PL89700B1

PL89700B1 -

Info

Publication number: PL89700B1
Application number: PL1972157311A
Authority: PL
Priority date: 1971-08-25
Filing date: 1972-08-16
Publication date: 1976-12-31
Also published as: HU167805B; ES405967A1; DD102143A5; ATA727572A; CS193015B2; NL7210941A; JPS5418275B2; AT326816B; HU165406B; JPS4832829A; CA1010021A; CH593924A5; DD110261A5; SU589922A3

Description

Przedmiotem wynalazku jest nowy sposób wy¬ twarzania 3-karbamyloksymetylocefalosporyn o wzorze 3, w którym R" oznacza grupe tienyloace- tylowa. furyloacetylowa lub fenyloacetylowa i Ra oznacza wodór lub grupe metoksylowa. Zwiazki otrzymywane sposobem wedlug wynalazku wyka¬ zuja cenne wlasciwosci lecznicze, zwlaszcza sta¬ nowia wartosciowe substancje o wlasciwosciach antybiotycznych.Znane sa rózne sposoby wytwarzania 3-karba- myloksymetylocefalosporyn. Znane jest wytwarza¬ nie powyzszego zwiazku na drodze aerobowej fer¬ mentacji na wodnym srodowisku odzywczym szcze¬ pu Streptomyces lactamdurans NRRL 3802 lub Streptomyces alavuligerus NRRL 3588.Otrzymywane wedlug tego sposobu zwiazki nie sa jednak identyczne ze zwiazkami o wzorze 3, w którym wszystkie symbole maja wyzej podane zna¬ czenie, gdyz posiadaja w pozycji 7 inna grupe acy- lowa niz grupy okreslone wzorem 3. Powyzszym sposobem fermentacyjnym nie mozna uzyskac zwiazków o tych grupach 7-acylowych, które spre¬ cyzowane sa we wzorze 3 w niniejszym sposobie.Opis patentowy nr 83113 przedstawia sposób wy¬ twarzania karbamylowych pochodnych 3-hydroksy- metylo cefalosporyny na drodze reakcji 3-hydro- ksymetylocefalospoiryny z izocyjanianem bromoisul- fonylu lub chlorosulfonylu. W opisie tym opisano wytwarzanie zwiazków opisanych w przykladach VII—IX, XI i XII niniejszego sposobu, jednakze wedlug niniejszego wynalazku stosuje siex inne, la¬ godnie dzialajace izocyjaniany.Znany sposób polega na reakcji przedstawionej nastepujacym schematem: H.O ROH + OONS02C1 - ROCONHS02C1 —- ^ROCONH2 + HC1 + HgSO* Jak widac, w wyniku reakcji wytwarzaja sie silne kwasy, które stanowia duze zagrozenie dla trwalosci uzyskiwanego produktu, przez co obni¬ zaja wydajnosc procesu.Sposób wedlug wynalazku, eliminujac izocyja¬ nian bromo- lub chlorosulfonylu, a stosujac za¬ miast nich lagodnie dzialajace izocyjaniany posia¬ da ta wielka zalete w stosunku do znanego z opi¬ su patentowego nr 831/13 sposobu, ze podczas re¬ akcji nie wytwarzaja sie ipowyzsze silne kwasy i w zwiazku z tym uzyskuje sae wyzsze wydajnosci.Sposób wedlug -wynalazku [polega na tym, ze po¬ chodna 3-hydiroksymetylocefalosporyny o wzorze 1 w którym R3 i R" maja wyzej podane znaczenie, poddaje sie reakcji z izocyjanianem o wzoarze R2OCONCO, w którym R2 oznacza grupe 2,2£-trój- chloroetylowa, 2,2,2-tarójbromoeltylowa, benzylowa, Ill-rzed.-butylowa, benzhydrylowa, p-metofesyben- . zylowa, o-nitrobenzylowa lub benzoilometylowa, po czym otrzymany inridodwukarboksylan o wzorze 2, w którym wszystkie symbole maja wyzej po¬ dane znaczenie, poddaije sie redukcji. Nastepuje przy tym (przeksztalcenie girupy -COOR3 w atom 89 7M89 700 i wodoru, przy czym otrzymujev sie zwiazek o wzo¬ rze 3.Pierwszy etap opijanego wyzej procesu, mia- 1 nowicie wytwarzanie posredniego imidodwukaOTbo- ksylanu czyli zwiazku imidokarboksylanu o wzo¬ rze 2, przeprowadza sie przez dokladne kontakto¬ wanie zwiazku o wzorze 1 z izocyjanianem, ko¬ rzystnie iw rozpuszczalniku aprotycznym jak np. chlorek acetylenu, czterohydrofuran, dwumetylo- formamid ditip.Ogólnie biorac korzystnie jest prowadzic reak¬ cje w srodowisku bezwodnym, stosujac nadmiar izocyjanianu w celu zapewnienia maksymalnej wydajiwsc^^ipO^^tJSflbgo .produktu posredniego. Za- zwyfctfajJ peatócje ^rlwadzi sie w temperaturze od okolo 0 do okolo 1(I)0C. Lepiej jest jednak pierw¬ sza porej£.^izojgyjgnlanu dodawac w temperaturze nizl^eg^ {^*M^*a*rLkcja jest egzotermiczna.KotkajwJ!1 ^iafTTeaKcji, mianowicie redukcje gru¬ py ochronnej -COOR2 prowadzic mozna róznymi typowymi dla redukcji sposobami, przy czym re¬ akcja ta zachodzi bardzo lajtwo. Do redukcji moz¬ na zastosowac dowolny znany sposób, jednak w zaleznosci od rodzaju grupy ochronnej, niektóre sposoby sa szczególnie korzystne. Tak wiec grupy 2,2,2-trójhalogenoetokBykarbonylowa i benzoilometo- ksykarbonylowa laitwo mozna usunac przez reak¬ cje z cynikiem w obecnosci takich kwasów jak oc¬ towy luib mrówkowy albo z para* metali, z któ¬ rych jeden meltal stanowa cynik; grupe benzyloksy- karbonylowa mozna usunac latwo dzialaniem wo¬ doru w obecnosci katalizatora typu metalu szla¬ chetnego, jak np. pallad. Grupe benzhydroksykar- bonylowa i grupe p-metoksybenzyilowa usuwa sie latwo iw czasie reakcji z kwasem trójfluorooctowym i anizolem, zas grupe o-nitrobenzyloksykarbonyio- wa pod wplywem promieniowania nadfioletowego. 3-karbamyloksymetylocefa,losiporyny wytworzone zgodnie ze isposobem wedlug wynalazku sa cen¬ nymi antybiotykami, dzialajacymi aktywnie przy niskich dawkach przeciw róznym Gram — dodat¬ nim i Gram-ujemnym drobnoustrojom chorobo¬ twórczym, takim jak Staphylococcus aureus. Sta- phyloccoous pyogenes, Proteus vulgaris, Escherichia coli itp. Dlatego tez sa one cennymi lelkami dla ludzi i zwierzat. Mozna je stosowac rozcienczone woda do malych stezen nie przekraczajacych 100 pp od usuwania z instrumentów medycznych, far¬ maceutycznych i dentystycznych wystepujacych tam mikroorganizmów, a takze do wyodrebniania mikroorganizmów z ich mieszanin.Izocyjaniany stosowane w sposobie wedlug wy¬ nalazku wytwarza sie na drodze reakcji odpo¬ wiedniego karbaminianu z chlorkiem oksaililu, naj¬ korzystniej w aprotycznym rozpuszczalniku, np. chlorku etylenu. I tak izocyjaniany wytwarza sie przez powolne dodawanie 1,3 molowego roztworu chlorku oksalilu w chlorku etylenu do oziebione¬ go do temperatury okolo 0°C 1—2 molowego roz¬ tworu karbaminianu w chlorku etylenu. Koniecz¬ ne jest uzycie 1,5 do 2 molowych równowazników chlorku oksalilu. Po zakonczeniu dodawania chlorku oksalilu roztwór ogrzewa sie do wrzenia pod chlod¬ nica zwrotna przez okres 10—20 godzin, a nastep- nie odparowuje sie Rozpuszczalnik, zas produkt wyodrebnia sie na drodze destylacji pod zmniej¬ szonym cisnieniem.Karbaminiany benzylu, Ill-rzedjbutylu i p-meto- ksybenzylu mozna wytworzyc sposobami opisany- \ mi w literaturze. Karbaminiany 2,2,2-trójhalogeno- etylu wytwarza sie w reakcji chlorku trójhaloge- noetylu z amoniakiem w srodowisku wodnym przy pH okolo 9,8. Karbaminian benzhydrylu dogodnie jest wytwarzac w reakcji bezhydrylu z izocyjania¬ nem 2,2,2-trójchloroetoksykarbonylu i dzialajac na uzyskany imidokarboksylan mieszanina cynku i miedzi w obecnosci kwasu octowego.Ponizej podano przyklady ilustrujace sposób we- dlug wynalazku.Przyklad I. Wytwarzanie izocyjanianu 2,2,2- -trójchloroetoksykarbonylu. Do mieszaniny 17 ml stezonego wodnego roztworu NH^ i 17 ml wody dodano stale mieszajac i chlodzac mieszanine na lazni lodowej 10 ml chlorku 2,2,2-t,rójchloroetoksy- karbonylu. Chlorek ten dodawano malymi (1—2 ml) porcjami, tak aby utrzymac temperature ponizej °C. Wytracil sie bialy osad, a nastepnie dodano dalsze 4 ml stezonego amoniaku, tak ze pH mie¬ szaniny wzroslo do 9,8. Po zakonczeniu dodawania reagentów mieszanie kontynuowano przez 1 godzi¬ ne, a nastepnie osad zebrano na filtrze oraz wy¬ suszono rozpuszczajac w chlorku metylenu i dzia¬ lajac bezwodnym siarczanem magnezu. Po zate- zeniu uzyskano 12,5 g karbaminianu 2,2,2-trójchlo- roetylu, który przekrystalizowano z cykloheksanu otrzymujac próbke analityczna zwiazku (w posta¬ ci igiel) o temperaturze topnienia 62—64°C. ,1 g (131 mmoli) karbaminianu 2,2,,2-trójchloro- etoksylu rozpuszczono w 100 ml suchego chlorku etylenu, oziebiono do temperatury 10°C i dodano ,5 ml chlorku oksalilu w 100 ml chlorku etyle¬ nu. Po ogrzaniu sie roztworu • do temperatury po¬ kojowej ogrzewano go do wrzenia pod chlodnica zwrotna przez 16 godzin, w tym czasie wydzielil 40 sie osad. Oddestylowano 135 ml chlorku etylenu, zas pozostalosc przesaczono i przedestylowano pod próznia. Zebrano frakcje wrzaca w temperaturze 66—69°C przy cisnieniu 7—9 mm Hg, uzyskujac 12,38 g izocyjanianu trójchloroetoksykarbonylu 45 (D = 1,6) jako ruchliwa, niezwykle czula na wil¬ goc ciecz, której widmo w podczerwieni (w CCL4) wykazalo istnienie ugrupowania N=C=0, (4,55) o- raz grupy karboksylowe (5,62 i 5,70). Zwiazek ten okazal sie bardzo trwaly przy przechowywaniu w 50 zamrazalniku w stanie suchym.Powtarzajac powyzsze operacje, lecz zastepujac chlorek 2,2,2-trójchloroetoksykarbonylu odpowied¬ nia pochodna trójbromowa, otrzymano izocyjanian 2,2,2-trójbromoetoksykarbonylu. 55 Powtarzajac operacje opisane powyzej przy uzy¬ ciu zamiast karbaminianu 2,2,2-trójchloroetylu od¬ powiednich molowo ilosci karbaminianów: benzylu III-rzed.buiiylu, benzhydrylu, p-metoksybenzylu, 2- -acetylofenylu (ester 2-hydroksyaicetofenonu, CfiHgCOCHgOCONH^ i o-nitrobenzylu, otrzymano odpowiednie izocyjaniany.Wytwarzanie kwasu 3-[N-(2,2,2-trójchloroetoksy- kar,bonyio)-karbamyloksymdtylo]-7-i(2-tianyloaceta- mido)-3-cefemokariboksylowego-4. 641 mg (1,62 mmola) soli potasowej kwasu 3-hy- 65 droksymetylo-7-(2-tienyloacetaimido)-3-cefemokar- 605 boksylowego-4 rozpuszczono w 25 ml 0,05 molowe¬ go fosforowego roztworu buforowego i pokryto 25 ml octanu etylu. Mieszanine mieszano mechanicz¬ nie, chlodzac ja na lazni lodowej, pH doprowadzo¬ no do wartosci 2,2 dodajac okolo 1,4 ml 2,5 n roz¬ tworu Hft. Octan etylu oddzielono, zas warstwe wodna przemyto dwukrotnie za pomoca 25 ml zi¬ mnego octanu etylu. Polaczone warstwy organicz¬ ne przemyto nasyconym roztworem chlorku so¬ du, wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu i zatezono uzyskujac wolny kwas z wydajnoscia 468 mg.Substancje te umieszczono w kolbie kulistej za¬ opatrzonej w element odpowietrzajacy z rurka o- suszajaca i mieszadlo magnetyczne i pokryto za pomoca 10 ml suchego chlorku metylenu. Kolbe ochlodzono na lazni lodowej i dodano za pomoca strzykawki 0,205 ml izocyjanianu 2,2,2-trójchloro- etoksykarbonylu. Nastepnie dodano 4 ml suchego czterohydrofuranu i po ogrzaniu do temperatury pokojowej cialo stale gwaltownie sie rozpuscilo.Przez okres 1 godziny calosc mieszano, a nastep¬ nie roztwór odparowano do sucha otrzymujac 927 mg surowego produktu. Po krystalizacji z mie¬ szaniny metanolu i wody i powtórnej krystaliza¬ cji z mieszaniny metanolu, eteru i cykloheksanu otrzymano 600 mg kwasu 3-[N-(2,2,2-trójchloroeto- ksykarbonylo)-karbomyloksymetylo]-7-(2-tienyloa- cetamido)-3-cefemokariboksyilowego-4 o temperatu¬ rze 114—116°C.Produkt jest rozpuszczalny w wodnym roztworze NaHC03 i wytraca sie pod dzialaniem rozcienczo¬ nego roztworu HC1. Widmo w podczerwieni (nu- joi) wykazalo pasma charakterystyczne dla NH przy 2,87 i 3,05 \i, dla CO (laktam) — przy 5,56 /li, CO (imidodwuester i kwas (przy 5,75 fi z rozmy- v ciem do 5,85 u oraz dla amidu przy 5,98 ,a. 2. Wytwarzanie kwasu 3-karbamyloksymetylo-7- -(2-tienyloacetamido)-3-cefemkarboksylowego-4. g niewodnej, kationowej zywicy jonowymien¬ nej (Amberlyst 15) zalano 50 ml lodowatego kwa¬ su octowego w kolbie zaopatrzonej w odpowied¬ nie z rurka suszaca i mieszadlo magnetyczne. Na¬ stepnie dodano 4,1 g (50 mimoli) bezwodnego octa¬ nu sodu (który rozpuscil sie) i 850 mg (1,485 mmo- la) kwasu 3-[N-(2,2,2-trójchloroetoksykarbonylo)- -karbamyloksymetylo]-7-(2-tienyloacetamido)-3-ce- femkarboksylowego-4. Otrzymano zólty roztwór, do którego dodano 2,6 g aktywowanego pylu cyn¬ kowego i calosc mieszano przez 4 godziny w tem¬ peraturze pokojowej. Po przesaczeniu przez war¬ stwe ziemi okrzemkowej i przemyciu pozostalosci za pomoca 50 ml kwasu octowego, polaczone fil¬ traty zatezono do konsystencji pasty pod zmniej¬ szonym cisnieniem i pozostalosc roztarto ze 100 ml etejru. Nierozpuszczona pozostalosc-rozpuszczo¬ no w 35 ml wody i 35 ml octanu etylu, a pH doprowadzono do wartosci 2,0 dodajac 7,5 ml roz¬ tworu HC1. Warstwe octanu etylu oddzielono, zas warstwe wodna ekstrahowano za pomoca 30 ml octanu etylu. Polaczone warstwy organiczne prze¬ myto nasyconym roztworem chlorku sodu, wysu¬ szono nad siarczanem sodu i zatezono pod próz¬ nia uzyskujac 400 mg surowego produktu. Krysta¬ lizacje z izopropanolu dala 125 mg bialego kry¬ stalicznego ciala- stalego o temperaturze topnienia 89 700 6 160°C z rozkladem, którego widmo w podczer¬ wieni wykazalo obecnosc grupy Nh przy 2,92 i i 3,05 ja grupy laktamowej przy 5,63 jli, karbamiinia- nowej przy 5,85 ^ i amidowej przy 6,03 ix. Widmo NRJ, obok pików przedstawionych w tablicy 1, wykazalo obecnosc okolo 0,8 mola izopropanolu.Tablica 1 Licz¬ ba proto¬ nów 1 1 2 2 2 ' .1 1 1,7 2 1 1 Prze¬ suniecia che¬ miczne 2 3,51 3,55 3,77 4,77 ,21 ,68 6,57 6,95 7,37 9,07 Multiple- towosc 3 pik roz¬ szczepiony singlet dwublet AB dwublet podwójny dublet szeroki | singlet 1 multiplet multiplet dublet Cze¬ stosc Hz 4 13 4,5 8 4,2 8 Pik zwiaza¬ ny z ugrupo¬ waniem metylen C-2 tienyloacety- lometylen pozapierscie- niowy mety¬ len C-6-H C-7-H NH2 tienyl tienyl NH Sól potasowa kwasu 3-hydroksymetylo-7-(2-tie- nyloacetamido)-3-cefemokarboksylowego, stosowa¬ na jako substancja wyjsciowa w przedstawionym przykladzie, otrzymano w wyniku dzialania este¬ razy cytrusowej na sól sodowa kwasu 7-(2-tieny- loacetamido)-cefalosporanowego, wedlug znanych metod.Przy powtórzeniu operacji opisanych w etapie 40 na str. 6 opisu, lecz zastepujac izocyjanian 2,2,2- trójchloroetoksykarbonylu odpowiednimi molówo ilosciami izocyjanianów: benzyloksykarbonylu, III- -rzed.butoksykarbonylu, benzhydroksykarbonylu, p^metoksybenzyloksykarbonylu i benzoilometoksy- „ karbonylu otrzymano podstawione karbamylocefa- 45 losporyny o ogólnym wzorze 4, w którym R ozna¬ czalo odpowiednio nastepujace grupy: C6H5CH2-; (CH3)3C-, (C6H5)2CH-p-CH3OC6H6CH2- i C6H5CO-CH2-. 50 Przyklad II. Postepujac analogicznie jak w przykladzie I przy wytwarzaniu kwasu 3-{N-(2,2,2- -trójchloroetoksykarbonylo)-karbamyloksymetylo]- -7-(2-tienyloacetamido)-3-cefemokarboksylowego-4, lecz stosujac izocyjanian benzyloksykarbonylu, wy- 55 tworzono kwas 3-[N-(benzyloksykarbonylo)-karba- myloksymetylo]-7-(2-tienyloacetaimidtfJ-3-cefemo- karboksylowy-4. Kwas ten rozpuszczono w 5—15 objetosci alkoholu i dodano katalizator palladowy w ilosci 10—200^/0 wagowych. Mieszanine wytrza¬ sano z wodorem pod cisnieniem 1—150 Atm, naj¬ korzystniej 3 atm, przez okres od 15t minut do 16 godzin w temperaturze pokojowej. Po zakoncze¬ niu reakcji, przejawiajacym sie w ustaniu zuzy¬ wania sie wodoru, mieszanine odsaczono od ka¬ talizatora i zatezono pod próznia uzyskujac kwas 65 3-karbamyloksymetylo-7-(2-tienyloacetamido)-5-< ' ¦ ¦ 1 -cefemkanboksylowy, o temperaturze topnienia 160°C, z rozkladam.Przyklad tli. Postepujac analogicznie jak w przykladzie I przy wytwarzaniu kwasu 3-[N-(2,2,2- trójchloroetoiksylkarbó'nylo)Hkaiibamyloiksymetylo]- 5 -7-(2-tieiiylc«ce1:amido)-3-cefemokarb PL PL

Claims

1. Zastrzezenia patentowe 10 „ 1. Sposób wytwarzania 3-karbamyloksymetylo- cefalosporyn o wzorze 3, w którym R" oznacza grupe tienyloacetylowa, furyloacetylowa lub fe¬ nyloacetylowa i,Ra'oznacza wodór lub grupe me-/ toksylowa, przez reakcje 3-hydroksymetylocefalo- 15 sporyny z izocyjanianem, znamienny tym, ze po¬ chodna 3-hydroksymetylocefalosporyny o wzorze 1, w którym R3 i R" maja wyzej podane znacze¬ nie poddaje sie reakcji z izocyjanianem o wzorze R2OCONCO, w którym R2 oznacza grupe 2,2,2- 20 -trójchloroetyIowa, 2,2,2-trójbromoetyIowa, benzy¬ lowa, Ill-rzed.butylowa, benzhydrylowa, p-meto- ksybcnzylowa, o-nitrobenzylowa lub benzoilome- tylowa, po czym otrzymany imidodwukarboksy- lafr o wzorze 2, w ktcrym wszystkie symbole ma- 25 ja wyzej podane znaczenia, poddaje sie redukcji.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze imidokarboksylan o wzorze 2, w którym R2 ozna¬ cza grupe 2,2,2-trójchloroetylowa lub benzoilome- toksylowa zas R3 i R" maja znaczenie jak w zastrz. 1, poddaje sie redukcji z cynkiem w obec¬ nosci kwasu lub z para metali, z których jeden metal stanowi cynk.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 35 imidokarboksylan o wzorze 2, w którym R2 ozna¬ cza grupe benzylowa, zas Rl5 i R" maja znacze¬ nie jak w zastrz. 1, poddaje sie redukcji wodo¬ rem w obecnosci katalizatora typu metalu szla¬ chetnego. 40

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze imidokarboksylan o wzorze 2, w którym R2 ozna¬ cza grupe IH-rzed.butylowa benzhydrylowa lub p-metoksybenzylowa zas R3 i R" maja znaczenie jak w zastrz. 1, poddaje sie redukcji z kwasem 45 trójfluorooctowym i anizolem.

5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze imidokarboksylan o wzorze 2, w którym R2 ozna¬ cza grupe o-nitrobenzylowa, zas R3 i R' maja znaczenie jak w zastrz. 1, poddaje sie redukcji 80 za pomoca dzialania promieniowania nadfioleto¬ wego.89 700 R R"HN- 3 JS r + R20C0NC0 '/ O Wzór 1 N^CH2OH COOH V R-: RMHN- r vJ-C ^-N_^-CH2OCONHCOOR2 COOH Wzór 2 V R"N Wzór 3 V. ?3 _s L r jh-N^-CH20CONH2 COOH Schemat 1 COOH Wzór 4 LZG Z-d Nr 2 zam. 762/77 110 egZ. A4 jTriia Cena 10 zl PL PL PL