NO161260B - Anvendelse av et middel for halogenering av en enol- eller amidogruppe i en antibiotisk aktiv cefemkjerne. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår anvendelse av et middel for halogenering av en enol- eller amidogruppe i en antibiotisk aktiv cefemkjerne.

Intensiv forskning i forbindelse med cefalosporinantibiotika har i de senere år gitt en rekke klinisk betydningsfulle cefalosporinforbindelser. En av de senere utviklinger på dette området har vært oppdagelsen av cefemforbindelser som er direkte substituert med halogen i C-3-stillingen. En rekke 3-halogen-3-cefemer er beskrevet i US patenter 3.925.372; 4.064.343 og 3.962.227. Disse virksomme antibiotiske forbindelser blir fremstilt ved å halogenere de tilsvarende 3-hydroksy-3-cefemer. Halogeneringen av 3-hydroksy-3-cefemer for å få fremstilt 3-klor- og 3-brom-3-cefemer har typisk blitt utført ved å omsette nevnte 3-hydroksy-3-cefem-forbindelser med bromerings- eller kloreringsmidler slik som fosgen, oksalylklorid, tionylklorid, tionylbromid og fosforhalogenider såsom fosfortriklorid og fosfortribromid, vanligvis i nærvær av dimetylformamid.

Ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes en forbindelse med den generelle formel: som er det kinetisk regulerte produkt av reaksjonen av ekvivalente mengder av et triarylfosfitt med formelen:

og klor eller brom i et vesentlig vannfritt, lnert, organisk oppløsningsmiddel, hvori de ovenfor angitte formler Z er hydrogen, halogen, C^-C^alkyl eller C^-C^alkoksy og X er Cl eller Br, som et middel for halogenering av en enol- eller amidogruppe i en antibiotisk aktiv cefemkjerne.

Forbindelsene med formel I kan oppnås ved en reaksjon mellom et triarylfosfitt og klor eller brom.

Det er beskrevet en rekke halogeneringsmidler fremstilt fra halogener og fosfor eller fosforholdige forbindelser. Kjente klorerings- og bromeringsforbindelser av denne type Innbefatter fosfortriklorid, fosfortribromid, fosforylklorid, fosforylbromid, fosforpentaklorid, fosforpentabromid, trifenylfosfittdiklorid, trifenylfosfittdibromid, trifenyl-fosfindiklorid, trifenylfosfindibromid og katekylfosfor-tr ibromid .

De mest nærstående til forbindelsene med formel I av nevnte tidligere kjente forbindelser, er trifenylfosfittdihalogenider som har en empirisk formel som tilsvarer den man finner for forbindelsene med formel I, kfr. f.eks. D.G. Coe, S.R. Landauer og H.N. Rydon, J. Chem. Soc, 2021 (1954 ) og H.N. Rydon og B.L. Tonge, J. Chem. Soc, 3043 (1956 ). Skjønt både triarylfosfitthalogenforblndelsene med formel I og de tidligere kjente triarylfosfittdihalogenider har identiske empiriske formler og generelt er fremstilt ved en reaksjon mellom et triarylfosfitt og klor eller brom, så har fysikalske og kjemiske data klart vist at det eksisterer to adskilte molekylære former, dvs. en kinetisk form som er beskrevet i foreliggende oppfinnelse, og en termodynamisk stabil form som er beskrevet i tidligere patenter. Halogeneringsforbindelsene som anvendes i foreliggende oppfinnelse har vist seg å være forskjellige både med hensyn til fysikalske og kjemiske egenskaper når de sammenlignes med triarylfosfittdihalogenider som er beskrevet tidligere. Mest betydningsfullt er at triarylfosfitthalogenforbindelser med formel I har vist seg å være langt bedre som halogeneringsmidler når de sammenlignes med tidligere kjente triarylfosfittdihalogenider.

Forbindelsene med formel I skiller seg fra de tidligere kjente trifenylfosfittdihalogenider ved at de er kinetisk regulerte produkter fra reaksjonen mellom et triarylfosfitt og klor eller brom, mens de tidligere beskrevne forbindelser er termodynamisk regulerte produkter fra de samme reaktanter. Med andre ord kan halogeneringsforbindelsene med formel I beskrives som mellomprodukter som tidligere ikke har vært oppdaget, under fremstillingen av de tidligere kjente triarylfosfittdihalogenider fra triarylfosfitter og klor eller brom.

Halogeneringsforbindelser med formel I kan med fordel brukes ved fremstillingen av kjente 3-halogen-3-cefem-antibiotika.

Med begrepet "halogen" i definisjonen ovenfor av Z, forstås klor, brom eller jod. "Ci-C4-alkyl" innbefatter metyl, etyl, isopropyl, n-propyl, n-butyl, sek-butyl, tert-butyl og isobutyl. Representative "Ci-C4-alkoksy"-grupper er metoksy, etoksy, isopropoksy, t-butoksy og n-butoksy.

Prikken (* ) i de ovennevnte generelle formler brukes bare for å betegne at ekvivalente mengder av halogen- og fosfitt-reagens er kombinert kjemisk og på en slik måte at forbindelsene kan skilles fra de tidligere kjente forbindelser som typisk tegnes uten nevnte prikk (f.eks. (PhO)3PCl2). Den nøyaktige molekylære form på de her beskrevne triarylfosfitt-halogenkinetiske komplekser er ikke fullt ut fastslått, men fysikalske og kjemiske data indikerer at det kinetiske produktet er ett hvor fosforsenteret oppnår en viss kationisk karakter. Med begrepene "kinetisk forbindelse", "kinetisk kompleks", "triarylfosfitt-halogenkompleks (forbindelse)", "kinetisk regulert halogeneringsforbindelse" og "kinetisk regulert produkt (forbindelse)" brukes synonymt og må skilles fra de tidligere kjente triarylfosfittdihalogenider.

Begrepet kinetisk regulert produkt er et teknisk begrep som når det brukes i forbindelse med reaksjoner som gir to eller flere produkter, refererer seg til det produkt som dannes raskest, uansett dets termodynamiske stabilitet. Hvis en slik reaksjon stoppes før produktene oppnår en termodynamisk likevekt, så sies reaksjonen å være kinetisk regulert ettersom det vil være mer av det raskest dannede produkt. I visse tilfeller, avhengig av dannelseshastigheten på det kinetiske produkt og hastigheten på den termodynamiske likevekten, så kan det kinetisk regulerte produkt fra en kjemisk reaksjon fremstilles og brukes før en betydelig mengde av produktet isomeriserer seg til det termodynamisk stabile produkt. Man har oppdaget at dette er tilfelle med reaksjonen mellom utvalgte triarylfosfitter og klor eller brom i inerte, organiske oppløsningsmidler. Man har således funnet at visse triarylfosfitter reagerer med klor eller bom til et kinetisk regulert produkt som skjønt det er termodynamisk ustabilt, kan fremstilles og med fordel brukes i etterfølgende reaksjoner. For å få maksimal produksjon og stabilitet på det kinetisk regulerte produkt, så velges reaksjonsbetingelsene slik at man får en minimal sjanse for at det første produktet fra reaksjonen oppnår en termodynamisk likevekt. Dette oppnås enklest ved at man både senker reaksjonstemperaturen og temperaturen på det kinetiske produkt etter at det er dannet, og ved å nedsette til et minimum den tid som er tilgjengelig for en termodynamisk likevekt, noe som f.eks. skjer ved at man bruker det kinetiske produkt meget raskt i en etterfølgende reaksjon. Hvis en forbindelse med formel I, fremstilt ved en kinetisk regulert reaksjon mellom et triarylfosfitt og klor eller brom i et i alt vesentlig vannfritt, inert, organisk oppløsnings-middel, blir hensatt i oppløsning, så vil det omdanne seg til det tilsvarende termodynamisk stabile, tidligere kjente produkt med variable hastigheter som bl.a. er avhengig av typen av triarylfosfitt, halogenet, oppløsningsmidlet og temperaturen. Således kan reaksjonen mellom et utvalgt triarylfosfitt og klor f.eks., i et inert, organisk oppløs-ningsmiddel under utvalgte betingelser angis på følgende måte:

Eksperimentelle data har også vist at et nærvær av en syre (HX) eller et overskudd av triarylfosfitt vil øke omdannelseshastigheten av det kinetiske produkt til det termodynamiske produkt.

Ved å bruke<31>P kjernemagnetisk resonansspektroskopi har man kunnet vise at halveringstiden for det kinetisk regulerte produkt fra reaksjonen mellom trifenylfosfitt og klor i metylenklorid ved romtemperatur, var ca. 8 timer. Man kunne videre observere en halveringstid på ca. 39 timer for trifenylfosfitt-bromkinetisk kompleks under de samme betingelser. Som nevnt ovenfor kan den observerte halveringstid (omdannelseshastigheten) for ethvert gitt kinetisk kompleks som er beskrevet her, påvirkes av oppløsningsmidlet og et eventuelt nærvær av en hydrogenhalogenidsyre (HX) eller et overskudd av triarylfosfItt. Således vil man f.eks. kunne observere en kortere halveringstid når det oppløsningsmiddel man brukte for fremstillingen av det kinetisk regulerte kompleks, ikke var skikkelig tørket, ved at hydrogen-halogenidsyren fremstilt ved reaksjonen mellom det kinetiske kompleks og den tilstedeværende fuktigheten, vil øke omdannelseshastigheten til den stabile formen. Tabell I gir en oversikt over forskjellige egenskaper for det kinetisk regulerte produkt og det termodynamisk regulerte produkt ved en reaksjon mellom trifenylfosfitt og klor.

<31>p NMR-signalet for det termodynamisk regulerte produkt var identisk med det man fant for trifenylfosfittdiklorid fremstilt ved hjelp av de fremgangsmåter som er beskrevet tidligere.

Tabell II angir<31>P NMR-data for flere forskjellige triarylfosf itt-dihalogenidforbindelser benyttet ifølge foreliggende oppf innelse. For å forsterke dannelsen av det kinetisk regulerte produkt blir reaktantene vanligvis kombinert i et i alt vesentlig vannfritt, inert, organisk oppløsningsmiddel ved en temperatur under ca. 30°C. Skjønt de foreliggende kinetisk regulerte produkter også dannes ved høyere temperaturer, så vil slike betingelser begunstige dannelsen av mer av de tidligere kjente termodynamisk regulerte produkter. Fortrinnsvis blir halogeneringsforbindelsene som anvendes ifølge oppfinnelsen fremstilt ved temperaturer ved eller under ca. 0°C. Minimums-reaksjonstemperaturer er selvsagt bestemt av frysepunktet for det anvendte oppløsningsmiddel. Mest foretrukket ligger reaksjonstemperaturene i området fra -70 til ca. 0°C.

For å minimalisere muligheten for likevektsinnstilling til det mindre reaktive termodynamiske produkt, så blir haloge-neringsreagensene med formel I fortrinnsvis fremstilt umiddelbart før de skal brukes. Typisk blir halogenerings-midlet fremstilt i det oppløsningsmiddel som skal brukes for den etterfølgende halogeneringsprosess, og substratet blir så bare tilsatt blandingen etter at man har fått fremstilt triarylfosf itt-halogenkomplekset.

Man har funnet at triarylfosfittet i seg selv til en viss grad reagerer med sitt kinetiske reaksjonsprodukt med klor eller brom, hvorved man effektivt øker omdannelseshastigheten til det tilsvarende termodynamiske produkt. Det er derfor foretrukket, men ikke nødvendig, at man opprettholder et overskudd av halogen i reaksjonsblandingen under dannelsen av de benyttede halogeneringsforbindelser. Dette kan i praksis oppnås ved at man tilsetter triarylfosfittet til en oppløs-ning av en ekvivalent mengde av halogenet eller tilsetter halogenet og triarylfosfittet samtidig til en viss mengde av et inert, organisk oppløsningsmiddel ved den forønskede temperatur. Den samtidige tilsetningen av reagensene utføres på en slik måte at fargen av halogenet vedvarer i reaksjonsblandingen inntil siste dråpe av triarylfosfittet fjerner denne farge. Alternativt kan et overskudd av halogen fjernes ved å bruke kjente halogenabsorberende forbindelser såsom acetylener, eller olefiner såsom alkener, diener, cyklo-alkener eller bicykloalkener. En foretrukken halogenabsorberende forbindelse er et C2-C(,-alken, f.eks. etylen, propylen, butylen eller amylen.

Forsøk på å isolere de benyttede halogeneringsmidler ved kun å fordampe i vakuum reaksjonsoppløsningsmidlet, gi et fargeløst stoff smetter å ha blitt gjenoppløst i CH2CI2kan vises ved hjelp av<3*>P NMR å være en blanding av de kinetisk og termodynamisk regulerte produkter og det tilsvarende triarylfosfat, og produktet hydrolyserer seg til triaryl-fosfatet spontant når det eksponeres overfor luft i labora-toriet .

De kinetisk regulerte produkter som benyttes ifølge oppfinnelsen kan stabiliseres i oppløsning ved at man tilsetter fra 10-100 mol-% av en tertiær aminbase med en pK^-verdi på 6-10. Hvis f.eks. 50 mol-# pyridin tilsettes til en oppløsning av det kinetisk regulerte produkt fra reaksjonen mellom trifenylfosf itt og klor i metylenklorid, så vil man bare kunne få visse spormengder av det termodynamiske likeveks-produkt ved hjelp av<31>P NMR, selv etter lengre perioder ved romtemperatur. Den tertiære aminbasen kan tilsettes en oppløsning av den nylig fremstilte kloreringsforbindelsen eller kan eventuelt brukes i reaksjonsblandingen mellom triarylfosfittet og halogenet, hvorved man får en stabilisert oppløsning av det kinetisk regulerte produkt med formel I. Ved at man bruker like metoder for å stabilisere de benyttede kinetiske produkter, gjør at man også kan bruke høyere temperaturer ved fremstillingen og lagringen av nevnte produkter.

Egnede triarylfosfitter for fremstilling av de foreliggende halogeneringsforbindelser innbefatter trifenylfosfitt, tri(p-metoksyfenyl)fosfitt, tri(o-klorfenyl)fosfitt, tri(p-klorfenyl)fosfitt, tri(p-tolyl)fosfitt, tri(o-tolyl)fosfitt, tri(m-bromfenyl)fosfitt, tri(p-jodfenyl)fosfitt, tri(p-n-propylfenyl)fosfitt, tri(p-t-butylfenyl)fosfitt, tri(m-tolyl)fosfitt, tri(p-isopropoksyfenyl)fosfitt o.l. Trifenylfosfitt er foretrukket primært fordi det er kommersielt tilgjengelig.

En rekke forskjellige inerte, organiske oppløsningsmidler kan brukes som medium for fremstilling av halogeneringsforbindelsene som anvendes ifølge oppfinnelsen. Ved begrepet "inert, organisk oppløsningsmiddel" forstås et oppløsnings-middel som under de anvendte reaksjonsbetingelser ikke inngår i noen reaksjon hverken med reaktantene eller de fremstilte produkter. Ettersom nevnte halogeneringsforbindelser lett lar seg reagere med protiske forbindelser, så bør man unngå slike forbindelser, og dette innbefatter da vann, alkoholer, aminer, tioler, organiske syrer og andre protiske forbindelser .

Det er foretrukket å bruke et i alt vesentlig vannfritt, aprotisk, organisk oppløsningsmiddel. Med begrepet "i alt vesentlig vannfritt" forstås i foreliggende beskrivelse at skjønt det er foretrukket å bruke vannfrie, organiske oppløsningsmidler, så kan man også tolerere spormengder av vann av den type som ofte finnes i kommersielt tilgjengelige oppløsningsmidler. Skjønt de kinetiske produkter som her er beskrevet vil reagere med et eventuelt tilstedeværende vann, så vil ytterligere mengder av reaktantene lett kompensere for dette tap. Det er foretrukket at man bruker vanlig kjent laboratorieteknikk for å tørke de oppløsningsmidler som anvendes og for å utelukke fuktighet fra reaksjonsblandinger.

Egnede oppløsningsmidler innbefatte hydrokarboner, både alifatiske og aromatiske, såsom pentan, heksan, heptan, oktan, cykloheksan, cyklopentan, benzen, toluen, o-, m- eller p-xylen, mesitylen o.l., etere, cykliske og acykliske såsom dietyleter, butyletyleter, tetrahydrofuran, dioksan, 1,2-dimetoksyetan o.l.; karboksylsyreestere såsom etylacetat, metylformat, metylacetat, amylacetat, n-butylacetat, sek-butylacetat, metylpropionat, metylbutyrat o.l.; nitriler såsom acetonitril, propionitril, butyronitrll o.l.; halogenerte hydrokarboner, både aromatiske og allfatiske, som kloroform, metylenklorld, karbontetraklorld, 1,2-dikloretan, (etylendiklorld), 1,1,2-trlkloretan, 1,l-dibrom-2-kloretan, 2-klorpropan, 1-klorbutan, klorbenzen, fluorbenzen, o-, m-eller p-klortoluen, o-, m- eller p-bromtoluen, diklorbenzen o.l.; samt nltroforblndelser såsom nltrometan, nltroetan, 1-eller 2-nitropropan, nitrobenzen o.l.

Det spesielle, inerte, organiske oppløsningsmiddel som brukes som et medium for fremstillingen av de foreliggende triarylfosf itt-klorkomplekser eller som et medium for dets bruk under den følgende halogeneringsprosess, er ikke kritisk, men ved et valg vil man ta hensyn til slike egenskaper som polaritet (og derfor substratoppløselighet) og smeltepunkt samt hvorvidt det er lett å isolere sluttproduktene.

Foretrukne oppløsningsmidler for fremstilling av forbindelser med formel I er hydrokarboner, da spesielt aromatiske hydrokarboner og halogenerte hydrokarbonoppløsningsmidler.

De aktuelle triarylfosfitt-halogenkomplekser er reaktive halogeneringsmidler. Som for de tidligere kjente termodynamisk stabile triarylfosfitt-dihalogenidforbindelser , så vil også de kinetiske komplekser reagere med allfatiske alkoholer tilde tilsvarende alkylhalogenider (med forskjellige biprodukter). I motsetning til tidligere kjente triarylfosfitt-diklorider, så vil imidlertid de benyttede forbindelser effektivt halogenere under milde betingelser både enoliske grupper til de tilsvarende vinylhalogenider, og i nærvær av base, amidofunksjoner til de tilsvarende iminohalogenider.

Mer spesielt kan de halogeneringskomplekser med formel I brukes for fremstilling av kjente 3-halogen-cefem-antibiotika med følgende formel

hvor X er klor eller brom og R2CO er en acylgruppe avledet av en karboksylsyre, fra de tilsvarende 3-hydroksy-cefem-forbindelser. Reaksjonen utføres i et inert, organisk oppløsningsmiddel og vanligvis ved temperaturer under ca. 30°C, fortrinnsvis under 0°C, ved at man bruker et 10% molart overskudd av både en halogeneringsforbindelse med formel I og en tertiær aminbase, fortrinnsvis pyridln. For å unngå uønskede sidereaksjoner, så blir C-4 karboksylsyrefunksjonen i 3-hydroksy-cefem-forbindelsene beskyttet med en av de vanlige kjente karboksylsyrebeskyttende grupper. Utviklingen av halogeneringsreaksjonen kan følges ved hjelp av tynnsjikt-kromatografi. De fremstilte 3-halogen-cefem-forbindelser kan isoleres og renses på vanlig kjent måte, f.eks. ved kromato-grafi, utkrystallisering og omkrystallisering, filtrering og triturering. Fjerning av nevnte C-4 karboksylsyrebeskyttende gruppe og andre beskyttende grupper, hvis disse brukes, på f.eks. C-7 acylaminogruppen, gir biologisk aktive 3-halogen-cef em-f orbindelser .

Alternativt kan 7-acylamino-3-hydroksy-3-cefemer reageres med ca. 2 ekvivalenter av en halogeneringsforbindelse med formel I noe som skjer i et inert, organisk oppløsningsmiddel i nærvær av en tertiær aminbase, hvorved man får fremstilt de tilsvarende 3-halogen-3-cefem-iminohalogenider med følgende formel hvor X, R og I?2er som definert ovenfor. Når disse iminohalogenider behandles med 3-10 gangers stort overskudd av en alkohol eller diol, så får man 7-amino-3-halogen-3-cefem-forbindelser med følgende formel

som kan acyleres og deretter deforestres ved hjelp av kjente fremgangsmåter til de kjente 3-halogen-3-cefem-forbindelser.

Det skal bemerkes at iminohalogenider med andre cefalo-sporiner og penicilliner kan fremstilles fra de tilsvarende 7- (eller 6-) acylaminoderivater ved hjelp av de benyttede halogeneringsforbindelser i nærvær av base.

Følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen.

Eksempel 1

Trifenylfosfitt- bromkinetisk kompleks

Til en oppløsning av 1,6 g brom i 30 ml metylenklorid ble tilsatt en oppløsning av 3,1 g trifenylfosfitt i 5 ml metylenklorid. Etter å ha oppvarmet produktoppløsningen til romtemperatur ble den undersøkt ved hjelp av<31>P kjernemagnetisk resonansspektrum (NMR).<31>P NMR-spekteret indikerte en hovedkomponent med et signal ved -3,7 ppm i forhold til fosforsyre<31>P resonanssignalet. Dette signal avtok i intensitet med tiden ettersom et signal ved 22,4 ppm øket i intensitet. Fra nevnte<3*>P NMR-data kunne halveringstiden på det opprinnelige produkt bestemmes til ca. 39 timer.

Eksempel 2

Trifenylfosfltt- klorkinetisk kompleks

Klor ble tilsatt en oppløsning av 20,0 g trifenylfosfitt i 100 ml metylenklorid ved -15 til -20°C inntil man fikk en vedvarende svak klorfarge på blandingen. Etter oppvarming av produktoppløsningen til romtemperatur ble den undersøkt ved hjelp av<31>P NMR.<31>P NMR-spekteret av produktoppløsningen indikerte i begynnelsen 1 komponent med e signal ved -3, ppm i forhold 11 fosforsyre 3-^P NMR-resonanssignalet. Dette signal avtok i intensitet med tiden ettersom et nytt signal ved 22,7 ppm øket i intensitet. Fra nevnte<3>^P NMR-data kunne man bestemme at halveringstiden for det første produkt var ca. 8 timer.

Eksempel 3

4- nitrobenzyl- 7- fenylacetamido- 3- klor- 3- cefem- 4- karboksylat Klor ble boblet gjennom en oppløsning av 2,89 ml (11 mmol) trifenylfosfitt i 50 ml metylenklorid ved -15°C inntil man fikk en vedvarende gulfarge av overskuddsklor. Fargen ble så fjernet ved å tilsette 2 dråper trifenylfosfitt. Den resulterende oppløsningen av trifenylfosfitt-klorreagens ble tilsatt 4,54 g (10 mmol) 4 *-nitrobenzyl--fenylacetamido-3-hydroksy-3-cefem-4-karboksylat og dråpevis i løpet av 40 minutter en oppløsning av 0,89 ml (11 mmol) pyridin i 8 ml metylenklorid. Under pyridintilsetningen var temperaturen på blandingen fra -15 til -10"C. Blandingen ble så omrørt ved denne temperatur i ytterligere 1 time hvoretter blandingen ble fjernet fra kjølebadet. 1 ml konsentrert HC1 ble tilsatt blandingen for å få en hydrolyse av den mindre mengde iminoklorid som var blitt dannet. Etter omrøring av blandingen i Vi time ved romtemperatur ble den fortynnet med 100 ml 3A etanol, omrørt i 15 minutter og så filtrert, hvorved

man fikk 2,67 g (4,756) av tittelforbindelsen som hvite krystaller, smeltepunkt 214°C (dekomponering). Et nytt utbytte av tittelproduktet ble oppnådd ved å konsentrere filtratet under redusert trykk til et volum på ca. 50 ml. Man fikk ytterligere 1,52 g (31,1*) a tittelproduktet. Totalt utbytte 85,8*

NMR (DMSO d-6) S 3,62 (s, 2), 3,94 (ABq, 2, J=18 Hz), 5,3

(d, 1, J=5Hz), 5,52 (s, 2), 5,82 (q, 1, J=5og 8 Hz) og 7,2-8,4 (ArH).

Analyse for C99<H>1<q>N<q>OaSCI:

Eksempel 4

4 ' - n 11 r ob enz y 1 - 7 - f en oksyace t ami do - 3- k 1 or - 3 - ce f em - 4 - karboksylat

Ved å bruke fremgangsmåten fra eksempel 3 ble trifenylfosf i tt-klorreagensen fremstilt fra 6,31 ml trifenylfosfitt og klor i 45 ml metylenklorid ved -15°C. Denne oppløsningen ble ved -15 til -10°C tilsatt 5-24 g (10 mmol) 4'-nitrobenzyl-7-fenoksyacetamido-3-hydroksy-3-cefem-4-karboksylat og denne ble vasket inn i reaksjonsblandingen ved hjelp av 5 ml metylenklorid. Deretter tilsatte man 1,01 ml (12,5 mmol) pyridin i 8 ml metylenklorid dråpevis i løpet av 30 minutter. Etter omrøring av blandingen i 2 timer ved -10°C tilsatte man 1 ml konsentrert HC1. Etter omrøring i 30 minutter ble blandingen vasket med 3 100 ml-porsjoner med vann, tørket over magneslumsulfat og fordampet i vakuum til en olje som så ble utkrystallisert fra 100 ml 2B etanol, hvorved man fikk 4,19 g (83,2*) av tittelproduktet, smeltepunkt 142,5-146°C.

NMR (CDCI3) 5 3,7 (ABq, 2, J=18Hz), 4,60 (s, 2), 5,12 (d,

1, J=5Hz), 5,4 (s, 2), 5,93 (q, 1, J=5 og 9 Hz) og 6,8-8,4 (ArH).

Analyse for C22<H>18N307SC1:

Eksempel 5 4 ' - nltrobenzyl- 7- fenoksyacetamldo- 3- klor- 3- cefem- 4-karboksylat ved å bruke trl- o- tolylfosfittdiklorld Klorgass ble boblet Inn 1 en oppløsning av 3,91 g (10 mmol) tri-o-tolylfosfItt 1 45 ml metylenklorid ved -10"C inntil man fikk en vedvarende gul farge. Denne ble fjernet ved å tilsette ca. 0,5 mmol fosfitt. Den resulterende oppløsningen ble ved -10°C tilsatt 5,4 g (10 mmol) 4'-nitrobenzyl-7-fenoksyacetamido-3-hydroksy-3-cefem-4-karboksylat som ble vasket inn i oppløsningen ed hjelp av 5 ml metylenklorid. Deretter tilsatte man 1,01 ml (12,5 mmol) pyridin. Etter å ha omrørt blandingen i 90 minutter ved -10°C tilsatte man 1 ml konsentrert HC1. Etter ytterligere omrøring i 30 minutter ble blandingen vasket suksessivt med to 25 ml porsjoner med vann og 25 ml fortynnet natriumkloridoppløsning, tørket over natriumsulf at og fordampet i vakuum til en olje som ble utkrystallisert fra 50 ml 2B etanol til 3,35 g (66,5*) av tittelproduktet. Et NMR-spektrum av produktet var identisk med det man fikk fra produktet fremstilt som beskrevet i eksempel 4.

Eksempel 6

4'- nltrobenzyl- 7- fenoksyacetamldo- 3- brom- 3- cefem- 4-karboksylat. Trifenylfosfitt- bromkompleks.

En oppløsning av 2,30 ml (4,5 mmol) brom i 90 ml metylenklorid ble ved -70°C tilsatt 12,22 ml (46,6 mmol) trifenylfosfitt for å fjerne bromfargen. Oppløsningen ble så tilsatt 10,6 g (20 mmol) 4'-nitrobenzyl-7-fenoksyacetamido-3-hydroksy-3-cefem-4-karboksylat som ble vasket inn i reak-sj onsblandingen med 10 ml metylenklorid. Blandingen ble oppvarmet til -35 til -30°C, og man tilsatte dråpevis en oppløsning av 3,64 ml (45 mmol) pyridin i 16 ml metylenklorid 1 løpet av 35 minutter. Etter 4 timer tilsatte man 50 ml isvann, og oppløsningen ble omrørt i Vh. time. Man kunne observere tre lag, og metylenkloridlaget, dvs. det midterste laget, ble vasket med 50 ml vann og saltoppløsningen og så tørket med vannfritt natriumsulfat. Oppløsningsmidlet ble fordampet i vakuum til en vekt på 29,7 g. Ved å tilsette 150 ml metanol fikk man en utkrystallisering av tittelproduktet (3,78 g), smeltepunkt 138-139"C.

NMR(DMSO d-6) S 4,0 (ABq, C2-H), 4,65 (s, 2, sidekjede CH2), 5,28 (d, 1, J=5 Hz), 5,47 (s, 2, ester CH2), 5,8 (q, 1, J=5 Hz og 8 Hz) og 6,9-8,4 (ArH).

Eksempel 7

4,- nitrobenzyl- 7- amino- 3- metyl- 3- cefem- 4- karboksylat. hydroklorid

(A) Fra 4'- nltrobenzyl- 7- fenoksyacetamldo- 3- metyl- 3- cefem- 4-karboksylat

En oppløsning av trifenylfosfitt-klorreagensen ble fremstilt ved å boble klor gjennom en oppløsning av 2,89 ml (11 mmol) trifenylfosfitt i 50 ml metylenklorid ved —15° C. Denne oppløsning ble tilsatt 5,02 g (10 mmol) 4 '—ni trobenzyl-7-fenoksyacetamldo-3-metyl-3-cefem-4-karboksylat og 0,85 ml (11,5 mmol) pyridin. Blandingen ble omrørt i 1 time ved -15 til -10°C og så tilsatt 6,0 ml (64,8 mmol) isobutanol. Kjølebadet ble fjernet, og blandingen oppvarmet til romtemperatur i løpet av 2 timer. Tittelproduktet begynte å utkrystallisere seg i løpet av 15 minutter, og ble deretter filtrert, vasket med metylenklorid og tørket. Totalt fikk man 3,55 g (92*) av tittelproduktet som hvite krystaller. Smeltepunkt 189°C (dekomponering).

(B) Fra 4'- nitrobenzyl- 7- heptanoylamldo- 3- metyl- 3- cefem- 4-karboksylat

Fremgangsmåten fra avsnitt (A) ovenfor ble gjentatt i detalj idet man brukte 4,61 g (10 mmol) 4'-nitrobenzyl-7- heptanoylamido-3-metyl-3-cefem-4-karboksylat som substratet. Totalt fikk man 6,32 g (93,8*) av kjerneesterhydrokloridet som snøhvite krystaller, smeltepunkt 188,5°C (dekomponering).

(C ) Fra 4'- nltrobenzvl- 7- fenoksvacetamido- 3- metyl- 3- cefem- 4-karboksylat i tetrahvdrofuran

En oppløsning av trifenylfosfitt-klorreagensen ble fremstilt ved å boble klor inn i en oppløsning av 11 mmol trifenylfosf itt i tetrahydrofuran (THF) ved -ICC. Oppløsningen ble så tilsatt 4,84 g (10 mmol) 4'-nitrobenzyl -7-f enoksyacetamido-3-metyl-3-cefem-4-karboksylat. Deretter tilsatte man 0,95 ml (11 mmol) pyridin. Blandingen ble så omrørt ved -ICC i 1 time og så oppvarmet til romtemperatur og så omrørt i ytterligere 2 timer. Deretter tilsatte man 6,0 ml (65 mmol) isobutanol, og etter 2 timer ble blandingen filtrert. Den oppnådde krystallinske kjernehydrokloridesteren ble vasket med THF og tørket, hvorved man fikk 3,03 g (78,5*), smeltepunkt 151-153"C (dekomponering).

(D) Fra 4'- nitrobenzyl- 7- fenoksvacetamldo- 3- metyl- 3- cefem- 4-karboksvlat i acetonltril

En oppløsning av trifenylfosfitt-klorreagensen ble fremstilt ved å boble klor inn i en oppløsning av 11 mmol trifenylfosf itt i 45 ml acetonltril ved -ICC. Denne oppløsningen ble tilsatt 4,84 g (10 mmol) 4'-nitrobenzyl - 7-f enoksyacetamido-3-metyl-3-cefem-4-karboksylat og deretter 0,95 ml (11 mmol) pyridin ved -ICC. Etter omrøring i 2 timer ved -10"C ble isbadet fjernet, og etter ytterligere 2 timer tilsatte man 6,0 ml (65 mmol) isobutanol. Etter tilsetning av et par krystaller begynte produktet å utkrystallisere seg, og etter omrøring i 1 time ble produktet frafUtrert, vasket med acetonltril og tørket. Totalt utbytte 2,55 g (66,1*), smeltepunkt 184"C (dekomponering).

(E) Fra 4'- nltrobenzyl- 7- fenoksyacetamido- 3- metyl- 3- cefem- 4-karboksylat i etylacetat

Man brukte samme fremgangsmåte som beskrevet i avsnitt

(D) ovenfor, bortsett fra at man brukte etylacetat som et oppløsningsmiddel for trifenylfosfitt-klorkinetisk

fremstilling og for spaltningsprosessen.Totalt utbytte 2,48 g (62,4*), smeltepunkt 177-179'C (dekomponering).

(F) Fra 4'- nitrobenzyl- 7- fenoksyacetamido- 3- metyl- 3- cefem- 4-karboksylat ved å bruk trl- o- tolylfosfltt- klor En oppløsning av tri-o-tolylfosfitt-klorreagens ble fremstilt på følgende måte: 3,91 g (11 mmol) tri-o-tolylfosfitt ble tilsatt 45 ml metylenklorid og avkjølt til —10° C under en nitrogenatmosfaere. Klorgass ble boblet inn i oppløsningen inntil man fikk en vedvarende gul farge. Deretter tilsatte man 0,5 mmol tri-o-tolylfosfitt for å fjerne gulfargen. Oppløsningen ble så tilsatt 4,84 g (10 mmol) 4'-nitrobenzyl-7-fenoksyacetamido-3-metyl-3-cefem-4-karboksylat og 1,01 ml (12,5 mmol) pyridin. Blandingen ble tatt fra kjølebadet og omrørt i 90 minutter og så tilsatt 5,1 ml (55 mmol) isobutanol. Produktet begynte å utkrystallisere seg ca. 5 minutter etter at gassformet HC1 ble boblet inn i reaksjonsblandingen. Etter 90 minutter ble den filtrert, og produktet ble vasket med 25 ml metylenklorid og tørket ved redusert trykk. Totalt utbytte 3,46 g (89,6*), smeltepunkt 184"C (dekomponering ).

(G) Fra 4'- nitrobenzyl- 7- fenoksyacetamido- 3- metyl- 3- cefem- 4-karboksylat ved å bruke tri( p- metoksyfenyl ) fosfitt-klorkompleks

En oppløsning av tri(p-metoksyfenyl)fosfitt-klorkompleks ble fremstilt på følgende måte: En oppløsning av 4,6 g (11,5 mmol) tri(p-metoksyfenyl)fosfitt i ca. 5 ml metylenklorid ble dråpevis tilsatt 45 ml metylenklorid ved -10 til -20°C samtidig som man tilsatte klor til et fargeløst endepunkt. Etter tilsetning av all fosfitt ble ytterligere klor tilsatt til man fikk en blek gulfarge, og denne fargen av kloroverskuddet forsvant raskt uten å tilsette mer fosfitt. Den resulterende oppløsning ble tilsatt 4,84 g (10 mmol) 4' -nitrobenzyl-7-fenoksyacetamido-3-metyl-3-cefem-4-karboksylat som ble vasket inn i reaksjonsblandingen med 5 ml metylenklorid, Deretter tilsatte man dråpevis 1,01 ml pyridin (12,5 mmol) i 4 ml metylenklorid i løpet av 15 minutter. Etter omrøring ytterligere 15 minutter ved -10°C tilsatte man 5,1 ml isobutanol (55 mmol). HCl-gass ble boblet inn i reak-sj onsblandingen og deretter ble kjølebadet fjernet. Etter 2 timer ved romtemperatur ble reaksjonsblandingen filtrert, hvorved man fikk 0,89 g (23*) av kjernehydrokloridesteren, smeltepunkt 173-174°C.

Eksempel 8

2 ' . 2 ' . 2 ' - trikloretvl- 7- amlno- 3- metyl- 3- cefem- 4- karboksvlat. hydroklorid.1 benzen

(A) Klorgass og 3,16 ml(12 mmol) trifenylfosfitt ble samtidig tilsatt til 45 ml benzen ved 10-15°C. Man fikk en sak gul

farge på reaksjonsblandingen inntil siste dråpe av fosfittet gjorde oppløsningen klar. Oppløsningen ble så tilsatt 4,64 g (10 mmol) 2',2',2'-trikloretyl-7-fenylacetamido-3-metyl-3-cefem-4-karboksylat. Etter omrøring av blandingen i 5 minutter ved 10-15°C tilsatte man en oppløsning av 1,1 ml (12,5 mmol) pyridin i 8 ml benzen i løpet av 15 minutter. Etter omrøring av reaksjonsblandingen totalt i 45 minutter tilsatte man 5,1 ml (55 mmol) isobutanol, og HC1 ble boblet inn i reaksjonsblandingen i løpet av 90 sekunder. Tittelproduktet utkrystalliserte seg mens reaksjonsblandingen ble omrørt ved romtemperatur i 2 timer. Filtrering ga 3,5 g (91,6*) av kjerneesterhydrokloridet, smeltepunkt 179°C (dekomponering ).

NMR (DMSO d-6) 5 2,27 (s, 3), 3,6 (ABq, 2, J=16 Hz),

5,00 (s, 2) og 5,12 (q, 2, J=4 Hz, p-laktam H).

(B) Man brukte samme fremgangsmåte som beskrevet i eksempel 8, avsnitt (A), bortsett fra at alle fremstillinger ble

utført ved romtemperatur (20-25°C) istedenfor ved 10-15°C. Man fikk totalt 3,26 g (85,4*) av kjerneesterhydrokloridet, smeltepunkt 179°C (dekomponering).

Eksempel 9

4 ' - ni trobenzyl - 7- amino- 3- metyl - 3- cef em- 4- karboksylathydro-klorid ved å bruke tri( p- klorfenyl) fosfltt- klorklnetlsk kompleks

5,17 g (12,5 mmol) tri (p-klorfenyl )f osf itt og 0,27 ml (3,28 mmol) pyridin i 25 ml metylenklorid ble ved -70°C tilsatt klorgass. 0,40 ml amylen ble tilsatt for å fjerne overskuddet av klor. Den resulterende oppløsning ble tilsatt 4<*->nitrobenzyl-7-fenoksyacetamido-3-metyl-3-cefem-4-karboksylat (2,42 g, 5 mmol) og 0,79 ml (9,22 mmol) pyridin i 4 ml metylenklorid, og tilsetningen skjedde dråpevis i løpet av 11 minutter. Etter 3 timer ble kjølebadet fjernet, og 6,94 ml isobutanol ble tilsatt. Etter at reaksjonsblandingen var oppvarmet til -10°C ble HCl-gass boblet inn i blandingen i ca. 1 minutt. Etter 15 minutter ble blandingen filtrert og ga 1,86 g (96*) av tittelproduktet som et hvitt faststoff, smeltepunkt 184-185°C (dekomponering).

Eksempel 10

4 ' - ni trobenzyl - 7- amino- 3- klor- 3- cef em- 4- karboksylat- hydroklorid ved å bruk tri( p- klorfenyl) fosfitt- klorkinetisk kompleks

10,34 g tri(p-klorfenyl)fosfitt og 0,53 ml (6,5 mmol) pyridin i 50 ml metylenklorid ved -70°C ble tilsatt klor i 15 ml metylenklorid. 0,52 ml amylen ble tilsatt for å fjerne overskuddet av klor. Den resulterende oppløsningen av tri(p-klorfenyl)fosfitt-klorkompleks ble tilsatt 5,28 g 4'-nitro-

benzyl -7-f enok sy ace tam ido- 3-hy drok sy-3-cef em-4-karboksyl at idet man brukte 10 ml metylenklorid for å vaske substratet inn i reaksjonsblandingen. Deretter tilsatte man dråpevis 1,57 ml (19,5 mmol) pyridin i 9 ml metylenklorid i løpet av 33 minutter. Etter 2 timer ble reaksjonsblandingen oppvarmet til 2°C. 6,94 ml isobutanol ble tilsatt, og HCl-gass boblet gjennom blandingen i 2 minutter. Blandingen ble så fordampet i vakuum til en sirup som ble tilsatt 50 ml etylacetat. Det utfelte, gummiaktige stoff ble behandlet med ca. 100 ml metanol. Man frafUtrerte deretter et hvitt, fast stoff, tri(p-klorfenyl)fosfat. Filtratet ble fordampet i vakuum til tørrhet, og residuet ble tilsatt 15 ml av 1:1-toluen/etyl-acetatblanding og tilstrekkelig metanol til å oppløse det gummiaktige residuum. Ved henstand i ca. 5 minutter fikk man utkrystallisert 0,97 g av tittelproduktet som et hvitt, fast stoff, smeltepunkt 184-186°C (dekomponering).

Eksempel 11

Dette eksempel viser at trifenylfosfitt-klorkinetisk kompleks er en effektiv reagens for spalting av C-7 acylaminoside-kjeden i 4'-nitrobenzyl-7-fenoksyacetamido-3-metyl-3-cefem-4-karboksylat, og at den tilsvarende termodynamisk stabile form av dette kompleks ikke er et slikt effektivt middel.

(A) Kinetisk kompleks av trifenylfosfltt- klor

En oppløsning av trifenylfosfitt-klorkompleks ble

fremstilt ved samtidig tilsetning av 3,20 ml (12,2 mmol) trifenylfosfitt og klorgass til 45 ml metylenklorid ved fra -10 til -15°C. Overskudd klor ble fjernet ved tilsetning av 0,12 ml (0,47 mmol) trifenylfosfitt. Til denne oppløsning, som under disse forhold inneholdt hovedsakelig kinetisk kompleks av trifenylfosfltt-klor, ble det tilsatt 4,84 g (10 mmol) 4-nitrobenzyl-7-fenoksyacetamido-3-metyl-3-cefem-4-karboksylat sammen med 5 ml metylenklorid. Blandingen ble omrørt i 5 minutter

ved fra -10 til -15°C. Deretter, i løpet av 37 minutter, ble 1,05 ml pyridin i 9 ml metylenklorid tilsatt

dråpevis. Etter denne tilsetning ble blandingen omrørt i ytterligere 25 minutter, mens blandingen ble holdt ved fra -10 til -15°C. Avkjølingen av blandingen ble deretter avsluttet og 6,94 ml isobutylalkohol ble tilsatt fulgt av bobling med 2,4 g HCl-gass i løpet av en periode på 1 minutt. Ved dette punkt hadde temperaturen til blandingen steget til 18°C. Krystaller begynte å dannes etter ca. 1 minutt. Blandingen ble oppvarmet til romtemperatur og omrørt ved 20-25°C i 2 timer. Blandingen ble deretter filtrert. Filterkaken ble vasket med 25 ml metylenklorid og deretter tørket, hvilket ga 3,88 g hvitt, fast stoff som ved hjelp av NMR viste seg å være 4'-nitrobenzyl-7-amino-3-metyl-3-cefem-4-karboksylat, hydroklorid inneholdende 3,5* metylenklorid (97* utbytte).

(B) Termodynamisk stabilt kompleks av trifenylfosfitt- klor En oppløsning av trifenylfosfitt-klorkompleks ble

fremstilt ifølge metoden i del A, med den unntagelse at 0,18 ml trifenylfosfitt var nødvendig for å fjerne overskudd klor. Før fortsettelse med metoden i del A, ble oppløsningen av trifenylfosfitt-klorkompleks oppvarmet til romtemperatur og hensatt i 21 timer. På grunn av at halveringstiden for trifenylfosfitt-klorkompleks er omtrent 8 timer under disse forhold, ble en vesentlig fraksjon av komplekset omdannet til den termodynamisk stabile form i løpet av 21 timers perioden. Etter denne periode ble oppløsningen igjen avkjølt til -10 til -15°C. Deretter ble 4,84 g 4'-nitro-7-fenoksyacetamido-3-metyl-3-cefem-4-karboksylat og 5 ml metylenklorid tilsatt. Etter omrøring i ytterligere 3 minutter, ble 1,05 ml pyridin i 9 ml metylenklorid tilsatt dråpevis i løpet av 35 minutter. Etter omrøring i ytterligere 25 minutter ved

-10 til -15°C, viste TLC at minst 50* av det ureagerte utgangsmateriale var tilbake. Avkjøling av blandingen ble stoppet og 6,94 ml isobutylalkohol ble tilsatt, fulgt av innbobling av 2,1 g HCl-gass i løpet av en periode på 1 minutt. Ved dette punkt hadde temperaturen steget til

20° C. Krystaller begynte å dannes etter ca. 1 minutt. Blandingen ble omrørt ved romtemperatur i 2 timer og 15 minutter og deretter filtrert. Filterkaken ble vasket med 25 ml metylenklorid og deretter tørket, hvilket ga 1,74 g hvitt, fast stoff som ved hjelp av NMR viste seg å være 4'-nitrobenzyl-7-amino-3-metyl-3-cefem-4-karboksylat, hydroklorid inneholdende 3,5* metylenklorid (43,5* utbytte). Filtratet ble gjennom TLC vist å inneholde en vesentlig mengde av utgangsmateriale.

Claims (4)

1. Anvendelse av en forbindelse med den generelle formel:

som er det kinetisk regulerte produkt av reaksjonen av ekvivalente mengder av et triarylfosfitt med formelen:

og klor eller brom i et vesentlig vannfritt, inert, organisk oppløsningsmiddel, hvori de ovenfor angitte formler Z er hydrogen, halogen, C1-C4-alkyl eller Ci-C4-alkoksy og X er Cl eller Br, som et middel for halogenering av en enol- eller amidogruppe i en antibiotisk aktiv cefemkjerne.

2. Anvendelse av en forbindelse med formel (1) ifølge krav 1, hvor Z er hydrogen, metyl eller metoksy, som et middel for halogenering av en enol- eller amidogruppe i en antibiotisk aktiv cefemkjerne.

3. Anvendelse av en forbindelse med formel (1) ifølge krav 1, hvor Z er hydrogen, og X er Cl, som et middel for haloge nering av en enol- eller amidogruppe 1 en antibiotisk aktiv cefemkjerne.

4. Anvendelse av en forbindelse med formel (1) ifølge krav 1, hvor Z er hydrogen, og X er Br, som et middel for halogenering av en enol- eller amidogruppe i en antibiotisk aktiv cefemkjerne.