstelle des syn-Isomeren der Verbindung der Formel III in den Acylierungsreaktionen, die in dem Reaktionsschema 2 veranschaulicht sind, sowie im Beispiel 4 eingesetzt. Das gemäß den Beispielen 17, 18 und 23 hergestellte Cephalosporinprodukt wurde mit dem erfindungsgemäß hergestellten Cefepim-Antibiotikum verglichen. Wie man anhand des Vergleiches in Beispiel 19 erkennen kann, ist das nach der Lehre des Stands der Technik hergestellte anti-Cefepim nicht identisch mit dem brauchbaren, erfindungsgemäß hergestellten Breitspektrumantibiotikum syn-Cefepim.
Unter dem Begriff "im wesentlichen frei", wie er hierin und in den Ansprüchen verwendet wird, versteht man, dass die Verbindung weniger als 5% des nicht gewünschten Isomeren enthält. Vorzugsweise enthält die Verbindung weniger als 1% des nicht erwünschten Isomeren.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren stellt man das Breitspektrumantibiotikum Cefepimdihydrochloridhydrat, das im wesentlichen frei von dem anti-Isomeren und dem Δ² Isomeren ist, durch N-Acylierung einer Verbindung der Formel IV mit dem syn-Isomeren des Säurechloridhydrochlorids der Formel III her, wie im Reaktionsschema 2 dargestellt. Reaktionsschema 2
Das 7-Amino-3-[(1-methyl-1-pyrrolidino)methyl]-ceph-3-em-4- carboxylatsalz, das im wesentlichen frei von dem Δ² Isomeren ist, und das die Formel IV hat, worin HX für HCl, HI oder H&sub2;SO&sub4; steht, kann gemäß dem von S.P. Brundidge et al., in dem U.S. Patent Nr. 4,868,294 beschriebenen allgemeinen Verfahren hergestellt werden.
Die Cephalosporin-Zwischenverbindung der Formel IV, worin HX vorzugsweise für HI steht, kann vorteilhafterweise in einem inerten organischen Lösungsmittel unter Bildung einer in-situ-Lösung des löslichen silylierten Derivates der Formel VI, worin R und R¹ jeweils unabhängig voneinander für H oder eine Silylgruppe oder eine Mischung davon stehen, silyliert werden. Nach einer ¹H-NMR-Untersuchung ist R¹ meistens eine Silylgruppe und R meistens Wasserstoff. Aufgrund des im Gleichgewicht auftretenden Wechsels der verschiedenen, in der Lösung vorliegenden Spezies ist es schwierig, die spezielle Verbindung der Formel VI, die in situ in dem Reaktionsgemisch erzeugt wird, zu einem bestimmten Zeitpunkt zu identifizieren. Es ist jedoch wichtig, genügend Silylierungsmittel und erforderlichenfalls eine Base zuzufügen, um die Cephalosporin-Zwischenverbindung der Formel IV löslich zu machen, bevor man die wasserfreie Lösung mit der Verbindung der Formel III behandelt. Geeignete Silylierungsmittel sind dem Fachmann bekannt und sind zum Beispiel Trimethylchlorsilan, Trimethyliodsilan, Hexamethyldisilazan, tert-Butyldimethylchlorsilan, Trimethylsilylacetamid, Bis-(trimethylsilyl)acetamid, Bis- (trimethylsilyl)harnstoff oder dergleichen. Vorzugsweise können in dem Acylierungsverfahren Trimethylchlorsilan oder ein Gemisch aus Trimethylchlorsilan und Hexamethyldisilazan und ganz besonders bevorzugt ein Gemisch aus Trimethylchlorsilan und Hexamethyldisilazan verwendet werden.
Obgleich wenigstens ein Moläquivalent eines Silylierungsmittels und wenigstens ein Moläquivalent einer Base für die Umsetzung erforderlich sind, ist es vorteilhaft, etwa 2 Moläquivalente Silylierungsmittel und etwa 2 Moläquivalente oder weniger einer Base zu verwenden, um eine Lösung der Zwischenverbindung der Formel VI zu erhalten. Wenn jedoch das Silylierungsmittel ein Gemisch aus Trimethylchlorsilan und Hexamethyldisilazan ist, ist es besser, keine Base zur Herstellung des löslichen Derivates der Formel VI zuzugeben. Es ist dem Fachmann bekannt, dass das Silylierungsmittel Hexamethyldisilazan ein basisches Nebenprodukt bildet, das die erzeugte Säure zu neutralisieren vermag. Da ein Überschuss an Base für die Herstellung des gewünschten Antibiotikums, das im wesentlichen frei von dem Δ² Isomeren ist, von Nachteil ist, verwendet man in der vorliegenden Erfindung ganz besonders bevorzugt ein Gemisch aus Trimethylchlorsilan und Hexamethyldisilazan. Der Anteil von Δ³ zu Δ² Isomerisierung am Cephalosporinkern hängt stark von den Reaktionsbedingungen ab, die zur Herstellung des löslichen silylierten Derivates der Formel VI und bei dessen N-Acylierung mit dem Säurechloridhydrochlorid der Formel III zur Herstellung die Verbindung der Formel V angewendet werden. Der Anteil an Isomerisierung hängt von Faktoren wie der Menge an Base und der Reihenfolge der Basenzugabe, dem Lösungsmittel und der Temperatur, die in dem Verfahren eingesetzt wurde, ab. Insbesondere erhöhen basische Bedingungen, die sich aus der Verwendung eines Überschusses an Base oder aus der Basenzugabe vor der Zugabe des Silylierungsmittels oder des Säurechloridhydrochlorids der Formel III ergeben, die Isomerisierung der Cephem-Doppelbindung von Δ³ nach Δ². Deshalb ist es ganz besonders bevorzugt, während des wasserfreien Acylierungsverfahrens nicht basische Reaktionsbedingungen einzuhalten.
Geeignete Basen, die in dem Verfahren verwendet werden können, sind anorganische und organische Basen, die geeignete Säureakzeptoren sind, wie NaHCO&sub3;, KHCO&sub3;, Na&sub2;CO&sub3;, K&sub2;CO&sub3;, Ammoniak, primäre Amine, sekundäre Amine, tertiäre Amine oder dergleichen. Ganz besonders bevorzugte organische Basen, die in dem Verfahren verwendet werden können, sind zum Beispiel 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en, N-Methylmorpholin, 2,6-Lutidin, 2-Methyl-6-ethylpyridin, N,N-Dimethylanilin, N,N-Diethylanilin, Triethylamin, Diisopropylethylamin oder dergleichen. Vorzugsweise und sofern erforderlich können N-Methylmorpholin oder Triethylamin oder ein Gemisch davon vorteilhaft in den Silylierungs- und N-Acylierungsreaktionen verwendet werden. Bei der N-Acylierung der Verbindung der Formel VI mit der Verbindung der Formel III verwendet man ganz besonders bevorzugt N-Methylmorpholin oder Triethylamin.
Das lösliche silylierte Derivat der Formel VI, das in situ generiert wird, wird dann mit dem Säurechloridhydrochlorid der Formel III und vorzugsweise mit einem Moläquivalent und ganz besonders bevorzugt mit einem leichten Überschuss an Säurechloridhydrochlorid der Formel III und anschließend bezogen auf die Menge an Verbindung der Formel III mit einer äquimolaren Menge, und vorzugsweise weniger als einer äquimolaren Menge, einer Base behandelt, wobei man ein das gewünschte Antibiotikum enthaltendes Gemisch erhält. Vorzugsweise werden das Säurechloridhydrochlorid der Formel III und die Base langsam portionsweise zugegeben. Obgleich man die Reaktanten auf einmal zugeben kann, sofern sich Temperatur und nicht basische Reaktionsbedingungen kontrollieren lassen, ist es für eine vollständige Umsetzung von Vorteil, die Reaktanten in zwei oder drei Portionen zuzufügen.
Geeignete Lösungsmittel, die in dem Verfahren verwendet werden können, sind alle inerten organischen Lösungsmittel, in denen das silylierte Derivat der Formel VI löslich ist und in denen die Isomerisierung der Δ³ Doppelbindung auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist, wie Toluol, Tetrahydrofuran, Aceton, Acetonitril, Dichlormethan, Chloroform, Dimethylacetamid oder dergleichen oder Gemische davon. Ganz besonders bevorzugt können Acetonitril oder Dichlormethan in dem Verfahren verwendet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei einer Temperatur von etwa -60ºC bis etwa +50ºC und vorzugsweise bei etwa -40ºC bis etwa Raumtemperatur durchgeführt werden. Die Herstellung der silylierten Verbindung der Formel VI erfolgt vorteilhafterweise bei etwa -10ºC bis etwa Raumtemperatur, während die N-Acylierung vorteilhafterweise bei etwa -40ºC bis etwa 0ºC erfolgt.
Nach beendeter N-Acylierung der löslichen silylierten Verbindung der Formel VI, was sich durch aus dem Stand der Technik bekannte Nachweismethoden wie Dünnschichtchromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie und spektroskopische Methoden feststellen lässt, versetzt man gemäß dem bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren anschließend das Reaktionsgemisch mit einer ausreichenden Menge Wasser, um gewünschtenfalls sichtbare Feststoffe zu lösen und um eine zweiphasige Lösung aus organischer Phase und Wasser zu erzeugen. Die zum Reaktionsgemisch hinzuzufügende Menge Wasser hängt von der Wahl und der Menge des in dem Verfahren verwendeten inerten organischen Lösungsmittels ab und sollte so gewählt werden, dass sie eine Phasentrennung bewirkt oder hervorruft. Nach erfolgter Phasentrennung ist es vorteilhaft, die organische Phase abzutrennen und zu verwerfen, wobei man eine wasserreiche Lösung erhält, die das gewünschte Antibiotikum enthält. Die wasserreiche Lösung wird danach mit einer ausreichenden Menge Säure oder eines löslichen nicht toxischen Salzes davon wie Salzsäure, Natriumchlorid, Ammoniumchlorid, Kaliumchlorid, Schwefelsäure, Natriumsulfat, Kaliumsulfat, Ammoniumsulfat, Phosphorsäure, Natriumphosphat, Kaliumphosphat, Ammoniumphosphat, Salpetersäure, Natriumnitrat, Kaliumnitrat oder dergleichen zur Bereitstellung einer ausreichenden Menge des gewünschten Gegenions behandelt, um die Kristallisation des gewünschten Cefepimsalzes zu gewährleisten und wird gegebenenfalls mit einem geeigneten wassermischbaren organischen Lösungsmittel wie Methylethylketon, Aceton, Isopropanol, Butanol oder dergleichen verdünnt, um die Kristallisation einzuleiten oder zu vervollständigen. Vorzugsweise behandelt man die wasserreiche Lösung mit einer ausreichenden Menge Schwefelsäure, um das Cefepim als Sulfatsalz zu kristallisieren, das im wesentlichen frei von dem anti-Isomeren und dem Δ² Isomeren ist. Das Cefepimsulfat lässt sich danach in das bevorzugte kristalline Cefepimdihydrochloridmonohydrat nach dem von Kaplan et al. in dem U.S. Patent Nr. 4,910,301 beschriebenen Verfahren überführen. Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Cefepimsulfat kann mit einer Base und vorzugsweise mit einem aus dem Stand der Technik bekannten, schwach basischen Ionenaustauschharz, das vorzugsweise kommerziell erhältlich ist, wie Amberlite LA-2, Dowex WGR, Bio-Rad AG3-X4A, Ambelite IRA 93, Amberlite IRA 35 oder dergleichen neutralisiert werden, wobei eine wässrige oder wässrig-organische Lösung, die Cefepim in der zwitterionischen Form enthält, erhalten wird. Die Lösung wird dann mit einer ausreichenden Menge Salzsäure sowie gegebenenfalls mit einem wassermischbaren organischen Lösungsmittel behandelt, um die Kristallisation des bevorzugten kristallinen Cefepimdihydrochloridhydrats herbeizuführen. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform behandelt man die nach dem erfindungsgemäßen wasserfreien Acylierungsverfahren erhaltene wasserreiche Lösung mit einer ausreichenden Menge Salzsäure, wobei die Kristallisation des Antibiotikums Cefepimdihydrochloridhydrat induziert und sichergestellt wird, sofern ein wassermischbares Lösungsmittel wie Aceton zugegeben wird. Die zuzugebende Menge an wassermischbarem organischen Lösungsmittel sollte ausreichen, um eine vollständige Kristallisation des Antibiotikums zu bewirken, wobei diese Menge vorteilhafterweise etwa das 2 bis 9 Volumenfache der wässrigen Phase beträgt, um das temperaturbeständige, kristalline Cefepimdihydrochloridmonohydrat oder -dihydrat herzustellen, das im wesentlichen frei von dem anti-Isomeren und dem Δ² Isomeren ist.
Sofern man nur das Cefepimdihydrochloridmonohydrat herstellen möchte, behandelt man vorteilhafterweise die wasserreiche Lösung aus der wasserfreien Acylierung mit einer ausreichenden Menge Salzsäure und verdünnt mit einer geeigneten Menge wassermischbarem organischen Lösungsmittel, wie hierin beschrieben, um die Kristallisation der gewünschten Monohydratform sicher zu stellen. Sofern man alternativ das stabile Cefepimdihydrochloriddihydrat herstellen möchte, ist es von Vorteil, die wasserreiche Lösung mit einer größeren Äquivalentkonzentration Salzsäure und einer solchen Menge wassermischbarem organischen Lösungsmittel zu behandeln, dass die Kristallisation am Trübungspunkt gehalten wird, bevor weiteres organisches Lösungsmittel zur Vervollständigung der Kristallisation zufügt wird. Sofern jedoch der Isolierungsschritt aus der wasserreichen Lösung nicht sorgfältig kontrolliert wird, kann man möglicherweise ein Gemisch aus kristallinem Cefepimdihydrochloridmonohydrat und -dihydrat erhalten. Auf jeden Fall lässt sich nach den hierin beschriebenen Umkristallisationsverfahren nur eines der gewünschten Hydrate herstellen aus jedem der Hydrate oder einem Hydratgemisch.
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte kristalline Cefepimdihydrochloridmonohydrat kann zur Herstellung eines stabilen kristallinen Cefepimdihydrochloriddihydrates verwendet werden, wobei die Umkristallisation unter kontrollierten Lösungsmittel- und Salzsäurekonzentrationen und unter Einhaltung der Zeit am Trübungspunkt (Anfangskristallisation), wie hierin beschrieben, erfolgt. Alternativ kann auch das nach dem vorliegenden Verfahren hergestellte kristalline Dihydrochloriddihydrat zur Herstellung eines stabilen kristallinen Cefepimdihydrochloridmonohydrates verwendet werden, wobei die Umkristallistion unter verschiedenen kontrollierten Bedingungen, wie hierin beschrieben, erfolgt. Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren entweder zur Herstellung des gewünschten Monohydrates oder des Dihydrates des Antibiotikum verwendet werden.
Im Gegensatz zu dem labilen, in dem U.S. Patent Nr. 4,910,301 beschriebenen Cefepimdihydrochloriddihydrat, das leicht das zweite Mol Wasser abgibt, hat das kristalline Cefepimdihydrochloriddihydrat, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden kann, eine wohl definierte kristalline Struktur, die das zweite Mol Wasser bindet. Die neue kristalline Dihydratform (nadelartige Kristalle) ist bemerkenswert stabil und ihre Kristallmorphologie ändert sich unter verschiedenen Bedingungen nicht, beispielsweise an Luft bei einer Temperatur von 70ºC über mehr als 2 Monate, unter Vakuum über P&sub2;O&sub5; bei 50ºC über 48 Stunden, bei der Trocknung im Trockenschrank bei 70ºC über 96 Stunden und bei hohen oder niedrigen relativeta Feuchtigkeitsbedingungen. Das kristalline Dihydrat zeigt charakteristische Signale im Infrarotabsorptionsspektrum bei 3574 cml und 3432 cm&supmin;¹, wie die FT-IR diffuse Reflektionsspektroskopie mit KBr und einem 13 mm Probengefäß unter Verwendung eines Nicolet 20SX Spektrometers belegt. Die temperatur- und feuchtigkeitsbeständige kristalline Dihydratform des Cefepims wird außerdem durch das in Tabelle 1 angegebene Röntgenpulverbeugungsdiagramm charakterisiert.

Tabelle 1

Stabiles Cefepimdihydrochloriddihydrat

d I/I&sub0;
13,14 15
12,78 13
8,82 24
6,62 18
6,41 100
4,94 17
4,79 10
4,74 12
4,52 13
4,41 36
4,1 53
3,75 50
3,6 11
3,53 16
d I/I&sub0;
3,41 36
3,31 9
3,19 22
2,84 30
2,67 16
2,62 6
2,57 14
2,5 4
2,48 9
2,27 15
In Tabelle 1 bezieht sich "d" auf den Gitterebenenabstand und "I/I&sub0;" auf die relativen Intensitäten in Prozent. Die Röntgenaufnahme wurde mit einem Rigaku Geigerflex Röntgendiffraktometer und bei einer Nickel gefilterten Kupferstrahlungswellenlänge (Kα) von 1,5425 Å aufgenommen.
Somit stellt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Antibiotikums Cefepimdihydrochloridhydrat bereit, das im wesentlichen frei von dem anti-Isomeren und dem Δ² Isomeren ist, wobei man ein silyliertes Derviat des 7-Amino-3- [(1-methyl-1-pyrrolidino)methyl]ceph-3-em-4-carboxylats mit dem syn- Isomeren des 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorids, das im wesentlichen frei von dem anti-Isomeren ist, in einem inerten organischen Lösungsmittel umsetzt.
Das syn-Isomer des 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorids, das im wesentlichen frei von dem anti-Isomeren ist, lässt sich in einem inerten organischen Lösungsmittel bei einer Temperatur unterhalb -10ºC durch Umsetzung des wasserfreien Hydrochloridsalzes des syn-Isomeren der 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2- methoxyiminoessigsäure mit einem Gemisch herstellen, das wenigstens ein. Moläquivalent Oxalylchlorid und bezogen auf die Menge an Oxalylchlorid wenigstens ein Moläquivalent bis zu einem geringfügigen Überschuss Dimethylformamid enthält.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Herstellung des silylierten Derivates, wobei man das 7-Amino-3-[(1-methyl-1-pyrrolidino)methyl]ceph-3-em-carboxylat- Salz mit einem Silylierungsmittel in einem inerten organischen Lösungsmittel umsetzt.
Eine insbesondere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung das Antibiotikums Cefepimdihydrochloridhydrat, das im wesentlichen frei von dem anti- Isomeren und dem Δ² Isomeren ist, bereit, wobei man in einem inerten organischen Lösungsmittel ein silyliertes Derivat des 7-Amino-3-[(1- methyl-1-pyrrolidino)methyl]ceph-3-em-4-carboxylats mit dem syn-Isomeren des 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorids, das im wesentlichen frei von dem anti-Isomeren ist, umsetzt und des weiteren eine ausreichende Menge Wasser unter Erhalt einer organisch-wässrigen zweiphasigen Lösung zum Reaktionsgemisch hinzufügt; und danach eine ausreichende Menge einer Säure oder eines löslichen, nicht toxischen Salzes davon und gegebenenfalls ein wassermischbares organisches Lösungsmittel zu der abgetrennten wässrigen Lösung hinzufügt.
Die ganz besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung der Antibiotika Cefepimdihydrochloridmonohydrat und Cefepimdihydrochloriddihydrat direkt aus der wasserreichen Lösung des vorliegenden wasserfreien Acylierungsverfahren bereit.
Die Wirksamkeit von Cefepim (Verbindung V) haben Abruaki et al in dem U.S. Patent Nr. 4,406,899 gezeigt. Die nach dem vorliegenden Verfahren hergestellte stabile Dihydratform des Cefepims zeigt die antibiotischen Eigenschaften des zuvor erwähnten Cefepims des U.S. Patentes Nr. 4,406,899 und wird ebenfalls in der gleichen Weise als Antibiotikum verwendet.
Die Beschreibung und die Beispiele sollen die Erfindung erläutern.

Beschreibung typischer Ausführungsformen

Beispiel 1

Syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoessigsäurehydrochloridsalz

Bei 20ºC-28ºC wurde eine Suspension von (25 g, 124,25 mmol) 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoessigsäure in Toluol (250 ml) mit HOi begast. HCl wurde in zwei Teilmengen von 8,1 g (222,2 mmol) und 4,8 g (131,7 mmol) unterhalb der Oberfläche eingeleitet, wobei zwischen den Teilmengenzugaben 30 Minuten gerührt wurde. Nach 1 Stunde bei 20ºC wurde das Produkt unter Stickstoff abfiltriert, mit Toluol (50 ml) und Hexan (250 ml) gewaschen und bei 20ºC-25ºC im Vakuum getrocknet, wobei 28,68 g (97%) der Titelverbindung erhalten wurden.

Beispiel 2

Syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid

Zu einer Lösung von (0,77 ml, 10 mmol) Dimethylformamid in Dichlormethan (40 ml) wurde bei 5ºC (0,89 ml, 10 mmol) 98%ige Oxalylchlorid in Dichlormethan (4,1 ml) gegeben. Durch tropfenweise Zugabe wurde die Temperatur bei 4ºC-5ºC gehalten. Die erhaltene, auf -27ºC gekühlte Suspension wurde mit (2,37 g, 10 mmol) 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoessigsäurehydrochlorid aus Beispiel 1 versetzt. Die Suspension wurde 2,5 Stunden bei -25ºC gerührt. Nach Filtration unter Stickstoff, Waschen mit Dichlormethan (50 ml) und Hexan (100 ml) und Trocknen im Vakuum bei 20ºC wurden 1,78 g (69,5 %) der weißen, kristallinen Titelverbindung erhalten.
Das Titelsäurechlorid acylierte in Pyridinlösung 7-Aminodesacetoxycephalosporansäurediphenylmethylesterhydrochlorid unter Bildung eines einzigen Zonenprodukt (TLC), das mit einer authentischen Probe des gewünschten Desacetoxycephalosporinesters übereinstimmte und davon untrennbar war.

Beispiel 3

Syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid

Eine Lösung von (1,55 ml, 20 mmol) Dimethylformamid in Dichlormethan (80 ml) wurde bei 5ºC mit (1,78 ml, 20 mmol) 98%igem reinen Oxalylchlorid in Dichlormethan (8,2 ml) versetzt. Die Zugabe erfolgte innerhalb 5 Minuten bei 5ºC-8ºC. Die erhaltene Lösung wurde 10 Minuten bei 5ºC gerührt und anschließend auf -30ºC gekühlt. Danach wurde mit 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoessigsäurehydrochlorid (4,75 g, 20 mmol) aus Beispiel 1 versetzt. Die Suspension wurde 2,5 Stunden bei -25ºC bis -30ºC gerührt. Nach Filtration unter Stickstoff, Waschen mit Dichlormethan (75 ml) und Hexan (100 ml) und Trocknen im Vakuum bei 20ºC wurden 3,57 g (69,7%) der kristallinen Titelverbindung erhalten.
Eine Teilmenge des festen Säurechloridhydrochlorids acylierte in Pyridinlösung 7-Aminodesacetoxycephalosporosäuredimephenylmethylesterhydrochlorid, wobei im wesentlichen ein einziges Zonenprodukt (TLC) erhalten wurde, das mit einer authentischen Probe des gewünschten Desacetoxycephalosporinesters übereinstimmte und davon untrennbar war.

Beispiel 4 (Referenzbeispiel)

Herstellung von 7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(Z)-methoxyiminoacetamido]-3-[(1-methyl-1-pyrrolidino)-methyl]ceph-3-em-4-carboxylat (Cefepim)

7-Amino-3-[(1-methyl-1-pyrrolidino)methyl]ceph-3-em-4-carboxylatmonohydroiodid (0,85 g, 2,0 mmol) [hergestellt nach dem von S. P. Brundidge et al. in dem U.S. Patent Nr. 4,714,760 beschriebenen Verfahren] wurde in 9 ml Aceton-Wasser (2 : 1) zusammen mit Triethylamin bei einem pH-Wert von 6,5 und 20ºC gelöst. Danach wurde syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid (0,56 g, 2,2 mmol) [hergestellt in Beispiel 3] zugegeben, wobei das Triethylamin dazu diente, den pH-Wert in einem Bereich von 5-7 zu halten. Untersuchungen der erhaltenen Lösung mit Hochdruckflüssigkeitschromatographie belegten, dass das gewünschte Cephalosporin (Cefepim) in 58%iger Ausbeute entstanden war. Nach dem Ansäuern mit Schwefelsäure auf einen pH-Wert von 2, 2 erhielt man 0,63 g des Titelantibiotikums in Form seines Sulfatsalzes (51% Aktivitätsausbeute), wie von Aburaki et al. in dem am 27. September 1983 erteilten U.S. Patent Nr. 4,406,899 und von Kaplan et al in dem am 20. März 1990 erteilten U.S. Patent Nr. 4,910,301 U.S. Patent beschrieben wurde.

Beispiel 5

Syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid

Zu einer Lösung von (9175 ml, 125,9 mmol) Dimethylformamid in Dichlormethan (450 ml) wurde bei 5ºC eine Lösung von (11,21 ml, 125,9 mmol) Oxalylchlorid (98%ig) in Dichlormethan (15 ml) zugetropft. Die Zugabe war innerhalb 10 Minuten bei 5ºC-7ºC beendet. Zu der erhaltenen, auf -25ºC gekühlten Aufschlämmung wurde auf einmal (28,5 g, 119,9 mmol) syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoessigsäurehydrochloridsalz gegeben. Die Aufschlämmung wurde 3,5 Stunden bei -25ºC bis -30ºC gerührt, unter einer Stickstoffatmosphäre filtriert, mit Dichlormethan (100 ml) und Hexan (400 ml) gewaschen und bei 20ºC-25ºC im Vakuum getrocknet. Die Ausbeute an kristalliner Titelverbindung betrug 30,7 g (72,5%).
Das Titelsäurechlorid acylierte in Pyridinlösung 7-Aminodesacetoxycephalosporansäurediphenylmethylesterhydrochlorid, wobei im wesentlichen ein einziges Zonenprodukt (TLC) des gewünschten Desacetoxycephalosporinesters entstand, wie ein Vergleich mit einer authentischen Probe belegte.
Das Titelsäurechlorid (200 mg, 0,8 mmol) wurde in Wasser hydrolysiert. Das ¹H-NMR Spektrum des isolierten Produktes stimmte mit dem des Ausgangsproduktes, der syn-Säure, überein.

Beispiel 6

Syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid

Zu einer Lösung von (8,13 ml, 105 mmol) Dimethylformamid in Dichlormethan (350 ml) wurde bei 5ºC (9,34 ml, 105 mmol) Oxalylchlorid (98% Reinheit) in Dichlormethan (5 ml) zugetropft. Während der Zugabe betrug die Temperatur maximal 7ºC. Die erhaltene Suspension wurde 10 Minuten bei 5ºC gerührt und danach auf -27ºC gekühlt. 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoessigsäurehydrochlorid (23,8 g, 100 mmol) wurde auf einmal zugegeben. Die Suspension wurde 2,5 Stunden bei -25ºC bis -30ºC gerührt, unter Stickstoff filtriert, mit Dichlormethan (25 ml) und Hexan (125 ml) gewaschen und bei 20ºC im Vakuum getrocknet. Die Ausbeute betrug 21,39 g (83,5%) kristallines Säurechloridhydrochlorid.
C&sub6;H&sub7;N&sub3;O&sub2;SCl&sub2;: ber.: C 28,14 H 2,76 N 16,41 S 12,52 gef. C 28,25 H 2,93 N 16,32 S 12,67.
¹H-NMR (DMSO-d&sub6;) δ: 3,93 (CH&sub3;), 7,04 (H5).

Beispiel 7

Syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminioessigsäurehydrochloridsalz

Eine Suspension aus (87 g, 432,4 mmol) syn 2-(2-Aminothiazol-4- yl)-2-methoxyiminioessigsäure in Toluol (870 ml) wurde bei 22ºC mit zwei Teilmengen HCl begast; 17,5 g, 480 mmol in 30 Minuten und 15,0 g, 410 mmol in 20 Minuten, wobei zwischen den Teilmengen 20 Minuten gerührt wurde. Die Aufschlämmung wurde 1,5 Stunden bei 25ºC gerührt, unter Stickstoff filtriert, mit Toluol (100 ml) und Hexan (400 ml) gewaschen und im Vakuum bei 20ºC-25ºC getrocknet. Die Ausbeute an Titelverbindung betrug 100,2 g (97,5%).
C&sub6;H&sub8;N&sub3;O&sub3;SCl: ber.: C 30,32 H 3,39 N 17,68 S 13,49 Cl 14,92 gef.: C 30,51 H 3,39 N 17,54 S 13,37 Cl 14.90

Beispiel 8

Syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminioacetylchloridhydrochlorid

Zu einer Lösung von (32,4 ml, 419,7 mmol) Dimethylformamid in Dichlormethan (400 ml) wurde bei 5ºC (37,4 ml, 419,7 mmol) Oxalylchlorid mit einer Reinheit von 98% getropft. Die erhaltene Suspension wurde auf -25ºC gekühlt und zu einer auf -25ºC gekühlten Suspension von (95 g, 399,7 mmol) syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2- methoxyiminioessigsäurehydrochlorid aus Beispiel 7 gegeben. Die Suspension wurde 2,5 Stunden bei -25ºC bis -28ºC gerührt, unter Stickstoff filtriert, mit Dichlormethan (100 ml) und Hexan (500 ml) gewaschen und im Vakuum bei 20ºC-25ºC getrocknet. Die Ausbeute an kristalliner Titelverbindung betrug 84,3 g (82,3%)
C&sub6;H&sub7;N&sub3;O&sub2;SCl,: ber.: C 28,14 H 2,76 N 16,41 S 12,52 gef.: C 27,90 H 3,10 N 16,14 S 12,27
¹H-NMR (DMSO-d&sub6;) δ : 3,95 (CH3), 7,04 (H5).

Beispiel 9 (Referenzbeispiel)

Zu einer Lösung von 240 ml Aceton und 80 ml Wasser wurden. 20,0 g 7-Amino-3-[(1-methyl-1-pyrrolidino)methyl]-ceph-3-em-4- carboxylathydroiodid (0,047 mmol) gegeben und danach gerüht. Unter Verwendung eines mit N-Methylmorpholin beschickten Radiometer ABU80 Autotitrators mit Endsollwert bei pH 6,5 wurde syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid (20,0 g, 0,0785 mmol) [hergestellt in Beispiel 5] in 4 Portionen in Abständen von 5 Minuten zugegeben, wobei der pH-Wert bei 6,5 gehalten wurde. Nach beendeter Zugabe wurde die dünnflüssige Aufschlämmung weitere 20 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Der pH-Wert des Reaktionsgemisches wurde mit 21 ml 6N H&sub2;SO&sub4; auf pH 2,65 gestellt. Die Titelverbindung fiel aus. Die Aufschlämmung wurde beimpft und bei Raumtemperatur 20 Minuten gerührt. Der pH-Wert der Aufschlämmung wurde mit 16 ml 6N H&sub2;SO&sub4; auf 1,8 eingestellt, und es wurde weitere 60 Minuten gerührt. Die Aufschlämmung wurde im Vakuum filtriert und mit 70 ml Wasser/Aceton (1 : 1) und anschließend mit 70 ml Aceton gewaschen, wobei 24,09 g (88,5% Ausbeute, stöchiometrisches Gewicht) der Titelverbindung erhalten wurde, die mit der Verbindung aus Beispiel 4 und mit dem von Aburaki et al in dem am 27. September 1983 erteilten U.S. Patent Nr. 4,406,899 und mit dem von Kaplan et al in dem am 20. März 1990 erteilten U.S. Patent Nr. 4,910,301 identisch war.

Beispiel 10

Herstellung von syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoaceaylchloridhydrochlorid

Zu einer Lösung von Dimethylformamid (8,76 ml, 0,113 mol) in Dichlormethan (375 ml) wurde bei 5ºC Oxalylchlorid (9,64 ml, 0,111 mol) zugetropft, wobei die Temperatur zwischen 5ºC-6ºC gehalten wurde. Die Suspension wurde 10 Minuten gerührt und danach auf -25ºC gekühlt. Sin 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoessigsäurehydrochloridsalz (25,0 g) wurde in einem Zeitraum von 11 Minuten unter einer trockenen Stickstoffatmosphäre in Teilmengen zugegeben. Die Aufschlämmung wurde 2,5 Stunden bei -25ºC gerührt. Das Produkt wurde unter einer trockenen Stickstoffatmosphäre filtriert und der Kuchen wurde mit Dichlormethan (80 ml) gewaschen. Nach dem Trocknen des Produktes bei 20ºC-25ºC im Vakuum über P&sub2;O&sub5; erhielt man 23,88 g (88,6%) der Titelverbindung als blassgelben, kristallinen Feststoff.
C&sub6;H&sub7;N&sub3;O&sub2;SCl&sub2;: ber.: C 28,14 H 2,76 N 16,41 S 12,52 Cl 27,68 gef.:C 28,06 H 2,71 N 16,26 S 12,30 Cl 27,23
Das Produkt des voranstehenden Versuches wurde anhand des Protonenresonanzspektrums (¹H-NMR) in Essigsäure-d&sub4; charakterisiert, wie in Fig. 1 gezeigt.
¹H-NMR (CD&sub4;CO&sub2;D) δ : 4,14 (CH&sub3;), 7,10 (H5).
Die Restmenge an saurem Hydrochlorid bestimmt anhand des CH&sub3;-Integrals (4,11) beträgt 5,1%. Spuren des isomeren H5 sind bei 7,67 ppm zu erkennen.

Beispiel 11

Syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid

Zu einer Lösung von Dimethylformamid (17,92 ml, 231,9 mmol) in Dichlormethan (375 ml) wurde bei 5ºC Oxalylchlorid (19,76 ml, 220,8 mmol) getropft. Die Zugabe erfolgte innerhalb 15 Minuten bei 5ºC- 6ºC. Die erhaltene Suspension wurde 10 Minuten bei 5ºC-6ºC gerührt und danach auf -25ºC gekühlt. 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2- methoxyiminoessigsäurehydrochlorid (25,0 g, 105,2 mmol) wurde zugefügt. Die erhaltene Lösung wurde mit der Titelverbindung beimpft, wobei eine Produktaufschlämmung erhalten wurde. Die Suspension wurde 3,5 Stunden bei -25ºC gerührt, unter einer trockenen Stickstoffatmosphäre filtriert, mit Dichlormethan (150 ml) gewaschen und im Vakuum bei 20ºC-25ºC getrocknet. Die Ausbeute an kristalliner Titelverbindung betrug 9,61 g (35,7%).
Eine Teilmenge des festen Säurechlorid acylierte in Pyridinlösung 7-Aminodesacetoxycephalosporansäurediphenylmethylesterhydrochlorid, wobei im wesentlichen ein einziges Zonenprodukt (TLC) entstand, das mit einer authentischen Probe des gewünschten Desacetoxycephalosporinesters übereinstimmte und davon untrennbar war.

Beispiel 12

Herstellung von 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid

Das experimentelle Verfahren aus Beispiel 1 des tschechoslowakischen Patentes Nr. 238,950 wurde folgendermaßen wiederholt:
Eine Probe der syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyimincessigsäure (4,0 g) mit einem KF von 0,06% wurde bei 21ºC in 30 ml Benzol aufgeschlämmt. Man versetzte mit einem Tropfen Dimethylformamid und anschließend in einer Portion mit 5,0 g pulverisiertem Phosphorpentachlorid. Die Temperatur stieg in etwa 2 Minuten auf 34ºC und wurde 1 Minute auf 40ºC erhöht, um eine vollständige Lösung zu erhalten. Die Lösung wurde abgekühlt und bei 36ºC fiel ein Niederschlag aus. Nach 30minütigem Rühren betrug die Temperatur 22ºC. Der hellgelbe Feststoff wurde unter einer trockenen Stickstoffatmosphäre abfiltriert und mit 30 ml Benzol und 20 ml Heptan gewaschen. Nach 18stündigem Trocknen im Vakuum über P&sub2;O&sub5; bei 20ºC-25ºC betrug die Ausbeute 2,88 g.
Das Produkt des voranstehenden Versuches wurde anhand des Protonenresonanzspektrums (¹H-NMR)in Essigsäure-d&sub4; charakterisiert, wie in Fig. 2 gezeigt, mit H5 bei 7,56 ppm und CH&sub3; bei 4,34 ppm. Dieses Spektrum steht in Übereinstimmung mit einem anti-konfigurierten und nicht mit einem syn-konfigurierten Produkt der Titelverbindung, wie in dem tschechoslowakischen Patent offenbart.

Beispiel 13

Herstellung von 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid

Die experimentelle Vorgehensweise des Beispiels 2 des tschechoslowakischen Patentes Nr. 238,950 wurde folgendermaßen wiederholt:
Eine Probe der syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoessigsäure (4,0 g) mit einem KF von 0,06% wurde in 20 ml Acetonitril aufgeschlämmt, das auf einen KF von 0,22% eingestellt war. Ein Tropfen Dimethylformamid wurde zugegeben, wobei die Temperatur 20ºC betrug. Während der Zugabe von 6,0 g pulverisiertem Phosphorpentachlorid stieg die Temperatur auf 40ºC und eine vollständige Lösung wurde erhalten. Die Lösung wurde auf 20ºC gekühlt und es bildete sich bei 33ºC ein Niederschlag. Nach 30 minütigem Rühren wurde das Produkt unter einer trockenen Stickstoffatmosphäre gesammelt und mit 30 ml Benzol und 20 ml Heptan gewaschen. Nach 18stündigem Trocknen über P&sub2;O&sub5; im Vakuum bei 20ºC-25ºC betrug die Ausbeute 1,86 g.
Das Produkt des voranstehenden Versuches wurde anhand des Protonenresonanzspektrums (¹H-NMR) in Essigsäure-d&sub4; charakterisiert, wie in Fig. 3 gezeigt mit H5 bei 7,56 ppm und CH&sub3; bei 4,31 ppm. Das ¹H- NMR-Spektrum steht in Übereinstimmung mit einem anti-konfigurierten und nicht mit einem syn-konfigurierten Produkt der Titelverbindung, wie es in dem tschechoslowakischen Patent offenbart wurde.

Beispiel 14

Herstellung von 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid

Die experimentelle Vorgehensweise des Beispiels 3 des tschechoslowakischen Patentes Nr. 238,950 wurde folgendermaßen wiederholt:
Zu 30 ml Dichlormethan wurde konzentrierte Salzsäure (0,16 ml) gegeben. Nach dem Kühlen auf -10ºC wurden 6,5 g Phosphorpentachlorid in Inkrementen zugegeben. Nach dem Erwärmen auf 0ºC wurde in einer Teilmenge 4,0 g sin 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2- methoxyiminoessigsäure mit einem KF von 0,06% zugegeben. Die Temperatur stieg auf 2ºC. Nach 9 Minuten bei 0ºC wurde eine vollständige Lösung erhalten. Nach 40 Minuten begann sich ein Niederschlag zu bilden. Die Produktaufschlämmung wurde 2,8 Stunden bei 2ºC-3ºC gerührt, unter einer trockenen Stickstoffatmosphäre filtriert, mit 30 ml Benzol und 20 ml Heptan gewaschen und 18 Stunden im Vakuum bei 20ºC-25ºC über P&sub2;O&sub5; getrocknet. Die Ausbeute an hellgelben Pulvers betrug 3,42 g.
Das Produkt des voranstehenden Versuches wurde durch das Protonenresonanzspektrum (¹H-NMR) in Essigsäure-d&sub4; charakterisiert, wie in Fig. 4 gezeigt mit H5 bei 7,56 ppm und CH&sub3; bei 4,31 ppm. Das ¹H-NMR- Spektrum steht in Übereinstimmung mit einem anti-konfigurierten und nicht mit einem sin-konfigurierten Produkt der Titelverbindung, wie in dem tschechoslowakischen Patent offenbart.

Beispiel 15

Versuch zur Herstellung von 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid

Es wurde das in Beispiel 7 des U.S. Patentes Nr. 4,203,899 beschriebene allgemeine Verfahren zur Umwandlung der geschützten Aminothiazolessigsäure in das entsprechende Säurechlorid auf die ungeschützte Aminothiazolessigsäure angewandt, wie im Folgenden beschrieben wird.
Eine Probe des syn 2-(2-Aminothizol-4-yl)-2-methoxyiminoessigsäurehydrochloridsalzes (2,38 g, 0,01 mol) wurde in 30,5 ml Benzol suspendiert und auf 20ºC gekühlt. Man versetzte mit Oxalylchlorid (2,09 ml, 0,024 mol) und anschließend mit Dimethylformamid (0,50 ml, 0,0065 mol). Unter heftiger Gasentwicklung stieg die Temperatur auf 22ºC. Innerhalb 20 min bei 20ºC ließ das Gasen nach und die Aufschlämmung wurde 2 Stunden bei 20ºC ± 2ºC gerührt. Um das Lösungsmittel zu entfernen wurde die Aufschlämmung im Vakuum eingeengt und das erhaltene gelbe Produkt wurde bei 20ºC-25ºC 16 Stunden im Vakuum über P&sub2;O&sub5; getrocknet. Ausbeute: 2,59 g.
Das Produkt des voranstehenden Versuches wurde durch das Protonenresonanzspektrum (¹H-NMR) in Essigsäure-d&sub4; charakterisiert mit H5 bei 7,60 ppm und CH&sub3; bei 4,37 ppm. Das ¹H-NMR-Spektrum steht in Übereinstimmung mit einer anti-konfigurierten Titelverbindung.

Beispiel 16

Es wurde das in Beispiel 59 des U.S. Patentes Nr. 4,203,899 beschriebene allgemeine Verfahren zur Umwandlung der geschützten Aminothiazolessigsäure in das entsprechende Säurechlorid auf die ungeschützte Aminothiazolessigsäure angewandt, wie im Folgenden beschrieben wird.
Eine Probe des syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoessigsäurehydrochloridsalzes (2,38 g, 0,01 mol) wurde in 25 ml Dichlormethan suspendiert. Man kühlte auf 4ºC und gab 2,08 g (0,01 mol) Phosphorpentachlorid zu. Unter Eiskühlung stieg die Temperatur auf 6ºC, man kühlte auf 4ºC und rührte die Aufschlämmung 1 Stunde. Der Niederschlag wurde unter einer trockenen Stickstoffatmosphäre abfiltriert, mit Dichlormethan (10 ml) gewaschen und im Vakuum bei 20ºC-25ºC getrocknet, wobei 1,4 g eines blassgelben Feststoffs erhalten wurden.
Das Produkt des voranstehenden Versuches wurde anhand des Protonenresonanzspektrums (¹H-NMR) in Essigsäure-d&sub4; charakterisiert mit H5 bei 7,61 ppm und CH&sub3; bei 4,34 ppm. Das ¹H-NMR-Spektrum steht in Übereinstimmung mit einer anti-konfigurierten Titelverbindung. Außerdem ist das Produkt mit nicht umgewandelter Säure (¹H-NMR: H5 bei 7,07 ppm und CH&sub3; bei 4,06 ppm) verunreinigt, was ferner durch Versetzen mit der Ausgangssäure bestätigt wurde.

Beispiel 17

Acylierung des 7-Amino-3-[(1-methyl-1-pyrrolidino)-methyl)-ceph-3- em-4-carboxylat HI Salzes unter Verwendung von 2-(2-Aminothiazol-4- yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid (anti-Isomer aus Beispiel 14)

Zu einer auf 10ºC vorgekühlten Lösung von 9 ml Aceton und 3,4 ml Wasser wurde 7-Amino-3-[(1-methyl-1-pyrrolidino)-methyl]-ceph-3- em-4-carboxylat HI Salz (1,13 g, 2,66 mmol) gegeben. Bei 0ºC wurde 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid (1,09 g, 4,21 mmol) [hergestellt in Beispiel 14] in 5 Portionen zusammen mit Triethylamin (0,37 ml, 2,66 mmol) zugegeben, um den. pH bei 6,0-7,0 zu halten. Das Reaktionsgemisch wurde bei Raumtemperatur 15 Minuten gerührt. Untersuchungen der erhaltenen Lösung mit Hochdruckflüssigkeitschromatographie (Gradient C&sub1;&sub8; Säule, 2% bis 25 % Acetonitril in 0,005M NH&sub4;H&sub2;PO&sub4;) zeigten 72,4 Flächenprozent des anti-Cefepims nach 13,08 Minuten, aber kein nachweisbares syn-Cefepim, was eine Retentionszeit von 8,5 Minuten haben sollte. Das Ansäuern mit Schwefelsäure auf pH 1,9 ergab 1,48 g anti-Cefepim als Sulfatsalz. Die Identität des Produktes wurde ¹H-NMR spektroskopisch (DMSO-d&sub6;) bestätigt und zeigte das Vorliegen von 0,58 mol des Triethylaminsalzes.

Beispiel 18

Acylierung des 7-Amino-3-[(1-methyl-1-pyrrolidino)-methyl]-ceph-3- em-4-carboxylat HI Salzes unter Verwendung von 2-(2-Aminothiazol-4- yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid (anti-Isomer aus Bei- spiel 14

Zu einer auf 10ºC vorgekühlten Lösung von 108 ml Aceton und 40,5 ml Wasser wurde 7-Amino-3-[(1-methyl-1-pyrrolidino)-methyl]ceph-3-em-4-carboxylat HI Salz (13,5 g, 0,0317 mol) gegeben. Der pH- Wert der Aufschlämmung wurde mit 2,7 ml 14%iger NH&sub4;OH auf 7,0 eingestellt. Portionsweise wurde innerhalb 60 Minuten bei einer Temperatur von 10ºC 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid (13,05 g, 0,015 mol) [hergestellt nach dem Verfahren in Beispiel 14] zugegeben, wobei 14%iger NH&sub4;OH (27 ml) zugegeben wurden, um während der ersten Hälfte der Zugabe den pH auf 6,3-7,0 und während der zweiten Hälfte der Zugabe den pH auf 6,1-6,6 zu halten. Das Reaktionsgemisch wurde 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde feinfiltriert und mit 6 ml Aceton/Wasser (2 : 1) gewaschen, danach wurde zur Einstellung des pH- Wertes auf 1,87 bis 1,90 6N H&sub2;SO&sub4; (15 ml) langsam zum Filtrat gegeben. Nach einstündigem Rühren wurde vom Unlöslichen abfiltriert und der Kuchen wurde mit 21 ml Aceton/Wasser (2 : 1) und danach mit 30 ml Aceton gewaschen. Zu dem Filtrat wurde innerhalb 30 Minuten 1 l Aceton gegeben und das Gemisch wurde 40 Minuten bei 5ºC-8ºC gerührt. Das Produkt wurde abfiltriert, zweimal mit 24 ml Aceton/Wasser (4 : 1) und 60 ml Aceton gewaschen und im Vakuum getrocknet, wobei 20,64 g (116% stöchiometrisches Gewicht) anti-Cefepim als Sulfatsalz (95,4% Reinheit nach HPLC) erhalten wurden. Das ¹H-NMR- Spektrum stimmt mit der Struktur von anti-Cefepim, das 3 Mol Ammoniumsalz enthält, überein.

Beispiel 19

Der Vergleich des Produktes aus Beispiel 9 (Cefepim, syn-Isomer) mit dem Produkt aus Beispiel 17 (Cefepim, anti-Isomer) zeigt die folgenden Unterschiede in den physikalischen Eigenschaften.
Die Hochdruckflüssigkeitschromatographie der Cefepim-Isomeren erfolgte an einer Waters uBondapack C&sub1;&sub8; Säule (3,9 · 300 mm) unter Verwendung eines Lösungsmittelgemisches aus 1000 ml Wasser, das 2,88 g (0,013 mol) Natriumheptansulfonat enthielt und dessen pH-Wert mit Essigsäure auf 4,0 eingestellt war, und 100 ml Acetonitril bei einer Fließgeschwindigkeit von 2,0 ml/Minute. Die Produkte wurden mit einem Water Model 450 variablen Wellenlängendetektor bei 254 λ sichtbar gemacht, wobei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden. Retentionszeit (min)

Rotentionszeit (min)

syn-Isomer des Cefepims (Beispiel 9) 10,5
anti-Isomer des Cefepims (Beispiel 17) 37,8
Die Protonenresonanzspektren der syn- und anti-Methoximinisomeren des Cefepimdihydrochloridsalzes in deuteriertem Dimethylsulfoxid wurden unter Verwendung eines Bruker AMX-400 FT NMR Spektrometers aufgenommen. Die chemischen Verschiebungen sind gegen DMSO bei 2,49 ppm angegeben. Der Einfachheit halber sind in der nachfolgenden Formel und Tabelle die Nummerierung angegeben. Syn- und anti-Cefepim
*Die Zickzackbindung stellt die syn- und anti-Methoxyiminoisomeren dar. Vergleich der chemischen Verschiebung im ¹H-NMR Spektrum (ppm)
Die voranstehend angegebenen ¹H-NMR-Spektren der zwei Meahoximinisomeren des Cefepims unterscheiden sich signifikant. Das Proton am Thiazolringkohlenstoff C-18 des sin-(Z) Methoxyiminisomeren erscheint bei höherem Feld, bei 6,88 ppm, als das Proton an C-18 des anti-(E)-Methoxyiminiosmeren bei 7,57 ppm.

Beispiel 20

Wasserfreie Acylierung von 7-Amino-3-[(1-methyl-1-pyrrolidino)methyl]ceph-3-em-4-carboxylat HI Salz unter Verwendung von 2-(2- Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid (syn- Isomer)

Unter einer Stickstoffatmosphäre wurde 7-Amino-3-[(1-methyl-1- pyrrolidino)methyl]ceph-3-em-4-carboxylat HI Salz (50 g, 0,1176 mol) in 500 ml Acetonitril auf -20ºC gekühlt. Anschließend wurde Trimethylchlorsilan (39 ml, 2,5 Äquivalente) und Triethylamin (38 ml, 2,3 Äquivalente) zugegeben, wobei die Temperatur bei oder unterhalb -10 ºC gehalten wurde. Das Silylgemisch wurde 1,5 Stunden bei -10ºC gerührt und danach wurde 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid (sin-Isomer aus Beispiel 5) in zwei Teilmengen (15 g, 0,5 Äquivalente jeweils) zugegeben. Anschließend wurden weitere 8 ml (0,5 Äquivalenten) Triethylamin zusammen mit 7,5 g (0,25 Äquivalente) 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoaceaylchloridhydrochlorid (sin-Isomer) zugegeben. Die Aufschlämmung wurde 15 Minuten bei -10ºC gerührt und danach mit 150 ml Wasser versetzt und bei Raumtemperatur gerührt, um alle Feststoffe zu lösen. Die Acetonitrilschicht wurde von der wasserreichen Schicht abgetrennt und die Wasserphase wurde mit 6N (2,5 Äquivalente) HCl zusammen mit 400 ml Wasser versetzt. Die Lösung wurde beimpft und 15 Minuten kristallisieren gelassen. Zur Vervollständigung der Kristallisation wurden weitere 1000 ml Aceton zugefügt. Die Aufschlämmung wurde 1 Stunde gerührt, danach filtriert, mit 400 ml Aceton gewaschen und bei etwa 40ºC getrocknet. Die Ausbeute betrug 56,51 g (84,1% stöchiometrisches Gewicht) Cefepim (98,6% Reinheit nach HPLC als Cefepim·2HCl·H&sub2;O), das mit dem von Kaplan et al in dem am 20. März 1990 erteilten U.S. Patent Nr. 4,910,301 beschriebenen Cefepim·2HCl·H&sub2;O identisch war.

Beispiel 21

Unter einer Stickstoffatmosphäre wurde 7-Amino-3-[(1-methyl-1- pyrrolidino)methyl]ceph-3-em-4-carboxylat HI Salz (5,0 g, 0,01176 mol) in 50 ml Acetonitril auf 0-5ºC gekühlt. Anschließend wurde Trimethylchlorsilan (3,3 ml, 2,2 Äquivalente) und N-Methylmorpholin (2,7 ml, 2,1 Äquivalente) bei einer Temperatur ≤5ºC zugegeben. Das Silylgemisch wurde 1,5 Stunden bei 0-5ºC gerührt. 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid wurde in zwei Teilmengen (1,5 g, 0,5 Äquivalente jeweils) zugegeben und danach wurde 10 Minuten gerührt. Anschließend wurden 2 weitere Teilmengen 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid (1,5 g, 0,5 Äquivalente jeweils) und Triethylamin (0,8 ml, 0,5 Äquivalente jeweils) zugegeben. Die Aufschlämmung wurde 1 Stunde bei 0-5ºC gerührt, danach mit 15 ml Wasser versetzt und bei Raumtemperatur gerührt, um alle Feststoffe zu lösen. Die organische Phase wurde von der wasserreichen abgetrennt, die Wasserphase wurde mit 6N (5 ml, 2,5 Äquivalente) HCl und 60 ml Aceton versetzt und 15 Minuten gerührt, um die Kristallisation einzuleiten. Zur Vervollständigung der Kristallisation wurden weitere 80 ml Aceton zugegeben. Die Aufschlämmung wurde 1 Stunde gerührt, danach filtriert, mit 50 ml Aceton gewaschen und bei etwa 40ºC getrocknet. Die Ausbeute betrug 5,78 g (86,0% stöchiometrisches Gewicht) Cefepimdihydrochloridmonohydrat.

Beispiel 22

Unter einer Stickstoffatmosphäre wurde 7-Amino-3-((1-methyl-1- pyrrolidino)methyl]ceph-3-em-4-carboxylat HI Salz (5,0 g, 0,01176 mol) in 50 ml Acetonitril auf 0-5ºC gekühlt. Trimethylchlorsilan (1,34 ml, 0,9 Äquivalente) und Hexamethyldisilazan (1,8 ml, 0,75 Äquivalente) wurden bei einer Temperatur < 5ºC zugegeben. Das Silylgemisch wurde 1,5 Stunden bei 0-5ºC gerührt. 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid wurde danach in zwei Teilmengen (1,8 g, 0,59 Äquivalente jeweils) zugegeben und 10 Minuten gerührt. Anschließend wurde mit 2 weiteren Teilmengen 2- (2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid (1,5 g, 0,5 Äquivalente jeweils) und Triethylamin (0,8 ml, 0,5 Äquivalente jeweils) versetzt. Die Aufschlämmung wurde 1,5 Stunden bei 0 bis 5ºC gerührt, danach mit 15 ml Wasser versetzt und bei Raumtemperatur gerührt, um alle Feststoffe zu lösen. Die organische Phase wurde von der wasserreichen abgetrennt, die Wasserphase wurde mit 6N (5 ml, 2,5 Äquivalente) HCl und 30 ml Aceton versetzt und 10 Minuten gerührt, um das Produkt zu kristallisieren. Zur Vervollständigung der Kristallisation wurden weitere 110 ml Aceton zugefügt. Die Aufschlämmung wurde 1 Stunde gerührt, danach filtriert, mit 75 ml Aceton gewaschen und bei etwa 40ºC getrocknet. Die Ausbeute betrug 5,45 g (81,1% stöchiometrisches Gewicht) Cefepimdihydrochloridmonohydrat.

Beispiel 23

Wasserfreie Acylierung von 7-Amino-3-[(1-methyl-1-pyrrolidino)methyl]ceph-3-em-4-carboxylat HI Salz unter Verwendung von 2-(2- Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid (anti- Isomer aus Beispiel 12)

Unter einer Stickstoffatmosphäre wurde 7-Amino-3-[(1-methyl-1- pyrrolidino)methyl]ceph-3-em-4-carboxylat HI Salz (2,0 g, 4,70 mmol) in 20 ml Acetonitril auf -20ºC gekühlt. Anschließend wurden Trimethylchlorsilan (1,26 ml, 2,1 Äquivalente) und Triethylamin (1,32 ml, 2,05 Äquivalente) bei einer Temperatur ≤-10ºC zugegeben. Das Silylgemisch wurde 1,5 Stunden bei -10ºC gerührt, danach wurde 2- (2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid (anti- Isomer aus Beispiel 12) (1,2 g, 1,49 Äquivalente) zugegeben und das Reaktionsgemisch 1 Stunde bei -10ºC gerührt.
Das Produkt des voranstehenden Acylierungsgemisches wurde mit einem gleichartigen unter Verwendung von syn 2-(2-Aminothiazol-4- yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid erhaltenem, wasserfreien Acylierungsgemisch aus Beispiel 20 verglichen. Der Peak des Hauptproduktes in der HPLC der voranstehenden Acylierungsreaktion stimmte nicht mit dem des gewünschten Cefepim-Antibiotikums überein. Man isolierte chromatographisch eine Produktprobe aus der voranstehenden Acylierungsreaktion und die ¹H-NMR und HPLC Daten dieser Probe stimmen mit denen des anti-Isomeren des Cefepims, wie in Beispiel 19 beschrieben, überein.

Beispiel 24

Unter einer Stickstoffatmosphäre wurde 7-Amino-3-[(1-methyl-1- pyrrolidino)methyl]ceph-3-em-4-carboxylat HI Salz (10,0 g, 0,02252 mol) in 100 ml Dichlormethan bei 20ºC gerührt. Trimethylchlorsilan (2,35 ml, 0,82 Äquivalente) und Hexamethyldisilazan (3,85 ml, 1,62 Äquivalente) wurden zugegeben und das Silylgemisch wurde auf 25ºC erwärmt und 1,5 Stunden bei 25ºC bis 30ºC gehalten. Das Silylgemisch wurde danach auf -40ºC gekühlt und innerhalb 40 Minuten bei -40ºC bis -20ºC wurde 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid (6,04 g, 0,93 Äquivalente) zugegeben. Danach wurde Triethylamin (1,65 ml, 0,5 Äquivalente) und 2-(2-Aminothiazol- 4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid (1,21 g, 0,19 Äquivalente) zugegeben und die Aufschlämmung wurde 65 Minuten zwischen -20 ºC und 25ºC gehalten. Die Aufschlämmung wurde innerhalb 10 Minuten in Wasser (50 ml) gegeben und 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt, um den Großteil an Feststoffen zu lösen. Anschließend wurde mit Celite (0,5 g) versetzt, das Gemisch filtriert und der Kuchen mit Dichlormethan (10 ml) gewaschen. Die organische Phase wurde von der wasserreichen Phase abgetrennt und konzentrierte Schwefelsäure (5,9 ml, 0,111 mol) wurde bei 20ºC bis 25ºC innerhalb 5 Minuten zur wasserreichen Phase gegeben. Innerhalb 35 Minuten wurde Aceton (320 ml) zur wasserreichen Phase gegeben, wobei das Produkt kristallisierte. Die Aufschlämmung wurde 20 Minuten bei Raumtemperatur gehalten und anschließend 1 Stunde auf 0ºC-5ºC gekühlt. Die Aufschlämmung wurde filtriert, mit Aceton (150 ml) gewaschen und der Feststoff bei etwa 40ºC getrocknet wurde. Die Ausbeute betrug 11,54 g (84,9% stöchiometrisches Gewicht) Cefepimsulfat.

Beispiel 25

Unter einer Stickstoffatmosphäre wurde 7-Amino-3-[(1-methyl-1- pyrrolidino)methyl]ceph-3-em-4-carboxylat HI Salz (10,0 g, 0,02252 mol) in 100 ml Dichlormethan bei 20ºC gerührt. Trimethylchlorsilan (2,35 ml, 0,82 Äquivalente) und Hexamethyldisilazan (3,85 ml, 1,62 Äquivalente) wurden zugegeben und die Temperatur des Silylgemisches wurde auf 25ºC erhöht und 1,5 Stunden bei 25ºC bis 30ºC gehalten. Das Silylgemisch wurde auf -40ºC gekühlt und innerhalb 40 Minuten wurde bei -40ºC bis -20ºC 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid (6,04 g, 0,93 Äquivalente) zugegeben. Triethylamin (1,65 ml, 0,5 Äquivalente) und 2-(2-Aminothiazol-4-yl)- 2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid (1,21 g, 0,19 Äquivalente) wurden zugegeben und die Aufschlämmung wurde 45 Minuten bei -20ºC und 25ºC gehalten. Innerhalb 10 Minuten wurde die Aufschlämmung in Wasser (45 ml) gegeben und 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt, um den Großteil an Feststoffen zu lösen. Danach wurde mit Celite (0,5 g) versetzt und das Gemisch wurde über eine Celite-Einlage (1,0 g) filtriert. Die organische Phase wurde von der wasserreichen Phase abgetrennt. Die wasserreiche Phase wurde zweimal mit Kohle (1,0 g jeweils) gerührt und filtriert. Der vereinte Kohlekuchen wurde mit einer Lösung aus Wasser (10,5 ml), 12N HCl (5 ml, 2,5 Äquivalente) und Aceton (20,5 ml) gewaschen. Danach wurde innerhalb 35 Minuten Aceton (320 ml) zu dem vereinten Filtrat und Waschflüssigkeit gegeben, wobei das Produkt kristallisierte. Die Aufschlämmung wurde 30 Minuten bei Raumtemperatur gehalten und anschließend 1 Stunde auf 0ºC gekühlt. Die Aufschlämmung wurde filtriert, mit 80 ml Aceton gewaschen und der Feststoff bei etwa 40ºC getrocknet. Die Ausbeute betrug 10,25 g (76,3% stöchiometrisches Gewicht) Cefepimdihydrochloridmonohydrat.

Beispiel 26

Syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoessigsäurehydrochloridsalz

Unter Stickstoff wurde syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoessigsäure (85,3 g, 424 mmol) in Dichlormethan (570 ml) 15 Minuten in einem Mischer bearbeitet. Die erhaltene feine Suspension wurde mit Dichlormethan (100 ml) verdünnt und wurde unter Stickstoff in einen 1 l Büchi Mantelreaktor überführt. Der Reaktor wurde mit Stickstoff (5 psi) unter Druck gesetzt und das Gemisch wurde mit 375 U/min gerührt und auf -2ºC gekühlt. Chlorwasserstoff (15,4 g, 424 mmol) wurde im Kopfraum des Reaktors mit 0,2 g pro Minute eingetragen. Die Temperatur stieg um 2ºC. Das Gemisch wurde weitere 30 Minuten bei 0ºC gerührt, filtriert und unter Stickstoff mit Dichlormethan (350 ml) gewaschen. Der Feststoff wurde bei 45ºC 18 Stunden im Vakuum getrocknet. Die Titelverbindung war ein grauweißes Pulver (110,9 g, 111% unkorrigierte Ausbeute).
C&sub6;H&sub8;N&sub3;O&sub3;SCl: ber.: C 30,32 H 3,39 N 17,68 S 13,49 Cl 14,91 gef.: C 29,37 H 3,17 N 16,34 S 12,70 Cl 16,99.
¹H-NMR (DMSO-d&sub6;) δ: 4,05 (s, 3H, CH&sub3;), 5,9 (s, 15 mol% restliches CH&sub2;Cl&sub2;), 7,1 (s, 1H, C-5 H). Signale sind ebenfalls bei 4,18 (s, 3H, CH&sub3;) und 7,7 (s, 1H, C-5 H) entsprechend etwa 2% des anti-Isomeren zu sehen.

Beispiel 27

Syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoessigsäurehydrochloridsalz

Unter Stickstoff wurde syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoessigsäure (25 g, 124 mmol) in Acetonitril (125 ml) mit einer 1,39 M Lösung HCl in Acetonitril (89,2 ml, 123,9 mmol) titriert und bei 10ºC bis 15ºC gehalten. Das Gemisch wurde weitere 30 Minuten bei 10ºC bis 15ºC gerührt, filtriert und unter Stickstoff mit Acetonitril (200 ml) gewaschen. Der Feststoff wurde im Vakuum 3 Stunden bei 45ºC getrocknet. Die Titelverbindung war ein grauweißes Pulver (29,5 g, 97,4% unkorrigierte Ausbeute).
¹H-NMR (CD&sub3;OD) δ: 2,05 (s, 13% Gew./Gew., restliches Acetonitril), 4,1 (s, 3H, CH&sub3;), 7,1 (s, 1H, C-5 H). Ebenfalls waren Signale bei 4,2 (s, 3H, CH&sub3;) und 7,8 (s, 1H, C-5 H) entsprechend etwa 0,5% des anti-Isomeren zu sehen.

Beispiel 28

Syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid

Unter Stickstoff wurde syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoessigsäurehydrochlorid (56,24 g, 210 mmol, das etwa 11 Gew.-/Gew.-% restliches Acetonitril enthielt:) in Dichlormethan (450 ml) 3 Minuten in einem Mischer bearbeitet, auf -35ºC gekühlt und unter Stickstoff innerhalb 5 Minuten in eine ebenfalls auf -35ºC gekühlte, kräftig gerührte Aufschlämmung des Vilsmeier Reagenzes überführt. Die Aufschlämmung des Vilsmeierreagenzes wurde durch portionsweise Zugabe von Oxalylchlorid (28,2 g, 221 mmol) zu einer Lösung von Dimethylformamid (16,89 g, 231 mmol) in Dichlormethan (300 ml) bei 0ºC hergestellt und anschließend auf -35ºC gekühlt. Während der Zugabe stieg die Temperatur auf -28ºC. Nach der Zugabe wurde das Reaktionsgemisch mit dem Produkt beimpft. Nach weiteren 2,5 Stunden bei -28ºC bis -35ºC wurde das Gemisch abfiltriert und der Filterkuchen unter Stickstoff mit Dichlormethan (200 ml) gewaschen. Stickstoff wurde 30 Minuten durch den Filterkuchen geleitet und anschließend wurde der Feststoff bei Raumtemperatur 12 Stunden im Vakuum getrocknet. Die Titelverbindung wurde als grauweißes Pulver (42,9 g, 72% Ausbeute) erhalten.
¹H-NMR (CD&sub3;OD) δ : 4,06 (s, 3H, CH&sub3;), 7,12 (s, 1H, C-5 H). Signale bei 7,18 entsprechen etwa 5% Hydrochloridsalz und bei 7,80 (s, C-5 H) etwa 0,5% des anti-Isomeren. Nach der Derivatisierung mit Diethylamin in Acetonitril zeigte die HPLC Analyse das Vorliegen der Titelverbindung (syn-Isomer als dessen Diethylamidderivat) mit einer Retentionszeit von 9,6 Minuten, das Hydrochloridsalz mit einer Retentionszeit von 2,8 Minuten und das anti-Isomer (als dessen Diethylamidderivat) mit einer Retentionszeit von 16,4 Minuten. Das Verhältnis von syn-Isomer : Hydrochloridsalz : anti-Isomer war 90 : 5 < 1.

Beispiel 29

Syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoximinoacetylchloridhydrochlorid

Syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoximinoessigsäure (84,7 g, 421 mmol) in Dichlormethan (570 ml) wurde 20 Minuten in einem Mischer unter Stickstoff bearbeitet. Die erhaltene feine Suspension wurde mit Dichlormethan (100 ml) verdünnt und unter Stickstoff in einen 1 l Büchi Mantelreaktor überführt. Der Reaktor wurde mit Stickstoff (5 psi) unter Druck gesetzt und das Gemisch wurde mit 375. U/min gerührt und auf -2ºC gekühlt. Chlorwasserstoff (15,3 g, 421 mmol) wurde in den Kopfraum des Reaktor mit 0,2 g pro Minute eingeführt. Die Temperatur stieg um 2ºC. Das Gemisch wurde weitere 30 Minuten bei 0ºC gerührt, 3 Minuten in einem Mischer bearbeitet, danach auf -35ºC gekühlt und unter Stickstoff innerhalb 5 Minuten in eine kräftig gerührte, auf -35ºC gekühlte Aufschlämmung des Vilsmeier Reagenzes eingetragen. Man hatte die Aufschlämmung des Vilsmeierreagenzes durch portionsweise Zugabe von Oxalylchlorid (56,1 g, 439 mmol) zu einer Lösung von Dimethylformamid (33,8 g, 462 mmol) in Dichlormethan (880 ml) bei 0ºC hergestellt und anschließend auf -35ºC gekühlt. Während der Zugabe stieg die Temperatur auf -28ºC. Nach der Zugabe wurde das Reaktionsgemisch mit dem Produkt beimpft. Nach weiteren 2,5 Stunden bei -28ºC bis -35ºC wurde das Gemisch abfiltriert und der Filterkuchen unter Stickstoff mit Dichlormethan (350 ml) gewaschen. Stickstoff wurde 30 Minuten durch den Filterkuchen geleitet und danach wurde der Feststoff bei Raumtemperatur 12 Stunden im Vakuum getrocknet. Die Titelverbindung wurde als grauweißes Pulver (95,2 g, 89% nicht korrigierte Ausbeute) erhalten.
C&sub6;H&sub7;N&sub3;O&sub2;SCl&sub2;: ber. C 28,14 H 2,76 N 16,41 S 12,52 Cl 27,68 gef.: C 28,11 H 2,62 N 16,20 S 12,22 Cl 26,74
¹H-NMR (CD&sub3;OD) δ : 4,06 (s, 3H, CH&sub3;), 7,12 (s, 1H, C-5 H). Signale bei 7,18 (s, C-5 H) entsprechen etwa 4% des Hydrochloridsalzes und bei 7,80 (s, C-5 H) etwa 2% des anti-Isomeren. Nach der Derivatisierung mit Diethylamin in Acetonitril belegte die HPLC Analyse das Vorliegen der Titelverbindung (als dessen Diethylamidderivat) mit einer Retentionszeit von 9,6 Minuten, die Ausgangssäure mit einer Retentionszeit von 2,8 Minuten und das anti-Isomer (als dessen Diethylamidderivat) mit einer Retentionszeit von 16,4 Minuten. Das Verhältnis von syn-Isomer : Ausgangssäure : anti-Isomer war 90 : 4 : 2.

Beispiel 30

Überführung von Cefepimdihydrochloridmonohydrat in Cefepimdihydrochloriddihydrat

Cefepimdihydrochloridmonohydrat (300 g, 99,9% Reinheit nach HPLC, KF 3,8%) wurde in entionisiertem Wasser (1200 ml) gelöst. Man versetzte mit 6N Salzsäure (132 ml, 1,5 Äquivalente). Die Lösung wurde filtriert und mit entionisiertem Wasser (300 ml) gewaschen.
Das Filtrat wurde mit Aceton (1500 ml) versetzt. Innerhalb 20 Minuten wurde weiteres Aceton (4000 ml) zugegeben. Die Lösung wurde am Trübungspunkt bis zur Bildung schwerer Dihydratkristalle gehalten (Nadeln gemäß mikroskopischer Analyse; gegebenenfalls Beimpfen am Trübungspunkt). Weiteres Aceton (8000 ml) wurde innerhalb 25 Minuten zugegeben. Die zähflüssige Aufschlämmung wurde eine Stunde bei 25ºC gerührt.
Die mikroskopische Analyse zeigte, dass die Kristallform die des Dihydrates (Nadeln) war, wobei man die Kristalle mit einer authentischen Probe verglich. Die Aufschlämmung wurde filtriert und mit Aceton (2 · 1500 ml) gewaschen. Der Filterkuchen wurde 15 Stunden bei 40ºC im Vakuum getrocknet. Die Ausbeute an Cefepimdihydrochloriddihydrat betrug 305,10 g (98,6%) mit einer Reinheit von 99,0 % nach HPLC, KF 6,5%.

Beispiel 31

Überführung von Cefepimdihydrochloriddihydrat in Cefepimdihydrochloridmonohydrat

Cefepimdihydrochloriddihydrat (15,0 g, 99,2% Reinheit nach HPLC, KF 6,4%) wurde in entionisiertem Wasser (75 ml) gelöst. Man versetzte mit 6 N Salzsäure (0,9 ml, 0,2 Äquivalente). Die Lösung wurde über einen 45 Micronfilter filtert.
Innerhalb 20 Minuten wurde Aceton zu dem Filtrat (200 ml) gegeben, wobei sich eine trübe Lösung bildete (gegebenenfalls Beimpfen an diesem Punkt). Ohne an diesem Punkt zu verharren wurde weiteres Aceton (400 ml) innerhalb 40 Minuten zugetropft. Die Aufschlämmung wurde 1 Stunde in einem Eisbad auf 0ºC bis 5ºC gekühlt.
Die mikroskopische Analyse zeigte, dass die Kristallform die des Monohydrates war, wobei man die Kristalle mit einer authentischen Probe verglich. Die Aufschlämmung wurde filtriert und mit Aceton (2 · 60 ml) gewaschen. Der Filterkuchen wurde 15 Stunden bei 40 ºC im Vakuum getrocknet. Die Ausbeute an Cefepimdihydrochloriclmonohydrat betrug 13,28 g (91,8%) und die Kristallstruktur war identisch mit der von Kaplan et al in dem U.S. Patent Nr. 4,910,301 beschriebenen.

Beispiel 32

Herstellung von 7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(Z)-methoxyiminoacetamido]-3-[1-methyl-1-pyrrolidino)-methyl]ceph-3-em-4- carboxylatdihydrochlorid-Hydrate

Bei Raumtemperatur wurde unter Inertatmosphäre 7-Amino-3-[(1- methyl-1-pyrrolidino)methyl]ceph-3-em-4-carboxylathydroiodid (14,67 g; 0,0345 mol) in Dichlormethan (150 ml) suspendiert. Trimethylchlorsilan (4,7 ml) und Hexamethyldisilazan (7,7 ml) wurden zu der Aufschlämmung gegeben und das Gemisch wurde 1,5 Stunden auf 25ºC- 30ºC erwärmt. Die Umsetzung wurde auf -50ºC gekühlt, syn 2-(2- Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid (7,24 g, 0,0283 mol) wurde in 3 Portionen innerhalb 35 Minuten zugegeben, wobei die Temperatur allmählich auf -30ºC stieg. Triethylamin,(1,47 ml) und 1,78 g (0,0069 mol) syn 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid wurden zugegeben und die Acylierung wurde zwischen -20ºC und -25ºC etwa 1 Stunde fortgesetzt. Nach beendeter Umsetzung (nachgewiesen durch HPLC) wurde das Gemisch auf -5ºC erwärmt und anschließend wurden 56 ml Wasser und 10 ml Dimethylacetamid zugegeben. Die Reaktionsaufschlämmung wurde bei 25ºC bis zum Lösen der Feststoffe gerührt. Die Phasen wurden getrennt und die wässrige Phase wurde feinfiltriert. Die wässrige Phase wurde mit Aktivkohle (3 g) entfärbt, filtriert und das Filtrat wurde in 2 gleiche Anteile geteilt.

Verfahren A

Ein Teil des wasserreichen Filtrates wurde mit 12N Salzsäure (11,7 ml; 0,14 mol) angesäuert. Die Aufschlämmung wurde mit Cefepimdihydrochloriddihydrat (0,5 g) beimpft und die Aufschlämmung wurde 1 Stunde auf 40ºC erwärmt und über Nacht bei Raumtemperatur gehalten. Das Gemisch wurde danach mit Aceton (126 ml) verdünnt, 0,5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und dann 1 Stunde auf 0ºC-5ºC gekühlt. Das Produkt wurde abfiltriert, mit Aceton gewaschen und im Vakuum bei 45ºC getrocknet. Man erhielt die Titelverbindung als Dihydrochloriddihydrat (nadelähnliche Kristalle) in 96,3%iger Reinheit (9,11 g; 87,6% stöchiometrisches Gewicht). Der wassergehalt gemäß Karl Fischer Analyse betrug 6,3% und die FT-IR Analyse (diffuse Reflektion mit KBr) zeigte Absorptionspeaks bei 3574 cm&supmin;¹ und 3432 cm&supmin;¹.

Verfahren B

Der zweite Teil des wasserreichen Filtrats wurde mit 6N Salzsäure (15 ml; 0,09 mol) angesäuert, mit Aceton (280 ml) innerhalb 20 Minuten verdünnt und danach 1 Stunde auf 0-5ºC gekühlt. Die Aufschlämmung wurde filtriert, mit Aceton gewaschen und bei 45ºC im Vakuum getrocknet. Man erhielt die Titelverbindung als Dihydrochloridmonohydrat (körnige Kristalle) in 95,5%iger Reinheit (8,38 g; 83,1% stöchiometrisches Gewicht). Der Wassergehalt gemäß Karl Fischer Analyse betrug 3,9%.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung des Antibiotikums Cefepimdihydrochloridhydrat mit einem Gehalt von weniger als etwa 5% des anti-Isomeren und des Δ²-Isomeren, wobei man

(a) das wasserfreie saure Hydrochloridsalz des syn-Isomeren der 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoessigsäure in einem inerten organischen Lösungsmittel bei einer Temperatur unterhalb -10ºC mit einem Gemisch umsetzt, das wenigstens ein Moläquivalent Oxalylchlorid und bezogen auf die Oxalylchloridmenge wenigstens ein Mloläquivalent bis zu einem geringfügigen Überschuss Dimethylformamid enthält, wobei das syn-Isomere des 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorids mit einem Gehalt von weniger als etwa 5% des anti-Isomeren erhalten wird;

(b) ein silyliertes Derivat des 7-Amino-3-[(1-methyl-1-pyrrolidinio)methyl]ceph-3-em-4-carboxylats mit dem sin-Isomeren in einem inerten organischen Lösungsmittel unter wasserfreien nicht-basischen Reaktionsbedingungen umsetzt, und

(c) eine ausreichende Menge Wasser unter Erhalt einer organisch-wässrigen zweiphasigen Lösung zum Reaktionsgemisch hinzufügt und das Cefepimdihydrochloridhydrat aus der wässrigen Phase isoliert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei man außerdem das silylierte Derivat durch Umsetzen des 7-Amino-3-[(1-methyl-1-pyrrolidinio)methyl]ceph-3-em-4-carboxylat-Salzes mit wenigstens einem Moläquivalent eines Silylierungsmittels in einem inerten organischen Lösungsmittel herstellt.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei man außerdem eine äquimolare Menge und vorzugsweise weniger als ein. Moläquivalent einer Base in Schritt (b) hinzufügt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei man außerdem eine ausreichende Menge Salzsäure oder eines löslichen nicht toxischen Salzes davon oder Schwefelsäure oder eines löslichen nicht toxischen Salzes davon zur abgetrennten wässrigen Phase hinzufügt und im Falle von Schwefelsäure das entstehende Sulfatsalz mit Base neutralisiert und anschließend eine ausreichende Menge Salzsäure hinzufügt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Base zur Neutralisation des Sulfatsalzes ein schwach basisches Ionenaustauschharz ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Menge an Oxalylchlorid. 1,0 bis etwa 2,0 Moläquivalente beträgt und die Menge an Dimethylformamid ein geringfügiger äquimolarer Überschuss bezogen auf das Oxalylchlorid ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Menge an Oxalylchlorid 1,05 Moläquivalente und die Menge an Dimethylformamid 1,075 Äquivalente bezogen auf das wasserfreie saure Hydrochloridsalz beträgt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Temperatur etwa -150C bis -40 ºC beträgt.

9. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Silylierungsmittel ein Gemisch von Trimethylchlorsilan und Hexamethyldisilazan ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Menge an Silylierungsmittel etwa 2,0 bis etwa 2, 5 Moläquivalente beträgt.

11. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Base N-Methylmorpholin oder Triethylamin ist.

12. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das inerte organische Lösungsmittel Acetonitril oder Dichlormethan ist.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Antibiotikum 2,5 Gew.-% bis 7,0 Gew.-% Wasser enthält.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Antibiotikum Cefepimdihydre chloridmonohydrat ist.

15. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Antibiotikum Cefepimdihydrochloriddihydrat ist.