Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania tioestrów o wzorze 1 w wyniku dzialania na sulfotlenek penicylinowy o wzorze 2 trójfenylofosfina lub fosforynem trójalkilowym w obecnosci bezwodnika octowego, bezwodnika propionowego, bezwodnika maslowego lub benzoesowego w temperaturze 40°C — 125°C.Odpowiednimi fosforynami trójalkilowymi sa polaczenia, w których grupy alkilowe zawieraja od 1-4 atomów wegla. We wzorach 1 i 2 symbol A oznacza wzór 3 lub R-C/0/-NH, w którym R oznacza grupe alkilowa o 1-8 atomach wegla, grupe cykloalkilowa o 3-8 atomach wegla lub grupe alkenylowa o 2-8 atomach wegla dowolnie podstawiona grupa hydroksylowa, grupa tiolowa, grupa alkoksylowa o 1-3 atomach wegla, grupa alkilo- tio o 1-3 atomach wegla lub grupa cyjanowa, atom wodoru, grupe karboetoksylowa, grupy o wzorze 4, 5, lub 6, w których Q oznacza atom wodoru, grupe hydroksylowa, tiolowa, chlor, brom, grupe alkilowa o 1-3 atomach wegla, grupe alkoksylowa o 1-3 atomach wegla, grupe alkilotio o 1-3 atomach wegla, grupe nitrowa lub cyjano¬ wa, X oznacza atom tlenu, atom siarki lub atom wegla zwiazany z atomem wegla,Y oznacza grupe hydroksylo¬ wa, grupe tiolowa lub aminowa, m oznacza liczby calkowite 0-2, n oznacza liczby calkowite 1-2, R' oznacza grupy -CH2OZ, -CH2OC/0/Z, -C/0/-NHZ, lub -C/0/-0-R" oznacza grupe alkilowa o 1-4 atomach wegla, grupe Ill-rzedowa alkilowa o 4-6 atomach wegla, grupe III-rzedowa alkenylowa o 5-8 atomach wegla, grupe III-rzedo- wa alkynylowa o 5-8 atomach wegla, grupe benzylowa, metoksybenzylowa, nitrobenzylowa, benzhydrylowa, ftalimidometylowa, sukcynimidometylowa, fenacylowa lub trójchloroetylowa, Z oznacza atom wodoru, grupe alkilowa o 1-8 atomach wegla, grupe cykloalkilowa o 3-8 atomach wegla lub grupe alkenylowa o 2-8 atomach wegla, dowolnie podstawiona grupa hydroksylowa, tiolowa, grupa alkoksylowa o 1-3 atomach wegla, grupa alkilotio o 1-3 atomach wegla oraz grupe cyjanowa, a takze grupe fenylowa lub fenyloalkilowa o 1-3 atomach wegla dowolnie podstawiona grupa hydroksylowa, tiolowa, chlorem, bromem, grupa alkilowa o 1-3 atomach wegla, grupa alkoksylowa o 1-3 atomach wegla, grupa alkilotio o 1-3 atomach wegla, grupa nitrowa lub cyjano¬ wa, a W oznacza grupe metylowa, etylowa, propylowa lub fenylowa.Sulfotlenek penicylinowy, produkt wyjsciowy w sposobie wedlug wynalazku, otrzymuje sie znanymi meto¬ dami sluzacymi do ich otrzymywania takimi jak sposób podany w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3197466. Grupe karboksylowa w wyjsciowym sulfotlenku penicylinowym estryfikuje sie w celu2 87 264 zabezpieczenia jej w czasie reakcji przemiany. Estry kwasów penicylinowych sa dobrze znane. Do estryfikacji stosuje sie zwiazki zawierajace takie grupy, które latwo usuwa sie celem odzyskania wolnego kwasu. Typowymi grupami sa: Ill-rzedowa butylowa, benzylowa, metoksybenzylowa, nitrobenzylowa, benzhydrylowa, trójchloroe- tylowa i fenacylowa. Przykladami innych estrów wchodzacych w zakres wynalazku sa estry zawierajace grupy, takie jak metylowa, etylowa, 3-metylo-3-butenylowa i 3-metylo-3-butynylowa.Z wzorów wynika, ze R oznacza reszte grupy acylowej zwiazanej z grupa 6 aminowa czasteczki penicyliny.Niektóre grupy takie jak benzylowa, fenoksymetylowa moga powstac w wyniku fermentacji. Acylowanie grupy 6-aminowej czasteczki penicyliny jest znane, jest wiec mozliwe wprowadzenie na drodze chemicznej innych grup acylowych do czasteczki penicyliny. Jest to mozliwe dla R pochodnego od kazdej grupy acylowej, która moze byc zwiazana z pierscieniem czasteczki penicyliny. W literaturze znanych sa tysiace takich grup. Przykladami sa grupy, w których R oznacza grupe metylowa, cykloheksylowa, a-aminobenzylowa, metoksybenzylowa, a-hydro- ksybenzylowa, p-cyjanofenyloetylowa, fenylotiometylowa, m-hydroksybenzylowa, p-nitrofenoksymetylowa, p-chlorobenzyloksyetylowa, hydroksyheksylowa i allilowa. W ten sposób R w powyzszych wzorach stanowi jedy¬ nie ilustracje tej wielkiej liczby grup alkilowych* ponadto sa znane inne równowazne grupy.R' oznacza kazda grupe, która moze wystapic w pozycji 3- pierscienia penicylinowego. Typowymi sa grupy opisane we wzorach. R' moze oznaczac grupe alkoksymetylowa, alkanoiloksymetylowa, karboksyamidowa lub grupe estrowa. Szczególnymi przykladami dla R' sa grupy hydroksymetylowa, etoksymetylowa* acetoksymetylo¬ wa, benzoiloksymetylowa, p-hydroksybenzoiloksymetylowa, N-fenylokarboksyamidowa, Ill-rzedowa butoksy- karbonylowa, benzyloksykarbonylowa, p-nitrobenzyloksykarbonylowa, trójchloroetoksykarbonylowa oraz p-me- toksybenzyloksykarbonylowa. Najczesciej spotykanymi penicylinami sa te, w których R' ozilacza grupe estrowa.Korzystnymi estrami sa te, które latwo mozna rozszczepic w celu zregenerowania wolnej grupy karboksylowej.Typowymi estrami, latwymi do rozszczepienia sa estry HI-rzedowy butylowy, benzylowy, benzhydrylowy, trójchloroetylowy, p-nitrobenzylowy i p-mstoksybenzylowy.Podstawnik w otrzymanym tioestrze zalezy od stosowanego w reakcji bezwodnika kwasowego. Jednakze chociaz teoretyczny przebieg reakcji nie jest wyjasniony, to prawdopodobnie, jako stadium przejsciowe powstaje zwiazek sulfhydrylowy i ten ulega estryfikacji za pomoca bezwodnika kwasowego. Dlatego W oznacza grupe metylowa przy zastosowaniu bezwodnika octowego, grupe etylowa przy zastosowaniu bezwodnika propionowe- go, grupe propylowa przy zastosowaniu bezwodnika maslowego i grupe fenylowa przy zastosowaniu bezwodnika benzoesowego.Jako odpowiednie substraty w sposobie wedlug wynalazku stosuje sie sulfotlenki penicylinowe takie jak ester trójchloroetylowy sulfotlenku penicyliny V, ester p-nitrobenzylowy sulfotlenku penicyliny G, 1-tlenek mety- lo-6-/m-chlorofenylo-acetamido/-penamo-3-karboksylanu, 1-tlenek 3-hydroksymetylo-6-/cykloheksylokarboksya- mido/-penamowy, 1-tlenek 3-acetoksy-metylo-67kaproamido/-penamowy, 1-tlenek 3-butoksymetylo-6-/p-nitrofe- noksyacetamido/-penamowy, N-metyloamid sulfotlenku penicyliny V, 1-tlenek 3-hydroksymetylo-6-/migdaloami- do/-penamowy, 1-tlenek 3-benzyloksymetylo-6-/acetamido/-penamowy, 1-tlenek 3-benzoiloksymetylo-6-/fenoksy- acetamido/-penamowy.Polaczenie penicylinowe R, R\ R" i Z moga miec ewentualnie równiez inne równowazne znaczenie w stosunku do wymienionych powyzej. Podstawowa czescia stosowanego substratu jest pierscien penamosulfo- tlenku.W sposobie wedlug wynalazku sulfotlenek penicyliny traktuje sie co najmniej jednym równowaznikiem trójfenylofosfiny lub fosforynu trójalkilowego w temperaturze 40-125°C w obecnosci co najmniej jednego równowaznika bezwodnika octowego, bezwodnika propionowego, bezwodnika maslowego lub bezwodnika ben¬ zoesowego. W sposobie wedlug wynalazku stosuje sie fosforyny trójalkilowe, które zawieraja grupy alkilowe o 1-4 atomach wegla. Jako odpowiednie fosforyny trójalkilowe stosuje sie na przyklad fosforyn trójmetylowy, fosforyn trójetylowy, fosforyn trójpropylowy oraz fosforyn trój-n-butylowy. Korzystnie stosuje sie fosforyn trójmetylowy i fosforyn trójetylowy, poniewaz latwo mozna je usunac po zakonczeniu reakcji. Reakcje korzys¬ tnie prowadzi sie w temperaturze 50-120°C. Reakcje najkorzystniej prowadzi sie w obojetnym rozpuszczalniku, takim jak weglowodory, na przyklad benzen lub toluen oraz estry, na przyklad dioksan i eter dwumetylowy glikolu etylenowego.Wiadome jest, ze w wyjsciowym sulfotlenku penicylinowym grupy hydroksylowa, tiolowa i aminowa w cza¬ sie reakcji sa zabezpieczone znanymi sposobami. Na przyklad grupe hydroksylowa i grupe tiolowa zabezpiecza sie przeprowadzajac w latwo rozszczepiajacy sie ester lub tioester, taki jak mrówczan, octan lub trójfluorooctan.Grupy aminowe zabezpiecza sie przez podstawienie latwo odrywajaca sie grupa taka jak grupa trójfenylometylo- wa, trójmetylosililowa, III-rzedowa butyloksykarbonylowa, trójchloroetoksykarbonylowa, benzyloksykarbonylo¬ wa, nizszy alkanoil oraz benzoil lub wytworzenie enamin z acetylooctanu metylowego. W sposobie wedlug wyna¬ lazku stosowana grupa zabezpieczajaca nie ma zasadniczego znaczenia.87 264 3 Przyklad I. Roztwór 5,0 g estru 2,2,2-trójchloroetylowego sulfotlenku penicyliny V, 1,1 ml bezwod¬ nika octowego i 5 ml fosforynu trójmetylowego w 100 ml toluenu ogrzewa sie w temperaturze 95-96°C w ciagu 14 godzin. Chromatografia cienkowarstwowa zuzyciem ukladu zel krzemionkowy/ester wykazuje dwa glówne skladniki o wspólczynnikach Rf 0,65 i 0,78. Plamka o Rf wynoszacym 0,78 odpowiada produktowi ubocznemu tiazolinie, a Rf równy 0,65 odpowiada pozadanemu tiooctanowi. Mieszanine reakcyjna zateza sie pod obnizo¬ nym cisnieniem, a pólstala pozostalosc uciera sie z alkoholem izopropylowym. Otrzymane biale cialo stale (2,10 g) krystalizuje sie z 25 ml alkoholu izopropylowego, uzyskujac 1,75 g, produktu ubocznego, tiazoliny o temperaturze topnieilia 138-140°C. Badanie budowy tego zwiazku prowadzi sie za portioca analizy widm w obszarze podczerwieni i nadfioletu oraz widm MRJ, które byly identyczne z widmami uzyskanymi dla iden¬ tycznej próbki otrzymanej uprzednio w reakcji estru trójchloroetylowego sulfotlenku penicyliny V z fosforynem trójmetylowym bez udzialu bezwodnika octowego. Alkohol izopropylowy otrzymany po utdrciu wyzej wymie¬ nionej pozostalosci zateza sie pod obnizonym cisnieniem i uzyskuje 2,75 g jasnozóltego pólstalego produktu.Ten ostatni rozpuszcza sie w czterochlorku wegla i ponownie zateza pod obnizonym cisnieniem. Czynnosci te powtarza sie dwukrotnie w celu usuniecia sladów alkoholu izopropylowego. Po usunieciu czterochlorku wegla pod obnizonym cisnieniem otrzymuje sie 2,50 g tiooctanu (R oznacza grupe fenoksylowa, R' oznacza grupe trójchloroetoksykarbonylowa, a W oznacza grupe metylowa). Widma w obszarze podczerwieni i nadfioletu oraz widma MRJ i masowe potwierdzaja oznaczenie struktury.Ilosc tioestru wzrasta jezeli stosunek bezwodnika octowego do estru sulfotlenku penicylinowego wynosi :1.Przyklad II. Postepujac w sposób analogiczny do opisanego w przykladzie I i stosujac ester p-nitro- benzylowy zamiast estru trójchloroetylowego, otrzymuje sie tiooctan, w którym R oznacza grupe fenoksymety- lowa, R' oznacza grupe p-nitrobenzyloksykarbony)owa, a W oznacza grupe metylowa.Przyklad III. Roztwór 5 g estru trójchloroetylowego sulfotlenku penicyliny V, 2,5 ml fosforynu trójmetylowego i 2 ml bezwodnika octowego w 50 ml dioksanu ogrzewa sie pod chlodnica zwrotna w ciagu 7 godzin. Rozpuszczalnik usuwa sie pod obnizonym cisnieniem, pozostalosc rozpuszcza sie w octanie etylowym i przemywa dokladnie woda. Roztwór octanu etylowego suszy sie siarczanem magnezowym, a rozpuszczalnik usuwa sie pod obnizonym cisnieniem, otrzymujac jasnozólty produkt w postaci piany. Po potraktowaniu tego produktu metanolem otrzymuje sie 1,8 g krysztalów, które sa tiazolina. Ciecz macierzysta zateza sie pod obnizo¬ nym cisnieniem, otrzymujac jasnozólty produkt w postaci piany, który jest identyczny z tiooctanem, co wykaza¬ no za pomoca widm MRJ, otrzymanym w przykladzie I lekko zanieczyszczonym tiazolina.P r z y k l ad IV. Postepujac w sposób analogiczny do opisanego w przykladzie III i stosujac 3,5 ml fosfo¬ rynu trójmetylowego i 5 ml bezwodnika octowego, otrzymuje sie 857 mg tiazoliny i 3,9 g tiooctanu.Przyklad V. Postepujac w sposób analogiczny do opisanego w przykladzie III i stosujac 2,5 ml fosfo¬ rynu trójmetylowego i 10 ml bezwodnika octowego, otrzymuje sie 1 g tiazoliny i 3,86 g tiooctanu.Stosunki molowe bezwodnika octowego do sulfotlenku penicylinowego w przykladach III-V wynosily odpowiednio 2:1, 5:1 i 10 :1. Wyzszy stosunek molowy daje mniej tiazoliny, a wiecej pozadanego tioestru.Jednakze podwyzszenie stosunku molowego z 5 :1 do 10 :1 nie daje widocznych zmian w udziale produktów reakcji.Przyklad VI. Roztwór 5 g estru trójchloroetylowego sulfotlenku ftalimidopcnicyliny, 2 ml fosforynu trójmetylowego i 5 ml bezwodnika octowego w benzenie ogrzewa sie pod chlodnica zwrotna w ciagu 24 godzin. ..Mieszanine reakcyjna przemywa sie szesciokrotnie 100 ml porcjami wody, suszy sie siarczanem magnezowym, a rozpuszczalnik usuwa sie pod obnizonym cisnieniem, otrzymujac 4,5 g bialego produktu w postaci piany.Chromatografia cienkowarstwowa wykazuje tylko jeden produkt, który jest mniej polarny niz zwiazek wyjscio¬ wy. Analiza widm MRJ wykazuje, ze jest to 0,7 -nienasycony izomer pozadanego tiooctanu. Potraktowanie tego produktu trójetyloamina daje a,0 —nienasycony izomer.Analiza: Dla wzoru C2oHi 7N206Cl3 3S Obliczono: 46,22% C, 3,30% H, 5,39% N, Znaleziono:/3/y: 45,97%C, 3,56% H, 5,12% N Znaleziono: aj3: 46,20% C, 3,51% H, 5,19% N, [a]n /dioksan/0,7 -izomer = -144°, a afi -izomer = -33°.Przyklad VII. Roztwór 50 g estru trójchloroetylowego sulfotlenku penicyliny V, 25 ml fosforynu trójmetylowego i 55 ml bezwodnika octowego w 300 ml toluenu ogrzewa sie w temperaturze 100°C w ciagu 16 godzin. Ochlodzony roztwór przemywa sie dokladnie woda i po usunieciu rozpuszczalnika pod obnizonym cisnieniem otrzymuje sie olej.4 87 264 Analiza widm MRJ wykazuje, ze olej jest mieszanina a,/J i 0/y -nienasyconych izomerów pozadanego tiooc- tanu. Potraktowanie mieszaniny 1 ml trójetyloaminy w benzenie przeksztalca j3:y-izomer w a,0-izomer, który otrzymuje sie jako produkt w postaci jasnozóltej piany.Jak wynika z przykladów V i VI potraktowanie nienasyconego izomeru tioestru, otrzymanego zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku zasada w lagodnych warunkach powoduje izomeryzacje wiazania podwójnego w bocznym lancuchu w pozycje a,0. Izomer ten jest zwiazkiem o wzorze 1, w którym A, R' i W maja wyzej wymienione znaczenie. Przesuniecie podwójnego wiazania zachodzi w obecnosci zasady o stalej dysocjacji wyzszej od okolo 10"10 w temperaturze 0-50°C, a korzystnie w temperaturze 20-30°C, dla czasu nie dluzszego niz okolo 30 minut. Zasada moze jednoczesnie sluzyc jako rozpuszczalnik izomeryzacji lub jako obojetny rozpuszczalnik stosuje sie metanol, etanol, czterowodorofuran, dioksan lub dwumetyloformamid. Jako odpo¬ wiednie zasady stosuje sie zasady organiczne lub nieorganiczne, takie jak wodorotlenek sodowy, weglan sodowy, metanolan sodowy, metanolan potasowy, trójmetyloaminc, N,N-dwumetyloaniline, pirydyne, dwumetyloamine, metyloamine, piperydyne oraz amoniak. Stosuje sie jeden równowaznik zasady na 1 mol tioestru.Tioestry, w których R* oznacza grupe karboksylowa wykazuja slaba aktywnosc antybakteryjna gram do¬ datnia. Jednakze, te tioestry posiadaja najwieksze zastosowanie jako produkty przejsciowe do otrzymywania antybiotyków cefalosporynowyCh.Po podzialaniu czynnikiem utleniajacym tioestry przechodza w 3-hydroksy-3-metylocefalosporyny o wzo¬ rze 7, w którym A, R' i W maja podane wyzej znaczenia. Taka 3-hydroksy-cefalosporyne mozna odwodornic, otrzymujac 3-nienasycony zwiazek. PL