DK143940B - Fremgangsmaade til omdannelse af en penicillinsulfoxidester til en desacetoxycephalosporinester - Google Patents

Description

<19) DANMARK (1 . vs ® (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT (ιη Ί1+3940 Β

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 715/70 (51) IntCI.3 C 07 Q 501/10 (22) Indleveringsdag 15· feb. 1970 (24) Løbedag 15- feb. 1970 (41) Aim. tilgængelig 15· aug. 1970 (44) Fremlagt 2. no\e. 19δΐ (86) International ansøgning nr. ~ (86) International indleveringsdag (85) Videreførelsesdag ~ (62) Stamansøgning nr. ~

(30) Prioritet 14. feb. 1969, 799504, US

(71) Ansøger ELI LILLY AND COMPANY, Indianapolis, US.

(72) Opfinder Lowell Deloss Hatfield, US.

(74) Fuldmægtig Ingeniørfirmaet Hofman-Bang & Bout ard.

(54) Fremgangsmåde til omdannelse af en penlcillinsulfoxidester til en de* sacetoxycephalosporinester.

Opfindelsen angår en særlig fremgangsmåde til omdannelse af en penlcllllnsulfoxldester til en desacetoxycephalosporinester ved opvarmning af penicillinsulfoxidesteren opløst 1 et opløsningsmiddel indeholdende et tertiært carboxamid og en sulfonsyre eller et sulfonsyrederivat, som danner en sulfonsyre i reaktionsblandingen, ved en temperatur på 80-150°C, og denne fremgangsmåde Q er ejendommelig ved det i krav l's kendetegnende del anførte.

3 ^ Eksempler på foretrukne sulfonsyrer er (C-^-C-j^-carbonhydridsul- O fonsyrer, såsom (C-L-C12)-alkansulfonsyrerne, f.eks. methansulfon-, ί ethansulfon-, hexansulfon-, nonansulfon- og dodecansulfonsyre, (C^-Cy)-cycloalkansulfonsyrerne, f.eks. cyclobutansulfon-, cyclo-j pentansulfon-, cyclohexansulfon- og cycloheptansulfonsyre, (Cg-C-^2) ~ 2 t*3$40 aromatiske aryl- og aralkylcarbonhydridsulfonsyrer, f.eks. benzensul fon- , dodecylbenzensulfon-, a- og β-naphthalensulfon-, biphe-nylsulfon-, p-toluensulfon- og xylensulfonsyre, disulfonsyrer, f.eks. methandi sulf onsyre og benzendisulfonsyre, (Cg-C-,p)-aryla-minodisulfonsyrer, f.eks. 2-amino-l,4-benzendisulfonsyre og 2-amino-1,6-naphthalendisulfonsyre, benzentrisulfonsyre og blandinger af sulfonsyrer, samt sådanne sulfonsyrer, der er substituerede med grupper, som ikke interfererer med. penicillinsulfoxidester-omlejringsreaktionen, f.eks. chlor, brom, nitro og cyan, eksemplificeret ved p-chlorbenzensulfon-, 3,5-dibrombenzensulfon-, 4-nitro-cc-naphthalensulfon- og 4-cyan-benzensulfonsyre, samt sul-fonsyrer af terpen-typen, f.eks. cymen-, menthan-, limonen-, pinen-, campher- og bornylsulfonsyre. Af økonomiske grunde foretrækkes følgende sulf onsyrer: (C-^-Cg)-alkansulf onsyrer, såsom methansulfonsyre og ethansulfonsyre, og (Cg-Cg)-aromatiske aryl-og alkaryl-carbonhydridsulfonsyrer, såsom benzen- og p-toluen-sulfonsyre. Som forbindelser, der kan omdannes til sulfonsyrer, kan f.eks. anvendes sulfonsyreanhydrider, såsom methansulfonsyre-anhydrid og p-toluensulfonsyreanhydrid. Ander anvendelige forbindelser, der kan omdannes til sulfonsyrer, er sulfonsyreestere og sultoner, f.eks. (C-^-C^)-alkyl- og benzylestere af (C-^-Cg)-alkansulfonsyrer og (Cg-Cg)-aryl- og »alkarylsulfonsyrer, såsom methyl-, ethyl- eller propylestere af methan, benzen- og p-toluen-sulfonsyre, samt propansulton, butansulton og 2,5-pentansulton. Syrekoncentrationen varieres alt efter arten af syreforbindelsen, koncentrationen af penicillinsulfoxidesteren, det anvendte tertiære carboxamid og den ønskede reaktionstid, hvorved sulfonsyren eller derivatet deraf anvendes i en mængde svarende til et molforhold mellem penicillinsulfoxidesteren og syren på fra 1:1 til 50:1, og fortrinsvis fra 5:1 til 15:1. Koncentrationen af penicillinsulf oxidester en i det totale opløsningsmiddelsystem kan varieres meget, men er fortrinsvis 1-20 vægt-% af reaktionsblandingen.

Eenicillinsulfoxidesteren i det sure tertiære carboxamidopløsningsmiddelsystem indbefattet den forbindelse, der fjerner vandet, opvarmes til 80 - 150° C for at fremkalde omlejring af penicillinsulf oxidesteren til desacetoxycephalosporinesteren. I de foretrukne tertiære carboxamidopløsningsmidler er den foretrukne temperatur 90 - 130° C i 2 - 24 timer. Lavere temperaturer kræver mere tid, medens højere temperaturer synes at få reaktionsblandingen til at give flere omlejringsprodukter.

3 143940

Virkemåden af det middel, der anvendes til at fjerne eller inaktivere vandet i reaktionsblandingen under opvarmningen, er af velkendt kemisk eller fysisk art eller en kombination heraf.

Man kan således sætte en vandsugende forbindelse bestående af et (C2_Cg)-alkansyreanhydrid til reaktionsblandingen i et molært overskud i forhold til det tilstedeværende eller det ved reaktionen dannede vand. Man opnår imidlertid de bedste udbytter af desace-toxycephalosporinester, såfremt reaktionsblandingen indeholder et (C^-Cg)aromatisk carbonhydrid eller et halogeneret (C-^-Cg)-carbonhydrid med 1-4 chlor- eller bromatomer, som danner en azeo-trop med vand, hvorved denne vandholdige azeotrop fradestilleres reaktionsblandingen under opvarmningen. Som eksempler på egnede vandazeotropdannende væsker, som er tungere end vand, kan nævnes 1,2-dichlorethan, chloroform, methylenchlorid og carbontetrachlo-rid. Som eksempler på egnede vandazeotropdannende væsker, som er lettere end vand, kan nævnes benzen, toluen og xylen. I nogle tilfælde kan den azeotrope væske være en del af det tertiært-car-boxamid-holdige opløsningsmiddelsystem, der anvendes til at opløse penicillinsulfoxidesteren. Det tertiære carboxamid bør udgøre mindst 10 volumenprocent af reaktionsblandingen. Den vandazeotropdannende forbindelse kan udgøre resten af opløsningsmiddelsystemet.

Det er imidlertid ikke nødvendigt, at den azeotropdannende væske udgør en stor del af opløsningsmiddelsystemet. De vandholdige azeo-tropdampe kan fortættes og opsamles i kendte typer af kemisk udstyr, og den azeotropdannende forbindelse kan returneres til reaktionsblandingen til yderligere vandazeotropdannelse, fortrinsvis efter fuldstændig tørring ad fysisk eller kemisk vej, eller der kan tilsættes frisk, tør, azeotropdannende væske til erstatning for den vandholdige azeotrop, som fjernes ved destillation. Uanset om der sættes en vandinaktiverende forbindelse til reaktionsblandingen eller ikke- forøger anvendelsen af azeotrop destillation udbyttet af desacetoxycephalosporinesterproduktet. Det er klart, at den kemiske og fysiske tørringsmetode kan kombineres for at fremskynde fjernelsen af vand fra reaktionsblandingen.

De vandholdige, azeotropdannende væsker kan opsamles og kondenseres i kendte typer af kemisk udstyr, herunder i de almindelige Dean-Stark- og Barrett-vandudskillere, og om ønsket tørres før det øverste lag (azeotropvæsken) sendes tilbage, eller azeo-tropen kan opsamles i andre apparattyper, som anført i Analytical 4 143940

Chemistry, 29, side 100 (1957) og i Industrial and Engineering Chemistry, Analytical Edition, 8, side 314 (1936), hvorefter det nederste lag sendes tilbage til reaktionsblandingen, dvs., når den vandazeotropdannende væskes densitet er større end vands, vil vandet ved udskillelsen danne det øverste lag, og den tungere azeo-tropveeske sendes tilbage til reaktionsblandingen. Man kan i teknisk målestok anvende udstyr, der arbejder efter samme princip.

Det må endvidere bemærkes, at vandet kan fjernes ved at filtrere destillatet gennem en søjle pakket med et egnet tørringsmiddel som f.eks. vandfrit natriumsulfat, magnesiumsulfat, calciumcar-bid, calciumchlorid og molekylsier, især typen 3A og 4A. Den tørre azeotropdannende væske kan derpå sendes tilbage til reaktionsblandingen.

De tertiære carboxamider, der kan anvendes, har følgende almene strukturformel: 0

1 ” 2 r'-C-E-R

i’ hvori 1 2. -z (1) R betyder hydrogen, R og RJ hver for sig betyder alkyl, phenyl, tolyl eller xylyl, således at R og R tilsammen indeholder op til 14 carbonatomer; (2) mindst én af R^, R2 og R^ betyder alkyl, og højst to af R^, R2 og R^ betyder phenyl, tolyl eller xylyl, og R1, R2 og R^ tilsammen indeholder op til 18 carbonatomer; (3) R betyder hydrogen eller alkyl, og R og R^ sammen med det nitrogen, hvortil de er bundet, danner en mættet monocyclisk ring, som indeholder 4-6 carbonatomer, og som også kan indeholde et 1 2 oxygenatom i χ-stillingen til ringnitrogenatomet, og R , R og R^ tilsammen indeholder op til 12 carbonatomer; og/eller 0

lp II

(4) R og R sammen med den amidgruppe (-C-N-), hvortil de er bundet, danner en mættet, carbonylholdig monocyclisk ring, som *2 indeholder 4-6 carbonatomer, R betyder alkyl, phenyl, tolyl 5 143940 12 7> eller xylyl, og R , R og R^ tilsammen indeholder op til 14 carbonatomer.

Som eksempler på tertiære carboxamider af de ovenfor beskrevne typer, som kan anvendes ved fremgangsmåden, kan nævnes: (1) Ν,Ν-dimethylformamid (IMP), Ν,Ν-diethylf ormamid, N,N-diiso-propylformamid, I,N-dibutylformamid, li,N-dipentylformamid, lime thyl-N-ethylf ormamid, N-methyl-N-phenylformamid, N-ethyl-Ii-(m-tolyl)formamid, N-propyl-N-(3,5-dimethylphenyl), li,JU-diphenyl-formamid, N,N-bis-(4-methylphenyl)£ormaaid, N-(3,5-dimethyl)-F-methylformamid og N, N-bis-( 2, 4-dimeth.ylphenyl) formamid, (2) Ν,Ν-dimethylacetamid (DMA), Ν,Ν-diethylacetamid, N,N-diiso-propylacetamid, Ν,Ν-dibutylacetamid, ϋ,ϋ-ditert-butylacetamid, N,N-dimethylpropionamid, ϋ,Ι-diethylpropionamid, ϋ,Ν-dipentyl-propionamid, ϋ,Ν-dimethylbutanamid, Ν,Ν-diethylbutanamid, N,N-dimethyldecanamid, Ν,Ν-dimethylbenzamid, N,N-diethylbenzamid, N,N-dipropyl-m-toluamid, N,N-dibutyl-p-toluamid, N-phenyl-S-methylacetamid, ]!i-(p-tolyl)-li-ethylacetamid, U-(3,5-dimethyl-phenyl)-N-methylpropionamid, N,N-dimethyl-3,5-dimethylbenz-amid, N,N-dibutyl-4-ethylbenzamid, Ν,Ν-diphenylacetamid, N-(3-methylphenyl)-N-ethylbenzamid, N,N-bis-(6-methylphenyl)-propionamid og N,N-bis-(3,5-dimethylphenyl)propionamid, (3) N-formylpiperidin, F-acetylpyrrolidin, N-propionylmorpholin, N-aoetyl-4,5-dimethylpyrrolidin, N-butanoylpiperidin og N-acetyl- 6-methylpiperidin, og (4) 1-methyl-2-pyrrolidon, 1-phenyl-2-pyrrolidon, 1-buty1-2-piperidon, 1-pentyl-2-piperidon, 1-(m-tolyl)-2-piperidon, 1-ethyl-2-piperidon, 1-(3,5-dimethylphenyl)-2-piperidon, 1-methyl- 2-piperidon, 1-phenyl-2-piperidon, 1-propyl-2-piperidon, 1-iso-propyl-2-pyrrolidon, 1-(3-methylphenyl)-2-pyrrolidon, N-methyl- 2-homopiperidon og N-ethyl-2-homopiperidon.

Det foretrækkes imidlertid især at anvende dimethylacetamid, di-methylformamid eller N-methyl-2-pyrrolidon i opvarmningstrinnet.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er, ligesom den fremgangsmåde, 6 143940 den forbedrer, alment anvendelig til omdannelse af tidligere kendte penicilliner, når disse blot ikke på anden måde omdannes under de anvendte sure betingelser og høje temperaturer. Under alle omstændigheder må penicillinerne esterificeres og omdannes til de tilsvarende sulfoxider før behandlingen. Mange forskellige penicilliner kan omsættes effektivt ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, f. eks. benzyl-, n-heptyl- og phenylmercaptomethylpenicillin. De foretrukne penicilliner er phenoxymethylpenicillin ("penicillin-V"), phe-nylacetylpenicillin (penicillin-G) og p-methoxyphenoxymethylpeni-cillin. Penicillinkernen (6-aminopenicillansyre, betegnet "6-APA"-) kan også omlejres med godt udbytte, men 6-aminogruppen bør først beskyttes med en letf jernelig gruppe som f .eks. allyloxycarbonyl eller tert-butoxycarbonyloxy. Det ved omlejring af det F-beskyttede eller -blokerede 6-APA sulfoxid opnåede produkt er den tilsvarende F-beskyttede 7-aminodesacetoxycephalosporansyre ("7-ADCA")-ester, som efter fraspaltning af den F-beskyttende gruppe kan acyleres på almindelig vis, hvorved man opnår den ønskede des-acetoxycephalosporin i form af esteren. Alt efter ønske kan estergruppen fraspaltes før eller efter aeyleringen. F.eks. kan den 2,2,2-triehlorethyl-7-aminodesacetoxycephalosporanat-ester (7-ADCA-ester), der opnås ved omdannelsen af 2,2,2-tri-chlorethyl-6-aminopenicillanatsulfoxidester (6-APA-sulfoxidester) ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, acyleres med 2-(2-thiophen)acetylchlorid under dannelse af 2,2,2-trichlorethyl- 7-(2-thiophenacetamido)desacetoxycephalosporanatester, som på normal måde kan omsættes med eddikesyre og zinkstøv til fjernelse af 2,2,2-trichlorethylestergruppen under dannelse af 7-(2-thiophenacetamido)desacetoxycephalosporansyre, et kendt anti-bioticum.

Det foretrækkes imidlertid at anvende fremgangsmåden ifølge opfindelsen til direkte omdannelse af en penicillinsulfoxidester (en 6-acyleret penamsulfoxidester) til den tilsvarende desacet-oxycephalosporinester. Ved denne fremgangsmåde omsættes en penicillin, der har en acylamidogruppe i penicillihkernens 6-stilling, med et oxidationsmiddel, hvorved penicillinthiazolidin-svovlet oxideres til sulfoxidoxidationstrinnet, og med et esterifi-ceringsmiddel med Jet formål at beskytte penicillincarboxylgrup-pen med en estergruppe, som kan fraspaltes enten før eller efter dannelsen af sulfoxidet. Som eksempler på letfraspaltelige ester- 143940 grupper, som kan anvendes i penicillinsulfoxidesterudgangspro-dukter, kan nævnes 2,2,2-trichlorethyl, 2,2-dichlorethyl, p-methoxybenzyl, p-nitrobenzyl, 3,5-dimethoxybenzhydryl, 4,4-di-methoxybenzhydryl, benzhydryl, phthalimidomethyl, succiniaido-methyl, (C^-Cg)-tert-alkyl, såsom tert-butyl, tert-pentyl og tert-hexyl, (C5-C7)-tert-alkynyl og (C5-C?)-tert-alkenyl, såsom 1,1-di-methyl-2-propenyl, 1,l-dimethyl-2-butenyl, 1,l-dimethyl-2-pen-tenyl, l,l-dimethyl-2-propenyl, l,l-dimethyl-2-butynyl og 1,1-di-methyl-2-pentynyl.

Penicillinsulfoxidesteren opløses, eventuelt under opvarmning såfremt det er nødvendigt, i det opløsningsmiddel, som indeholder mindst 10 volumenprocent af det valgte tertiære amid, Såfremt det er ønskeligt, kan penicillinsulfoxidesteren i mindre portioner tilsættes et tilbagesvalende opløsningsmiddel som f.eks. dime thylacetamid, methansnlfonsyre og benzen eller en anden azeo-tropdannende væske. Fremgangsmåden benyttes ved både kontinuerlig og diskontinuerlig tilsætning.

Som eksempler på alkansyrearihydrider med 2-6 carbonatomer i hver syredel, som kan sættes til opløsningsmiddelsystemet for kemisk at reagere med eller fysisk at absorbere det vand, der er tilført reaktionssystemet med opløsningsmidlet og fortyndingsmidler, og med det vand, der opstår ved omlejringsreaktionen, kan f.eks. nævnes eddikesyreanhydrid, propionsyreanhydrid, n-butansyreanhydrid, pentansyreanhydrid, hexansyreanhydrid og blandede anhydrider af (C2_Cg)-alkansyrer. Benyttes kemisk inaktivering af vandet på reaktionsblanding foretrækkes eddikesyreanhydrid på grund af denne forbindelses lettilgængelighed og pris. De af nogle af disse forbindelser dannede flygtige bestanddele som f.eks. eddikesyre (fra eddikesyreanhydrid) kan også fjernes ved azeotrop destillation under opvarmningen.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen belyses nærmere ved de følgende udførelseseksempler.

EKSEMPEL 1 I dette eksempel sammenlignes og illustreres de virkninger og fordele, der opnås ved kombineret brug af en sulfonsyre og et 8 143940 anhydrid, med de virkninger og fordele, der opnås ved kun at anvende ahhydridet eller sulfonsyren ved ringudvidelsen.

En opløsning af 15 g (0,03 mol) p-nitrobenzylpenicillin-V-sulfoxid-ester i 150 ml tørt H,H-dimethylacetamid deltes i 3 lige store dele mærket A, B og C, som derpå anbragtes i 250 ml rundbundede kolber.

Del A omsattes med 1,2 ml (0,012 mol) eddikesyreanhydrid. Denne mængde eddikesyreanhydrid menes at være nær den optimale til opnåelse af det højeste udbytte af desacetoxycephalosporinester-produkt, når anhydrid anvendes alene.

Del B omsattes med 0,13 g methansulfonsyre. Denne syremængde menes også at være den optimale til opnåelse af det højeste udbytte, når denne syre anvendes alene.

Del C omsattes med 1,2 ml eddikesyreanhydrid plus 0,13 g methansulfonsyre.

De 3 kolber A, B og C forsynedes med en tilbagesvaler og et tørrerør og anbragtes ved siden af hinanden i et oliebad ved 100° C i 12 timer. Hver opløsning i A, B og C underkastedes derpå en vakuumdestillation, hvorved opløsningsmidlet fjernedes, indtil resten vejede 8,5 g, og p-nitrobenzyl-7-phenoxyaeetamido-3-methyl-Δ.-cephem-4-carboxylatesterproduktet bragtes til at krystallisere ved tilsætning af 50 ml af en blanding af isopropanol og ethylether i volumenforholdet 1:1, hvorefter produktet vakuumtørredes ved 50°C, Produktudbyttet i de 3 forsøg var som følger:

Del Vagt (g)/procentisk udbytte Smeltepunkt t 0 0 A 0,75, 16 procent 177 - 185 B 1,81, 37 procent 187 - 189 C 3,00, 62 procent 186,5 - 188

Hvert produkt identificeredes ved hjælp af tyndtlagschromatografi og IR- samt MR-spektre. Det rene produkts smeltepunkt er angivet til 189 - 191° C.

9 143940 EKSEMPEL 2

En opløsning "bestående af 5,0 g (0,010 M) penicillin-V-sulfoxid, p-nitrobenzylester, 0,05 ml methansulfonsyre, 1,2 ml 2,2-di-methoxypropan og 50 ml tørt ίΓ,Ιί-dimethylacetamid hældtes i en 200 ml rundbundet kolbe, der var forsynet med tilbagesvaler og "Drierit”-tørrerør. Opløsningen anbragtes i et oliebad ved 100° C i 12 timer. Den røde opløsning inddampedes under vakuum ved 60 - 65° C, indtil resten vejede 10,0 g. Udkrystallisation i 50 ml 1:1 isopropanol/ether gav 2,51 g (52,2 procent udbytte) p-nitrobenzyl-7-(a-phenoxyacetamido)-3-methyl-3-cephem-4-carb- oxylat, smp. 186 - 188° C.

EKSEMPEL 3

En 300 ml rundbundet, 3-halset kolbe forsynedes med mekanisk omrører, varmekappe, termometer og Dean-Stark vandudskiller, sidstnævnte blev forbundet til en tilbagesvaler, der var forsynet med et nDrieritn-tørrerør. I kolben anbragtes 10,0 g (0,02 M) penicillin-V-sulfoxid, p-nitrobenzylester, 80 ml tørt benzen, 60 ml tørt ]J,li-dimethylacetamid og 0,12 ml methansulfonsyre.

Dean-Stark vandudskilleren fyldtes med tørt benzen. Den fremkomne blanding kogtes under tilbagesvaling i 12 timer. Der opsamledes ca. 0,4 ml vand i vandudskilleren. Tyndtlagschromato-grafi (silicagel/isoamylacetat) viste, at der kun var et hovedprodukt. Den røde opløsning koncentreredes under vakuum ved 60 - 65° C til en rest, der vejede 17,5 g. Udkrystallisation i 100 ml 1:1 isopropanol/ether gav 7,08 g (73,3 procent udbytte) p-nitrobenzyl-7-(α-phenoxyacetamido)-3-methyl-3-cephem-4~carb-oxylat i form af et let rødligt fast stof, smp. 188 - 190° C.

IR- og RMR-spektrene var identiske med spektrene fra en kendt prøve af den rene ester.

EKSEMPEL 4

Fremgangsmåden i eksempel 3 gentoges med den undtagelse, at der anvendtes 2,0 g (0,016 mol) 1,3-propansulton i stedet for methan- 10 143940 sulfonsyre. Der opsamledes ca. 0,4 ml vand i vandudskilleren.

Der blev opnået 6,83 g p-nitrobenzyl-7-(a-phenoxyacetamido)-3-methyl- 3-cephem-4-earboxylat (70,8 procent), smp, 183 - 1S7° 0.

EKSEMPEL 5

Fremgangsmåden i eksempel 3 gentoges med den undtagelse, at der anvendtes 0,2 g methansulfonsyreanhydrid i stedet for methansulfon-syre. Der opsamledes ca. 0,4 ml vand i vandudskilleren. Der blev opnået 6.83 g p-nitrobenzyl-7-(a-phenoxyacetamido)-3-methyl-3-cephem-4-carboxylat (70,8 procent), smp. 186 - 188° 0.

EKSEMPEL 6

En 300 ml rundbundet 3-halset kolbe forsynedes med mekanisk omrører, varmekappe, termometer og Soxhlet ekstraktor. Denne indeholdt en grov plade i stedet for det sædvanlige siphonrør, så opløsningsmidlet kunne løbe direkte ned i reaktionsbeholderen.

I kolben anbragtes 5,0 g (0,01 M) penicillin-V-sulfoxid, p-nitrobenzylester, 0,07 ml methansulfonsyre, 75 ml 1,2-diehlor-ethan og 25 ml tørt Κ,Κ-dimethylacetamid. Der anbragtes 15 g vandfrit natriumsulfat i Soxhlet-ekstraktoren. Opløsningen kogtes under tilbagesvaling i 16 timer, idet destillatet tørredes, og 1,2-dichlorethan sendtes tilbage til reaktionskolben. Blandingen inddampedes under vakuum ved 60-65°C, indtil inddamp-ningsresten vejede 8,6 g. Udkrystallisation i 50 ml 1:1 iso-propanol/ether gav 2,44 g (50,5 procent udbytte) p-nitrobenzyl- 7-(a-phenoxyacetamido)-3-meth.yl-3-cephem-4-carboxylat i form af et lyserødt fast stof, smp. 185,5 - 188° C.

EKSEMPEL 7

Ved et forsøg praktisk taget magen til det i eksempel 6, men under anvendelse af en fugtudskiller til opløsningsmidler tungere end vand og med ovennævnte opløsningsmiddelsystem, blev udbyttet af p-nitrobenzyl-7- (cc-phenoxyacetamido )-3-methyl-3-cephem- 4-carboxylat 64,4 procent.

143940 11 EKSEMPEL 8

Proceduren fra eksempel 6 gentoges med den undtagelse, at der anvendtes benzen som azeotropdannende væske og 20 g vandfrit calciumchlorid i stedet for vandfrit natriumsulfat til tørring af benzen-vand azeotropen. Der blev opnået 3>74 g p-nitrobenzyl-7-(α-phenoxyacetamido)-3-methyl-3-cephem-4-carboxylat (77,7 procent udbytte) smp. 185 - 186,5° C.

EKSEMPEL 9 I en 300 ml rundbundet, 3-halset kolbe forsynet med mekanisk omrører, termometer og tilbagesvaler, hvortil der hørte et "Drie-rit"-tørrerør med vandfrit calciumsulfat, anbragtes 5,0 g (0,10 M) penicillin-V-sulfoxid, p-nitrobenzylester, 0,05 ml methansul-fonsyre, 25 ml tørt N,N-dimethylacetamid, 50 ml 1,2-dichlorethan og 1,2 ml (ca. 0,012 M) eddikesyreanhydrid. Opløsningen kogtes under tilbagesvaling i 12 timer og koncentreredes derpå under vakuum. Omkrystallisation af inddampningsresten i methanol gav 2,37 g (49,0 procent udbytte) p-nitrobenzyl-7-(a-phenoxyacetami-do)-3-methyl-3-cephem-4-carboxylat i form af et let rødligt fast stof, smp. 188-189,5°C.

De i de foregående eksempler opnåede udbytter er samlede i følgende tabel.

12 U3940

Eksem- Opløsnings- Tilsætning og fremgangs- Udbytte pel middel_ Syre måde ved fjernelse af vand i procent 1B D1AC* CH3S03H Ingen 37,0 1A " AcpO Ingen undtagen selve rea- 16,0 genset 1C " CH,S03H Tilsætning af eddikesyre- 64,7 ^ ^ anhydrid 2 " " Tilsætning af 2,2-dimeth- 52,2 oxypropan 3 DMA.C " Azeotrop destillation med 73,3

Benzen benzen 6 DMA.C - 1,2- " Azeotrop destillation med 64,4 diehlor- 1,2-dichloreth.an ethan S DMAC - " Azeotrop destillation med 77,7 benzen benzen og tørring af det tilbagevendende azeotrop-opløsningsmiddel med vandfrit calciumchlorid.

^DMA.C=N, N-dimethylacetamid

Eksempel IB og 1A er den af Morin-Jackson, jvf. US patentskrift nr. 3 275 626, foreslåede og af Cooper, jvf. de danske fremlæggelsesskrifter nr. 139 475 og nr. 140 101, forbedrede fremgangsmåde, medens eksempel 1C, 2, 3, 6 og 8 viser, at udbyttet af des-acetoxycephalosporinesterproduktet forbedres væsentligt ved samtidig anvendelse af sulfonsyre og kemiske og/eller fysiske metoder til fjernelse af vand.

Skønt fremgangsmåden ifølge opfindelsen er illustreret under anvendelse af penicillin-V(phenoxymethylpenicillin)-sulfoxidester, er den ikke begrænset hertil. Denne penicillin blev benyttet i eksemplerne således, at udnytterne udtrykt i procent ville være sammenlignelige. Det forbedrede udbytte af desacetoxycephalospo-rinestere kan også vises ved anvendelse af andre tilgængelige penicilliner som udgangsmaterialer, efter at disse er omdannet til de tilsvarende penicillinsulfoxidestere.

For at belyse den tekniske effekt ifølge opfindelsen og dermed de fordele som opnås, følger de nedenfor angivne forsøgsresultater hvorved den foreliggende fremgangsmåde er sammenlignet med fremgangsmåderne ifølge de danske fremlæggelsesskrifter nr. 140 101 og 13 143940 nr. 139 475, samt fremgangsmåden ifølge US patentskrift nr. 5 275 626. I de nedenstående tabeller viser eksempel 1 og 2 fremgangsmåden ifølge opfindelsen, eksempel 3 viser fremgangsmåderne ifølge de nævnte belgiske patentskrifter, og eksempel 4 viser fremgangsmåden ifølge US patentskrift nr. 3 275 626. Forsøgsbetingelserne holdes så konstante som muligt, hvorved eksemplerne 2 og 6 i US patentskriftet tjente som referencer for fremgangsmåden. Både methyl-og benzhydryl-esteme af penicillin V sulfoxid blev fremstillet ved hjælp af kendte metoder og deres egenskaber stemte overens med publicerede værdier. Samme reagens blev anvendt i hvert forsøg for at undgå eventuelle forskelle, som ville kunne foreligge ved anvendelse af forskellige materialer. Toluen, xylen og di-methylacetamid (DMAC) blev benyttet i renset form og var af reagenskvalitet. Vandfri methansulfonsyre blev benyttet i stedet for p-toluensulfonsyre eftersom sidstnævnte syre, selv om denne blev benyttet i US patentskrift nr. 3 275 626, er ustabil under reaktionsbetingelseme og sædvanligvis er ophav til biprodukter, som ikke opstår, når der benyttes alkylsulfonsyre.

I tabel I nedenfor er der givet en oversigt over de reaktionsbetingelser, som blev benyttet til ringudvidelsen af både methyl- og benzhydryl-esterne.

TABEL I

Reaktionsbetingelser

Eksem- Opløsningsmiddel Volumen CH-jSO-H Tempe- Tid £el_ _ _ 3 3 ratur _ 1 2,5/1 toluen/DMAC 100 ml 0,06 ml 118°C 90 min.

2 2,5/1 xylen/DMAC 100 ml 0,06 ml 140°C 30 min.

3 DMAC 100 ml 0,06 ml 140°C 30 min.

4 xylen 100 ml 0,06 ml 140°C 30 min.

I eksempel 1 og 2 blev der anvendt en vandseparator ifølge Dean-Stark, og vand blev fjernet ved azeotrop destillation, mens der i eksempel 3 og 4 var en enkel kondensator tilknyttet direkte til reaktionsbeholderen.

Nedenstående tabel II indeholder data som blev opnået ved ringudvidelse af penicillin V sulfoxidmethylester. Eksempel la-4a svarer 14 143940 til eksempel 1 - 4 i tabel I hvad angår reaktionsbetingelser.

TABEL II

Ringudvidelse af penicillin V sulfoxidmethylester Ref. US patentskrift nr. 3 275 626, eksempel 2

Eksempel Mængde sulfoxidester, g Produktmængde, g % udbytte la 5 2,65 55,7 2a 5 2,33 49,0 3a 5 1,30 27,3 4a_5_(0,48)a_(13,2)a US patentskrift nr. 3 275 626 beskriver isolering af produkterne i et udbytte på 13,2% efter væsentlig kromatografering. Imidlertid var reaktionsblandingen ifølge eksempel 4a så kompleks og havde så mørk farve, at direkte krystallisering af produktet ikke indtraf. I eksempel la, 2a og 3a krystalliserede produkterne direkte fra en blanding af ether og methanol i forholdet 4:1. Produktudbyttet i methylesterserien er noget lavere (omtrent 10%) afhængigt af produkternes opløselighed i krystalliserings-opløsningsmidlet.

I tabel III nedenfor er der givet en oversigt over data som blev opnået ved ringudvidelsen af penicillin V sulfoxidbenzhydryl-ester. Eksempel lb, 2b, 3b og 4b svarer til eksempel 1 - 4 i tabel I med hensyn til reaktionsbetingelser.

TABEL III

Ringudvidelse af penicillin V sulfoxid-benzhydrylester Ref. US patent 3 275 626, eksempel 6

Eksempel Mængde sulf oxide ster, g Produktmængde, g % udbytte lb 5 3,40 70,5 2b 5 2,90 60,3 3b 5 1,89 39,3 4b 5 (0,42)a (8,2)a

Noget produkt krystalliserede ikke fra den mørkfarvede reaktions- 15 143940 blanding. Produktet ifølge eksempel Ib, 2b og Jb krystalliserede direkte fra xylen og sekundære fraktioner fra xylen-ether. Ingen af de angivne krystalliserings-opløsningsmidler var effektive når det gjaldt eksempel 4b.

I tabel IV nedenfor sammenlignes direkte de forskellige fremgangsmåder til ringudvidelse af penicillinsulfoxidestere til desace-toxycephalosporinestere. De i tabellen angivne værdier viser tydeligt den forbedring, som opnås ved den foreliggende fremgangsmåde sammenlignet med de tidligere kendte metoder.

TABEL IV

Fremgangsmåde Opløsningsmiddel _ft udbytte methylester benzhy- _ _ drvlester

Ifølge US patent xylen 13,2 8,2 3 275 626

Ifølge danske fri.skrifter 140 101 og 139 475 DMAC 27,3 39,3

Ifølge opfindelsen xylen-DMAC 49,0a 60,3&

Ifølge opfindelsen toluen-DMAC 55,7a 70,3a Q.

Det ved reaktionen dannede vand blev fjernet i form af xylen-eller toluen-azeotropen.