DE2359353A1 - Cephalosporinaether - Google Patents

Description

Eli Lilly and Connany, Indianapolis, Indiana , V.Gt.A,

Cephalosporinäther

Die Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren zur Herstellung von Cephalosporinäthern sowie 3-iIydroxycephalosporinen und auf die. nach diesen Verfahren hergestellten 3-Alkoxysovie 3-Hydroxycephalosporine. Da^vs Verfahren besteht darin, daß nan einen 7-Acylämido- oder einen 7-Arnino-3-nethylencephan-4-carbonsäureester mit Ozon unsetzt und das hierbei gebildete Ozonid zersetzt und so als Zwischenprodukt einen 7-Acylamido- oder 7-Anino-3-hydroxy-3-cephen-4-carbonsäureester erhält. Durch Unsetzung des 3-IIydroxy-3-cephens mit einen Diazoalkan und anschließende Abspaltung der Estergruppe erhält man 3-Alkoxy-3-cephensäuren. Die 3-Alkoxy-3~ cephensäuren stellen interessante Antibiotica dar.

Die Erfindung bezieht sich dennach auf Antibiotica aus der Klasse der Cephalosporine. Insbesondere betrifft sie Cephalosporinäther und 3-Hydroxycephalosporine der Fornel

R-N

— 0-R.

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worin R für Wasserstoff oder "eine von einer Carbonsäure abgeleitete Acylgruppe steht, R₁ Wasserstoff, Methyl, Äthyl, 3-Methyl-2-butenyl oder Diphenylmethyl bedeutet und R_ für Wasserstoff oder eine esterbildende Gruppe steht.

Es sind bereits zahlreiche Antibiotica aus der Klasse der Cephalosporine bekannt. Diese Antibiotika verfügen alle über das gleiche Ringgerüst, bei welchem ein 4-gliedriger ß-Lactainring mit einem sechsgliedrigen Dihydrothiazinring verschmolzen ist, sie unterscheiden sich jedoch voneinander strukturell sowie biologisch in vieler Hinsicht. Was ihre Struktur anbetrifft, so haben die bekannten Cephalosporinantibiotica verschiedene 7-Acylamidosubstituenten und ferner auch verschiedene Substituenten in Stellung 3 des Dihydrothiazinrings. Die Cephalosporansäuren, beispielsweise das Cephalothin, enthalten in Stellung 3 eine Äcetoxyciethylgruppe. Die Desacetoxycephalosporansäuren, beispielsweise Cephalexin, weisen als Substituenten in Stellung 3 Methyl auf. Es sind ferner bereits zahlreiche Cephalosporine bekannt, die in Stellung 3 über eine substituierte Methylgruppe verfugen. Die Desacetylcephalospcrine sind in Stellung 3 durch Hydroxymethyl substituiert, und es wurden auch bereits 3-Alkylthiomethyicephalosporine beschrieben. Vor kurzer Zeit wurden auch bestimmte 3-Methoxymethy!cephalosporine gefunden.

Es wurden auch bereits gewisse 7-Acylamido-3-cephem-4-carbonsäuren beschrieben, bei denen der Dihydrothiazinring in Stellung 3 nur Wasserstoff trägt.

Erfindungsgemäß werden nun antibiotisch wirkende Cephalosporine der oben angegebenen Formel geschaffen, die in Stellung des Dihydrothiazinrings eine direkt gebundene Estergruppe aufweisen.

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Die 7-Acylamido- oder 7-Amino-3-methylencepham-4-carbonsäure· ester werden mit Ozon umgesetzt, wodurch man ein Ozonid als Zwischenprodukt erhält, nämlich die 3-Exomethylenverbinckmg. Durch Zersetzung dieses Ozonids erhält man die 7-Acylamido- oder 7-Amino-3-hydroxy-3-cephein-4-carbonsäureeser. Die Reaktion verläuft nach folgendem Schema:

II

R-M

0-(Ozonid)

worin R obige Bedeutung besitzt und R₂ eine esterbildende Gruppe darstellt.

Der dabei erhaltene 3-Hydroxy-3~cephemester wird hierauf beispielsweise mit Diazomethan oder Diazoäthan umgesetzt, wodurch man einen 3-Methoxy- oder 3-Äthoxy-3-cephem-4-carbonsäureester oder allgemein einen Alkoxykernester, nämlich 7-Amino-3-alkoxy-3-cephen-4-carbonsihireester, erhält. Die zuletzt genannte Verbindung läßt sich mit dem gewünschten Carbonsäurederivat nach bekannten Verfahren acylieren, wodurch man wahlweise einen 7-Acylamido=3-alkoxy-3-cephem-4-carbonsäureester erhält. Durch Abspaltung der an der Carboxylgruppe befindlichen Estergruppe R₂ erhält man die antibiotisch wirksame Verbindung, bei welcher R für Acyl steht und R- Wasserstoff bedeutet.

Ein anderes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäSen Verbindungen besteht darin, daß man den durch Ozonolyse des 3-Exomethylenkerns erhaltenen 7-Amino-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäureester in bekannter Weise acyliert und so zum 7-Acylamido-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäureester gelangt. Der acylierte 3-Hydroxy-3-cephemester wird dann mit

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2353353

einem Diazoalkan umgesetzt, aus welchen man nach Abspaltung der Estergruppe R- den erfindungsgemäßen Cephalosporinäther erhält.

Die erfindungsgemäßen Cephalosporinäther stellen interessante Heilmittel dar. Sie sind insbesondere nützliche Antibiotica, die sich zur Bekämpfung von durch grampositive und gramnegative Mikroorganismen hervorgerufenen Infektionen eignen.

Die erfindungsgemäßen Cephalosporine lassen sich durch folgende Formel I wiedergeben

II

R-N

0-R,

worin R Wasserstoff oder eine Acylgruppe der Formel

Il

R'-C-bedeutet, in welcher

R¹ a) für Alkyl mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, Alkenyl mit 3 bis 7 Kohlenstoffatomen, Cyanoraethyl, Halogenmethyl, 4-Amino-4-carboxybutyl oder geschütztes 4-Amino-4-carboxybutyl steht, oder

b) die Gruppe R" bedeutet, in welcher R" für 1,4-Cyclohexyldienyl, Phenyl oder durch Halogen, Hydroxy, Nitro, Amino, Cyano, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkoxy mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Hydroxymethyl, Aminomethyl, geschütztes Aminomethyl, Carboxy oder Carboxymethyl substituiertes Phenyl steht, oder

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**) O ϊ~ O "ι <~ O

c) einen Arylalkylrest der Formel
R"-(Y) -CH₉- bedeutet, worin

III £*

R" obige Bedeutung hat,

Y für 0 oder S steht, und

m die Zahl 0 oder 1 bedeutet, oder

d) ein substituiertes Arylalkyl der Formel

R¹¹'-C- bedeutet, worin

R¹'¹ die oben unter R" angegebene Bedeutung hat, für 2-Thienyl oder 3-Thienyl steht, und Z Hydroxy oder geschütztes Hydroxy bedeutet, oder

e) für eine Heteroarylmethylgruppe der Formel R""-CH₂- steht, in welcher

R"" 2-Thienyl, 3-Thienyl, 2-Furyl, 3-Furyl,

2-Thiazyl, 2-Oxazyl, 5-Tetrazyl oder 1-Tetrazyl bedeutet,.

und worin R₁ für Wasserstoff, Methyl, Äthyl, 3-Methyl-2-butenyl oder Diphenylmethyl steht, und

R₂ V7asserstoff oder eine esterbildende Carbonsäureschutzgruppe bedeutet, mit der Einschränkung, daß R~ eine esterbildende Carbonsäureschutzgruppe ist,.falls R₁ Wasserstoff bedeutet. ■

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ORIQfNAL INSPECTBD

Die oben angeführten Begriffserläuterungen für die erfindungsgeniäßen Verbindungen haben folgende Bedeutungen: Unter Alkyl mit 1 bis '7 Kohlenstoffatomen versteht man aliphatische Kohlenwasserstoffketten, wie Methyl, Äthyl, n-Propyl, η-Butyl, Isobutyl, n-IIexyl oder n-Heptyl. Mit Alkenyl mit 3 bis 7 Kohlenstoffatomen werden ungesättigte Kohlenwasserstoffketten bezeichnet, wie Propenyl (Allyl), Butenyl, Pentenyl, Hexenyl oder Heptenyl. Der Ausdruck Halogenmethyl bezieht sich auf Chlormethyl oder Bronunethyl.

Falls bei der oben angegebenen Definition R" für substituiertes Phenyl steht, dann kann es sich bei diesem Substituenten R" um folgendes handeln: eine mono- oder disubstituierte Halogen· phenylgruppe wie 4-Chlorphenyl, 2,6-Dichlorphenyl, 2,4-Dichlorphenyl, 3,4-Dichlorphenyl, 3-Chlorphenyl, 3-Bromphenyl, 4-Bromphenyl, 3,4-Dibromphenyl, 4-Pluorphenyl oder 2-Fluorphenyl; eine Mono- oder Dihydroxyphenylgruppe wie 4-Hydroxyphenyl, 3-Hydroxyphenyl oder 2,4-Dih.ydroxyphenyl; eine Mononitropheny!gruppe wie 3- oder 4-Nitrophenyl; eine Monoaminophenylgruppe wie 4-Aminophenyl, 3-Aminophenyl oder 2-Aminophenyl; eine Cyanophenylgruppe wie 4-Cyanophenyl; eine mono- oder disubstituierte niedere Alkylphenylgruppe wie 4-Methylphenyl, 2,4-Dimethylphenyl, 2-Methy!phenyl, 4-Isopropylphenyi, 4-Äthy!phenyl oder 3-n-Propy!phenyl; einen mono- oder disubstituierten niederen AlkyIphenylather, wie 2,6-Dimethoxyphenyl, 4-Methoxyphenyl, 3-Äthoxyphenyl, 4-Isopropoxyphenyl, 4-t.-Butoxyphenyl oder 3-Äthoxy-4-methoxyphenyl; eine Aminomethylphenylgruppe wie 3- oder 4-AminomethyIpheny1; eine Carboxyphenylgruppe wie 3- oder 4-Carboxyphenyl; oder eine Carboxymethylphenylgruppe wie 3- oder 4-Carboxymethylphenyl. R" kann ferner disubstituierte Phenylgruppen bedeuten, bei denen die Substituenten verschieden sind und beispielsweise für 3-Methyl-4-hydroxyphenyl, 3-Chlor-4-hydroxyphenyl_f 2-Methoxy-4-broinphenyl, 4-Äthyl-2-hydroxyphenyl, 3-Hydroxy-4-nitrophenyl oder 2-Hydroxy-4—carboxypheny1 stehen.

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2359Ί53

Unter dem oben verwendeten Begriff geschütztes Amino versteht man eine Aminogruppe, die mit einer üblichen Aminoschutzgruppe versehen ist, wie der t.-Butyloxycarbonylgruppe (t-BOC), der Benzoyloxycarbonylgruppe, der p-Methoxybenzyloxycarbonylgruppe, der p-Nitrobenzyloxycarbonylgruppe, der 2,2,2-Trichloräthyloxycarbonylgruppe, der i-Carbomethoxy-2-propenylgruppe, die aus Methylacetonat hergestellt wird, oder der Trimsthylsilylgruppe. Falls der Substituent R* bei der oben genannten Formel I für die 4-Amino-4-carboxybutylgruppe steht, dann lassen sich neben den oben erwähnten Aminoschutzgruppen zum Schutz der an dieser Schutzgruppe vorhandenen Aminogruppe auch noch Chloracetyl-, Propionyl- oder 2,4-Dichlorbenzoylgruppen verwenden.

Unter dem Begriff geschützte Hydroxygruppe werden mit der Hydroxygruppe gebildete leicht abspaltbare Gruppen verstanden, wie die Formyloxygruppe, die Chloracetoxygruppe, die Benzhydryloxygruppe, die Trityloxygruppe, die t.-Nitrobenzylox-ygruppe oder die TrimethylsiIy!gruppe.

Typische Acylgruppen der Formel

11

R'-C-

sind beispielsweise Acetyl, Propionyl, Butyryl, Hexanoyl, Heptanoyl, 2-Pentenoyl, Acryloyl, 5-Aminodipoyl, Chloracetyl oder Bromacetyl-

Entsprechende Acylgruppen der Formel

11 ' -

R"-C-

sind beispielsweise Benzoyl, 2,6-Dlmethoxybenzoyl, 4-Chlorbenzoyl, 4-Methylbenzoyl, 3,4-Dichlorbenzoyl, 4-Cyanobenzoyl, 3-Brombenzoyl, 3-Aminobenzoyl oder 4-Nitrobenζoyl.

4098 22/1167 ORfQiMAL

" ⁸ " 2 3 5^c' 3 5 3

Beispiele für Acylgruppen der Formel

Il

für den Fall, daß R¹ eine Gruppe der Formel R"-_1n3 bedeutet und m für 0 steht, sind Cyclohexa-1,4-dien-1-acetyl, Phenylacetyl, 4-Chlorphenylacetyl, 3-Hydroxyphenylacetyl, 4-Carboxyphenylacetyl, 3-Cyanophenylacetyl, 4-Axninophenylacetyl, 4-Hydroxy-3-methylphenylacetyl, 4-Bromphenylacetyl, 4-Äthoxyphenylacetyl, 4-Nitrophenylacetyl oder 3,4-Dimethoxypheny!acetyl. Falls bei der oben genannten Formel m die Zahl 1 bedeutet und Y für O steht, dann sind typische Acylgruppen beispielsweise Phenoxyacetyl, 3-Hydroxyphenoxyacetyl, 4-Chlorphenoxyacetyl, 3,4-Dichlorphenoxyacetyl, 2-Chlorphenoxyacetyl, 4-Methoxyphenoxyacetyl, 3-Aminophenoxyacetyl, 4-Carboxymethylphenoxyacetyl, 4-Aminoäthylphenoxyacetyl, 2-Äthoxyphenoxyacety1, 3,4-Dimethylphenoxyacety1, 4-Isopropylphenoxyacetyl, 3-Cyanophenoxyacetyl oder 3-Nitrophenoxyacetyl. Falls in der genannten Formel m die Zahl 1 bedeutet und Y für S steht, dann sind typische Thiophenoxyacetylgruppen beispielsweise Thiophenoxyacetyl, 2,6-Dichlorthiophenoxyacetyl, 4-Chlorthiophenoxyacetyl, 4-Cyanothiophenoxyacetyl, 3-Bromthiophenoxyacetyl oder 3-Aminothiophenoxyacetyl.

Falls der Substituent R¹ für substituiertes Arylalkyl der Formel H

R¹ "-C-

ι
Z

steht, dann lassen sich als typische Acylgruppen erwähnen die hydroxysubstituierten Arylalkylgruppen wie die Mandeloylgruppe der Formel

A 0 9 8 2 1 ! 1 1 6 7

und die substituierten Mandeloylgruppen, wie 4-Methoxymandeloyl, 4-Hydroxymendeloyl, 3,4-Dichlormandeloyl, 3-Cyanomandeloyl, 3-Brommandeloyl, 3-Hydroxymandeloyl, 4-Aminomandeloyl, 3-Nitromandeloyl, 4-Fluormandeloyl, 4-Carboxyinandeloyl, 4-Carboxymethylinandeloyl oder 4-Aminomethylmandeloyl, oder auch Gruppen der Formeln

oder

Il

Typische Acylgruppen der Formel R'-C- für den Fall, daß R¹ für eine Heteroarylmethylgruppe der Formel R¹¹'-eitsteht, sind beispielsweise 2-Thienylacetyl, 3-Thieny!acetyl, 2-Furylacetyl, 2-Oxazylacetyl der Formel

-N.

.CH₂-C-

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ORIQiNAt fNSFECTSÖ

- 1O -

^-Thiazylacetyl der Formel

-N

oder 1-Tetrazy!acetyl der Formel

N N

Il

N-CH₂-C-

Die oben erwähnten Cephalosporinäther lassen sich nach einer Reihe von Verfahren herstellen. Als Ausgangsmaterial wird in jeden Fall ein S-Exomethylencepham-S-carbonsäureester verwendet. Zu diesen Ausgangsprodukten kann man gelangen, inden man eine 7-Acylamidocephalosporansäure mit einer schwefelhaltigen nukleophilen Verbindung nach bekannten Verfahren umsetzt, wodurch es zu einer nukleophilen Verlagerung der Acetoxygruppe der Cephalosporansäure kommt und eine 7-Acylamido-3-thiosubstituiertes-methyl-3-cephem-4-carbonsäure entsteht. Das dabei erhaltene 3-thiosubstituierte Cephem reduziert man dann mit Wasserstoff in Gegenwart von Raney-Nickel oder mit Zink/Ameisensäure in Gegenwart von Dimethylformamid, und erhält so die 3-Exomethylencephamsäure. Hierzu kann man beispielsweise 7-Phenylacetamidocephalosporansäure mit Kaliumäthylxanthat zu T-Phenylacetamido-S-äthoxythionocarbonylthiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure umsetzen, woraus man durch Reduktion mit Zink/Ameisensäure in Gegenwart von Dimethylformamid T-Phenylacetamido-S-exomethylencepham-4-carbonsäure der Formel

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2 3 B 9353

CII₂-C-N-

COOII

erhält. In ähnlicher Weise kann man zum 3-Exomethylencephamkern der Formel

COOH

gelangen, in dem man einen V-Acylamido-S-exomethylencepham-4-carbonsäureester mit Phosphorpentachlorid (PCl₁.) in Gegenwart von Pyridin umsetzt, wodurch man als Zwischenprodukt das entsprechende Iminochlorid erhält. Dieses Iminochlorid wird dann in der Kälte mit Methanol zum entsprechenden Iminoether umgesetzt. Der dabei erhaltene Iminoäther läßt sich leicht hydrolytisch spalten, und man gelangt so zum T-Amino-S-exomethylencepham-4-carbonsäureester. Nach Abspaltung der Estergruppe erhält man den 3-Exomethylencephamkern.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren setzt man entweder einen 7-Acylamido-3-exomethylencepham-4-carbonsäureester oder einen Ester des 3-Exomethylencephamkerns mit Ozon unter Bildung eines Ozonids als Zwischenprodukt um, aus welchem man durch Zersetzung zum entsprechenden 3-Hydroxy-3-cephem-4-carbonsäureester gelangt. Diese Reaktion verläuft nach folgendem allgemeinen Schema: . '

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Acyl-N.

O.

- 12 -

Acyl-N.

2 3^9353

COOR,

■I OH

(1)

COOR,

COOR,

COOR,

(2)

Der dabei erhaltene T-Acylamido-S-hydroxy-S-cephemester (1) oder der 3-Hydroxykernester (2) wird hierauf nit Diazomethan, Diazoäthan, Diphenvldiazomethan oder 1-Diazo-3-methyl-2-buten umgesetzt, und man gelangt so zum entsprechenden erfindungsgeiuäßen Äther. Diese Reaktion verläuft nach folgendem Schema:

R'-C-N

(1)

(3)

COOR,

(2)

(4)

COOR₂

Wahlweise kann man den 3-Hydroxykernester (2) auch zum 7-Acylamido-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäureester (1) acylieren, aus dem man durch Umsetzen mit der gewünschten Diazoverbindung die erfindungsgemäße Verbindung (3) erhält.

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Bin weiterer Syntheseweg zur Herstellung der erfindunsgemäßen Verbindungen besteht darin, daß man den 3-Alkoxykernester (4) unter Bildung eines Cephalosporinäthers (3) acyliert. Durch Abspaltung der Estergruppe R- aus der Verbindung (3) erhält man eine erfindunsgemäße antibiotisch wirksame Verbindung.

Zu den Verbindungen der Formel I, in welchen die Gruppe

Il

R'-C-

eine Acylgruppe bedeutet, die mit Ozon reagieren kann, gelangt man, indem man einen V-Amino-S-alkoxy-S-cephem-4-carbonsäureester acyliert oder indem man einen 7-Amino-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäureester acyliert und den erhaltenen acylierten Ester mit einer der erwähnten Diazoverbindungen umsetzt. Enthält bei den Verbindungen der Formel I der Substituent R' beispielsweise eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, wie eine Alkeny!gruppe, oder ein oxydierbares Schwefelatom, wie beispielsweise dasjenige des Thiophenrings, dann kann man zu Verbindungen mit solchen oxydierbaren Acylgruppen am besten gelangen, indem man den entsprechenden Hydroxy- oder Alkoxykernester acyliert.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in.der Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von 3-Hydroxy-3-cephemestern. Nach diesem Verfahren setzt man einen 3-Exomethylencephamester der Formel II . ·

II

C=O

0-R,

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;:iit Ozon unter Bildung eines Ozonids als Zwischenprodukt um, aiis dem man durch Zersetzung zu einem S-Hydroxy-S-cephemester der Formel III

II

III

gelangt, worin

für eine esterbildende Carbonsäureschutzgruppe steht, und

.-, für Wasserstoff, Alkanoyl init 2 bis 7 Kohlenstoff atomen, Cyanoacetyl, Ilalogenacetyl, geschütztes 5 '-Amino-5 '-carboxyvaleryl oder eine Acylgruppe der Formel

Il

in welcher R" Phenyl oder durch Halogen, Hydroxy, Nitro, Amino, Cyano, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkoxy mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Hydroxymethyl, Aminomethyl, Carboxy oder Carboxymethyl substituiertes Phenyl bedeutet; oder für eine Arylalkanoy!gruppe der Formel

0 R""(Y)_m-CH₂-C- ,

worin R" obige Bedeutung hat, Y für 0 oder S steht und m die Zahl 0 oder 1 bedeutet,

oder für eine substituierte Arylalkanoy!gruppe der Formel

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H O
R"-C-C-

worin.R" obigen Bedeutung besitzt und Q für Hydroxy oder geschütztes Hydroxy steht,

steht.

Die Ozonolyse eines T-Amino-S-exomethylencepham-^-carbonsäureesters oder eines 7-Acylamido-3-exomethylencephara-4-carbonsäure· esters der Formel II wird durchgeführt, indem man durch eine Lösung des 3-Exomethylencephamesters in einem inerten Lösungsmittel bei einer Temperatur zwischen etwa· -80 und O C Ozon leitet. Die Exomethylendoppelbindung reagiert mit dem Ozon, wodurch in situ ein Ozonid als Zwischenprodukt entsteht, das, wie später beschrieben, unter Bildung des 3-Hydroxy-3-cephemesters der Formel III zersetzt wird. Die 3-Exouiethylencephalosporine können zwar mit Ozon auch zu den Sulfoxiden oxydiert werden, bei den erfindungsgemäß angewandten Ozonisierungsbedingungen reagiert die Exodoppe!bindung jedoch vorzugsweise mit Ozon unter Bildung des Ozonids. Die Bildung des Sulfoxids tritt infolge Uberoxydation auf. Die Oxodoppelbindung reagiert dagegen sehr rasch mit Ozon, und die Umsetzung am Schwefelatom des Dihydrothiazinrings unter Bildung des entsprechenden Sulfoxids verläuft demgegenüber viel langsamer. Bei der Ozonolyse können infolge Überoxydation jedoch folgende Produkte entstehen:

^R3~^N-

O'

ΐ S

'CII,

COOR,

COOR₁

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2 3 F 9 3 5 3

Das erforderliche Ozongas stellt man mit einem in der synthetischen und analytischen Chemie üblichen Ozongenerator her, wonach Ozon durch Einwirkung einer elektrischen Entladung auf Sauerstoff gebildet wird. Ein hierzu geeigneter Ozongenerator wird beispielsweise von der Welsback Corporation hergestellt. Das Ozon wird dabei in einem Sauerstoffstrom gebildet, den man dann direkt in das Reaktionsgefäß einleitet. Die in dem Sauerstoffstrom vorhandene prozentuale Menge an Ozon läßt sich je nach Wunsch variieren, indem man beispielsweise entweder die Strömungsgeschwindigkeit des Sauerstoffs durch den Ozonisator oder die Intensität der elektrischen Entladung verändert. Die in dem Sauerstoffstrom prozentual vorhandene Ozonmenge läßt sich jodometrisch bestimmen, indem man die aus einer Standardlösung von Natriumjodid durch das aus dem Generator strömende Ozon freigesetzte Menge an Jod mit Natriumthiosulfat titriert. Die in dem Sauerstoffstrom vorhandene Ozonmenge ist nicht kritisch. Die Kenntnis der etwaigen Menge des durch das Reaktionsgemisch strömenden Ozons ist jedoch zur Durchführung der erfindungsgeraäßen Ozonolyse zweckmäßig, da sich hiernach die Zeit ermitteln läßt, bei der die gewünschte Umsetzung zuende ist, so daß man die Bildung überoxydierter Produkte auf einem Minimum halten kann.

Wahlweise kann man die Ozonolyse auch chromatographisch verfolgen. Hierzu entnimmt man beispielsweise eine kleine Menge Reaktionsgemisch, zersetzt das Ozonid und ermittelt die in der Probe vorhandene Menge an nicht-umgesetztem Ausgangsmaterial und gewünschtem 3-Hydroxy-3-cephem auf dünnschichtchromatographischem Weg, indem man das Dünnschichtchromatogramm mit demjenigen einer bekannten Menge an Ausgangsmateriäl und 3-Hydroxy-3-cephem vergleicht.

Als inerte Lösungsmittel, die für die erfindungsgemäße Ozonolyse verwendet werden können, kommen diejenigen in Frage, in denen die 3-Exomethylencephamester zumindest teilweise löslich sind und die bei den beschriebenen Reaktionsbedingungen nicht

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2 3 B M 3 5 3

mit Ozon reagieren. Im allgemeinen werden hierzu organische Lösungsmittel verwendet, wie Methanol, Äthanol, Äthylacetat, Methylacetat und Methylenchlorid.

Die Konzentration des Ausgangsmaterials in dem inerten Lösungsmittel ist nicht kritisch. Vorzugsweise verwendet man soviel Lösungsmittel, daß man eine vollständige Auflösung erhält.

•Bei der Ozonolyse arbeitet man vorzugsweise bei Temperaturen zwischen etwa -80 und -50 °C.

Nach beendeter Ozonidbildung, was man nach einem der beiden oben beschriebenen Verfahren ermittelt, wird eventuell im Reaktionsgemisch noch vorhandenes, überschüssiges Ozon entfernt, indem man durch das Gemich Stickstoff oder Sauerstoff leitet. ■ " -

Nach Entfernen des überschüssigen Ozons zersetzt man das Ozonid, indem man das Reaktionsgemisch mit einem milden Reduktionsmittel versetzt, wie Natriumbisulfit, Schwefeldioxid oder Trimethylphosphit, und man gelangt so zum S-Hydroxy-S-cephem-^carbonsäureester. Die Zersetzung wird durchgeführt, indem man überschüssiges Reduktionsmittel zugibt und das Reaktionsgemisch dann bei Temperaturen zwischen etwa -80 °C und 0 °C solange rührt, bis es sich im Kaliumjodid-Stärke-Test negativ verhält.

Zur Zersetzung des als Zwischenprodukt entstandenen Ozonids verwendet man vorzugsweise gasförmiges Schwefeldioxid. Dieses Reagens wird deshalb bevorzugt, da es sich während des anschließenden Aufarbeitens vollständig aus dem Reaktionsgemisch verflüchtigt und daher die Gewinnung des Reaktionsproduktes nicht erschwert.

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INSPECTED

23Fq353

Obigen Ausführungen zufolge wird Ozon zwar bevorzugt als Oxydationsmittel für das erfindunsgemäße^ Verfahren verwendet. Es können stattdessen zur Herstellung der 3-Hydroxy-3-cephemester auch andere, den Fachmann hierfür bekannte Oxydationsmittel verwendet werden, wie Permanganate, Perjodate oder Peroxide, die sich bekanntlich ebenfalls zum Oxydieren von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen eignen.

Die nach obiger Arbeitsweise hergestellten 7-Acylamido-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäureester werden aus dem Reaktionsgemisch gewonnen, indem man das Gemisch zuerst zur Trockne eindampft und das gewünschte Produkt dann aus dem Rückstand extrahiert. Wahlweise kann man auch die acylierten 3-Hydroxy-3-cephemester aus dem nach Zersetzung erhaltenen Gemisch der organischen flüssigen Phase gewinnen, indem man die unlöslichen Stoffe von der flüssigen Phase abtrennt, die organische Schicht wäscht, trocknet und schließlich zum 3-Hydroxyester eindampft.

Der 3-Hydroxykernester, nämlich ein 7-Aniino-3-hydroxy-3-cephemcarbonsäureester, läßt sich am besten in Form eines Salzes isolieren, beispielsweise in Form des Hydrochlorids oder Hydrobromids.

Falls man einen Ester von 7-Amino-3-exomethylencepham-4-carbonsäure (Formel II, R-. = H) ozonisiert, dann verwendet man vorzugsweise ein Salz dieses Kernes, beispielsweise das Hydrochlorid oder das p-Toluolsulfonat.

Bei einer bevorzugten Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Ozonolyse löst man p-Methoxybenzyl^-phenoxyacetamido-S-methylencepham-4-carboxylat in Äthylacetat und setzt diese Lösung bei einer Temperatur von etwa -78 C mit Ozon um. Das überschüssige Ozon wird hierauf ausgetrieben, indem man Sauerstoff durch die kalte Lösung leitet. Das erhaltene Ozonid wird zersetzt, indem man das Reaktionsgemisch mit überschüssigem Natriumbisulfit versetzt und bei O ⁰C rührt. Die organische Schicht wird von

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unlöslichen Bestandteilen abdekantiert, gewaschen, getrocknet sowie eingedampft, und man erhält so das p-Methoxybenzyl-7-phenoxyacetamido-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxyiat.

Nach einer anderen, bevorzugten Arbeitsweise löst man p-Nitrobenzyl-7-amino-3-methylencepham-4-carboxylat-hydrochlorid in Methanol, worauf man durch die so erhaltene Lösung bei einer. Temperatur von etwa -78 °C Ozon leitet. Überschüssiges Ozon wird dann mit Stickstoff aus dem Reaktionsgemisch ausgetrieben, und man zersetzt das dabei erhaltene Ozonid, indem man durch das Reaktionsgemisch Schwefeldioxid leitet. Das Reaktionsgemisch wird zur Trockne eingedampft, und man erhält so einen Rückstand von p-Nitrobenzyl-T-amino-S-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat-hydrochlorid.

Als Ausgangsprodukte für die erfindunsgemäße Ozonolyse werden die Hydrochloride von 7-Amino-3-exomethylencephamestern {Formel II, R₃=H) bevorzugt- Beispiele solcher 3-Exomethylencephamkernester sind p-Nitrobenzyl-7-amino»3-exomethylencepham-4-carboxylat, p-Methoxybenzyl^-amino-S-exomethylencepham^- carboxylat, 2,2 ^-Trichloräthyl^-amino-S-exomethylencepham-4-carboxylat, Benzhydryl-7-amino-3-exomethylencepham-4-carboxylat und ihre Säureadditionssalze mit Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure oder p-Toluolsulfonsäure.

Beispiele der 7-Acylamido-3-exomethylencepham-4-carbonsäuree.ster, die man als Ausgangsprodukte (Formel II) verwenden kann, sind p-Nitrobenzyl^-acetamido-S-exomethylencepham-4-carboxylat, p-Nitrobenzyl^-phenoxyacetamido-S-exoiiiethylencepham-4-carboxylat, p-Methoxybenzyl^-phenylacetamido-S-exomethylencepham-4-carboxylat, p-Nitrobenzyl-7-(D-alpha-phenyl-alpha'-formyloxyacetamido) -S-exomethylencepham^- carboxylat, Benzhydryl^-benzamido-S-exomethylencepham^- carboxylat, p-Methoxybenzyl-7-propionainido-3-exomethylencepham-4-carboxylat, Di-p-nitrobenzyl-7-(S-carboxy-S-propionamidovaleramido)-3-exomethylencepham-4-carboxylat oder

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Di-p-nitrobenzyl-7-(5-carboxy-5-chloracetamidovaleramido)-3 CGphena-4-carboxylat.

Die S-Hydroxy-S-cephem-Verbindungen (Formel I, R₁ = H) lassen sich als Enole bezeichnen, die mit der Ketoform in Gleichgewicht stehen können, was aus folgendem Schema hervorgeht.

Von diesen Verbindungen wurden bei verschiedenen pH-Werten Ultraviolett-Absorptionsspektren ermittelt, und hiernach überwiegt bei neutralem oder basischem pH-Wert die Enolform, während bei sauren pH-Wert vorwiegend die Ketoform vorliegt. Das Methy1-7-phenoxyacetamido-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat zeigte beispielsweise bei den im folgenden angegebenen pH-Werten im Bereich von 260 m ,u des UV-Spektrums folgendes Adsorptionsverhalten, nämlich die charakteristische Absorption der delta-3-üngesättigtheit bei den Cephalosporinen.

Äthanol, neutral: Λ. max 26 8 m,u ( £

Äthanol, sauer: 7\. max 26 8 m,u ( E

Äthanol, basisch: A max 275 m.u ( £

pH 7 Puffer: X max 273 m,u ( £

4 100) 2 60O) 7 200) 7 800)

Aufgrund ihrer Absorption bei etwa 260 m ,u des UV-Spektrums läßt sich daher sagen, daß die 3-Hydroxy-3-cephem-Verbindungen teilweise in Ketoform vorliegen und als solche reagieren können, wenn die Reaktionsbedingungen die Ketoform begünstigen.

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ORIGINAL INSPECTED

Eine bevorzugte Klasse der 3-Hydroxy-S-cephem-Verbindungen (Formel I, R- = H) sind die 7-Amino-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäureester, v;ie p-Nitrobenzyl-T-amino-S-hydroxy-B-cephem-4-carboxylat, p-Methoxybenzyl^-ainino-S-hydroxy-S-cephem-4-carboxylat, 2,2 ^-Trichloräthyl-T-amino-S-hydroxy-S-cephem-4-carboxylat, Benzhydryl^-amino-S-hydroxy-S-cephem-4-carboxylat, Benzy1-7-amino-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat und ihre Säureadditionssalze, wie die Hydrochloride.

Die 3-Hydroxy-3-cephemkernester stellen Zwischenprodukte zur Synthese der Cephalosporinäther

0
(Formel 1,R= R'-C- und R₁ = H)

dar. Wie bereits erwähnt, kann man sie mit einem Derivat einer Carbonsäure acylieren und so zu den 7-Acylamido-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäureestern gelangen, welche man wiederum mit Diazomethan, Diazoäthan, Dipheny!diazomethan oder 1-Diazo-3-methy1-2-buten zum Cephalosporinäther umsetzen kann. Ferner können diese Kernester mit der Diazoverbindung zu dem entsprechenden Äther-Derivat des Kernesters umgesetzt werden, das man dann acylieren kann.

Die Acylierung eines 7-Amino-3-hydroxy-S-cephem^-carbonsäureesters kann nach Verfahren durchgeführt werden, wie sie für die Acylierung anderer Cephalosporinkerne, wie 7-ACA oder 7-ADCA, bekannt sind. So kann man den Hydroxykernester z. B. mit reaktionsfähigen Carbonsäurederivaten umsetzen, beispielsweise einem aktivierten Ester, wie dem Pentachlorphenylester, einem gemischten Anhydrid oder einem Azidderivat. Ferner kann man den 3-Hydroxykernester mit der gewünschten Carbonsäure in Gegenwart eines Kondensationsmittels umsetzen, beispielsweise eines Carbodiimids, wie Dicyclohexylcarbodiimid oder N-Äthoxycarbonyl-2-äthoxy-1,2-dihydrochinolin (EEDQ).

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Die Acylierung kann ferner erfolgen, indem man ein Carbonsäurehalogenid mit dem 3-Iiydroxykernester in Gegenwart eines Halogenwassers tof fakzeptors umsetzt. Geeignete Halogenwasserstoff-Akzeptoren sind beispielsweise tertiäre Amine wie Triäthylairdn oder Pyridin, Alkylenoxide wie Propylenoxid, Harnstoffe wie Harnstoff selbst oder Methylharnstoff sov/ie anorganische Basen wie Natriumbicarbonat, Kaliumbicarbonat, Natriumcarbonat oder Natriunbisulfit. Wird die Acylierung unter wasserfreien Bedingungen vorgenommen, dann wird die 3-Hydroxygruppe in einer Konkurrenzreaktion O-acyliert oder verestert, wodurch man ein Reaktionsgemisch erhält, das den gewünschten 7-Acylamido-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäureester und das Ν,Ο-diacylierte Produkt enthält. Setzt man beispielsweise p-Nitrobenzyl-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat unter wasserfreien Bedingungen mit Thiophen-2-acetylchlorid in Gegenwart von Harnstoff um, dann führt dies zur Bildung des N,O-diacylierten Produkts der Fornel

zusamton nit dein gewünschten p-Nitrobenzyl-7-7^2-(2-thienyl)-acetar;id£/-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat." Die Acylierungsprodukte können chromatographisch voneinander getrennt werden.

Bevorzugt erfolgt die Acylierung eines 3-IIydroxycephalosporinkernesters jedoch dadurch, daß man die Acylierung in Gegenwart von Kasser, beispielsweise in einen nicht wasserfreien Lösungsmittel oder in einem Geraisch aus einen organischen

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Lösungsmittel und Wasser, durchführt. Falls das Reaktionsgemisoh Wasser enthält, dann erfolgt ausschließlich Acylierung an der Aminogruppe unter Bildung des gewünschten 7-Acylamido-3-hydroxyesters, und zwar auch dann, wenn man einen Überschuß an Acylierungsmittel verwendet.

Die nicht wasserfreie Acylierung eines 3-Hydroxycephalosporinkernesters erfolgt beispielsweise unter Verwendung von Carbonsäurechloriden oder -bromiden oder aktivierter Ester, Azide oder gemischter Anhydride. Hierzu geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise Äther wie Tetrahydrofuran oder Dioxan, Ketone wie Aceton oder Methyläthy!keton, Alkylnitrile wie Acetonitril, oder sonstige geeignete organische Lösungsmittel, die mit dem Acylierungsmittel nicht reagieren..

Die Acylierung wird zweckmäßigerweise durchgeführt bei Temperaturen zwischen etwa 5 und 25 C.

Die Menge an in dem Reaktionsgemisch vorhandenem Wasser scheint nicht kritisch zu sein, und im allgemeinen eignet sich eine Menge von etwa 5 Volumenprozent, bezogen auf das organische Lösungsmittel. Man kann jedoch auch größere Mengen Wasser verwenden.

Die nicht wasserfreie Acylierung läßt sich durchführen, wie dies beispielsweise im folgenden für die Herstellung von p-Nitrobenzy"L-T-[2 (2 '-thienyl) acetamido/-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat beschrieben ist. Hierzu löst man p-Nitrobenzyl-7-anino-3-hydroxy-3-cepheia-4-carboxylat in Tetrahydrofuran/Wasser (Volumverhältnis 3:1) und suspendiert in der so erhaltenen Lösung einen Überschuß an Katriumbisulfit. Die Suspension versetzt man hierauf unter Rühren mit einer Lösung von überschüssigem Thiophen-^-acctylchlorid in Tetrahydrofuran« Das Ger-isch wird etwa 2 Stunden bei etwa 20 bis 25 ⁰C gerührt. Das mit Wasser mischbare Lösungsmittel wird im Vakuum abgedampft, und das gewünschte Produkt gewinnt man aus dem wässrigen Rückstand durch Extraktion mit einem mit Wasser nicht mischbaren

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organischen Lösungsmittel, beispielsweise mit Äthylacetat.

Nach der gleichen Arbeitsweise setzt man t-Nitrobenzyl-7-amino-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat-hydrochlorid in wässrigem Aceton mit O-Fornylmandeloylchlorid in Gegenwart von Natriumbisulfit um, und erhält so das p-Nitrobenzyl-7-(alpha-formyloxy-alpha-phenylacetylamino)-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat. In ähnlicher Weise wird p-Nitrobenzyl-7-amino-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat-hydrochlorid in wässrigem Acetonitril mit Phenoxyacetylchlorid in Gegenwart von Propylenoxid umgesetzt, und hierdurch gelangt man zum t.-Nitrobenzyl-^-phenoxyacetamido-S-hydroxy-S-cephem·^- carboxylat.

Die 3-Hydroxycephalosporinkernester kann man nach einer Vielzahl von Amidkupplungsreaktionen acylieren und hierdurch mit den verschiedensten Acylgruppen versehen, wodurch man Verbindungen der Formel I erhält, bei denen R₁ für Wasserstoff steht.

Verbindungen der Formel I, die über eine mit Ozon reagierende Acylgruppe verfügen und zu denen man daher zweckmäßigerweise nicht durch Ozonolyse des entsprechenden 7-Acylamido-3-exomethylencephamesters gelangt, lassen sich herstellen durch Acylierung des oben beschriebenen 3-Hydroxycephalosporinkernesters. Verbindungen der Formel I, bei denen R- für Wasserstoff steht, und die Acylgruppe der Formel

Il

R'-C-

2-Thienylacetyl, 3-Thienylacetyl, 1-Tetracylacetyl, 2-0xazylacetyl, 2-Thiazylacetyl oder eine ungesättigte Gruppe wie Crotonyl oder Cyclohexadienyl bedeutet, lassen sich durch nicht wasserfreie Acylierung eines 3-Hydroxycephalosporinkernesters der oben beschriebenen Art herstellen.

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Zu 'den 7-Acetamido-3-hydroxy-3-cephem-4-carbonsäureestern gelangt man am bequemsten durch Umsetzung des entsprechenden 3-Hydroxykernesters mit Keten in wässrigem Aceton.

Die erfindungsgemäßen antibiotischen Verbindungen, nämlich die 3-Methoxy-, 3-Äthoxy-, 3-Diphenylmethyloxy- oder 3-Methyl-2-butenyl-1-oxy-3-cephem-4-carbonsäuren

Il

(Formel I, R=R¹-C-, R₂ ^{=H und R}i ⁼ etwas anderes als Wasserstoff)

können hergestellt werden, indem man als Zwischenprodukt einen 3-Hydroxy-3-cephemester (Formel I, R„ ist etwas anderes als Wasserstoff und R₁ steht für Wasserstoff) mit der entsprechenden Diazoverbindung umsetzt. Die esterbildende Gruppe R₂ wird dann unter Bildung der antibiotischen Verbindung der Formel I entfernt, worin R für eine Acy!gruppe der Formel

11

R'-C-

steht, R. etwas anderes bedeutet als Wasserstoff und R- Wasserstoff darstellt.

Als Diazoverbindungen werden erfindungsgemäß Diazomethan, Diazoäthan, Dipheny!diazomethan und 1-Diazo-3-methy1-2-buten verwendet. Diese Diazoverbindungen sind leicht zugänglich, und man kann sie nach bekannten Verfahren herstellen.

Die Veretherung wird durchgeführt, indem man eine Ätherlösung der Diazoverbindung zu einer Lösung des 3-Hydroxycephalosporinesters in einem inerten Lögungsmittel gibt. Zweckmäßigerweise verwendet man einen Überschuß an Diazoverbindung. Die Verähterung verläuft bei Temperaturen zwischen etwa 20 und 25 °C mit ausreichender Geschwindigkeit. Als inerte Lösungsmittel kann man solche Lösungsmittel einsetzen, die mit der Diazoverbindung nicht

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reagieren, und vorzugsweise kommen hierfür chlorierte Kohlen-Wasserstoffe in Frage, wie Methylenchlorid oder Chloroform.

Die Geschwindigkeit der Verätherung kann beschleunigt werden, indem man das Reaktionsgemisch mit einer katalytischen Menge Bortrifluoridätherat versetzt. Normalerweise ist die Verätherung mit Diazomethan innerhalb von etwa 2 Stunden beendet.

Die gewünschten Cephalosporinäther lassen sich aus dem Reaktion S gemisch ohne weiteres gewinnen, und sie können beispielsweise durch Eindampfen des Reaktionsgemisches zur Trockne und Umkristallisieren des Rückstands gereinigt werden.

Die 3-Hydroxy-3-cephemester können zur Herstellung verschiedener Äthersubstituenten ferner mit anderen Verätherungsmitteln umgesetzt werden als mit Diazoverbindungen. So kann man beispielsweise die S-Hydroxy-S-cephemester in Gegenwart einer Base mit Methyljodid, einem niederen Schwefelsäurealkylester wie Dimethylsulfat, oder mit Trimethyloxoniumfluoborat umsetzen und so zum Methyläther oder einem seiner höheren Homologen gelangen. Durch Umsetzung aktivierter Halogenverbindungen in Gegenwart einer Base mit den S-Hydroxy-S-cephemestern erhält man andere Ätherderivate. Für die Umsetzung kann man beispielsweise aktivierte Halogenverbindungen wie die alpha-Halogenäther, Chlormethyläther und Brommethyläthyläther, alpha-Halogensäureester wie Äthylbromacetat, Methylchloracetat, Äthyl-alpha-brompropionat, und Allylhalogenid wie Allylbromid oder Allylchlorid verwenden, wodurch man ebenfalls zu 3-Cephem-3-äthern gelangt. Bei der Herstellung von 3-Cephem-3-äthern mit den oben erwähnten Reagientien kommt es gleichzeitig zu einer Alkylierung in Stellung 4 des Dihydrothiazinrings. So reagiert beispielseise Methyljodid mit p-Nitrobenzyl-V-phenylacetamido-S-hydroxy-S-cephem-4-carboxylat in Gegenwart einer Base unter Bildung eines Reaktionsgemisches, das den gewünschten 3-Methoxyäther,

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'l-^lethyl-S-hydroxy^-cephera^-carboxylat sowie 4-Methyl-3r-nethoxy-2-cepheia-4-carboxylat enthält. Aus derartigen Goriischen läßt sich der gevzünschte 3-Äther Chromatograph!sch isolieren.

Die bevorzugten Verätherungsmittel, nämlich die oben erwähnten Diazoverbindungen wie Diazomethan, reagieren mit den 3-IIycroxy-3-cephemestern unter Bildung der gewünschten 3-Cephemäther, ohne daß es dabei gleichzeitig zu einer Alkylierung in Stellung 4 kommt.

Nach einer besonderen erfindungsgenäßen Arbeitsweise löst man p-Nitrobenzyl-7-^2-(2-thienyl)acetamido/-3-hydroxy-3-cephein-4-carboxylat in Methylenchlorid und versetzt diese Lösung mit einer Lösung von überschüssigem Diazomethan in Methylenchlorid. Das Reaktionsgemische läßt man 2 Stunden bei Raumteinpratur stehen, worauf man das Lösungsmittel abdrapft und den Rückstand in Äthylacetat löst. Die Äthylacetatlösung wird abgeschreckt, wodurch' p-Nitrobenzyl-?-/^- (2-thienyl) acetamido_/-3-methoxy-3-cephem-4-carboxylat als kristalliner Feststoff ausfällt.

In ähnlicher Weise läßt sich die 3-Äthoxyverbindung mit Diazoäthan herstellen.

Wie bereits oben erwähnt, sind bei den erfindungsgemäßen Verfahren und Arbeitsweisen die Carboxylgruppen der Cephalo sporinverbindung mit einer abspaltbaren esterbildenden Gruppe, beispielsweise einer der bereits oben aufgeführten Verbindung, geschützt. In ähnlicher Weise sind, falls. die Verbindungen der Formel I, bei denen die Acylamidogruppe eine Hydroxylgr-uppe oder eine Aminogruppe, z.B. die Mandeloyl- oder 7'xiinoadipoylgruppen, oder eine Carbonsäuregruppe als Substituenten aufweist, derartige funktionelle Gruppen mit einer abspaltbaren Schutzgruppe versehen. Die hier beschriebenen Carbonsäure-, Aiaino- oder Ilydroxylschutzgruppen stellen nur Beispiele vieler bekannter Schatzgruppen dar, die sich erfindungsgeraäß verwenden

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lassen. Die einzige Bedingung dabei ist, daß derartige Schutzgruppen unter den angewandten Bedingungen der Ozonolyse, Acylierung und Verätherung stabil sind, und daß man sie durch saure oder basische Hydrolyse oder durch katalytische Hydrogenolyse ohne weiteres unter Bedingungen abspalten kann, die das Cephalosporinmolekül nicht beeinträchtigen.

Erfindungsgemäß bevorzugte Schutzgruppen für Carbonsäuren sind p-Nitrobenzyl, p-Methoxybenzyl und Benzhydryl. Die p-Nitrobenzylestergruppe wird durch katalytische Hydrogenolyse unter sauren Bedingungen abgespalten. Die Abspaltung der p-Methoxybenzyl- sowie Benzhydry!gruppen erfolgt mit Trifluoressigsäure bei 0 bis 10 °C in Anisol/ und zwar nach dem in J. Org. Chem., 36, 1259 (1971) beschriebenen Verfahren. Man kann jedoch auch andere Carbonsäuren schützende und esterbildende Gruppen verwenden, wie Benzyl-, 2,2,2-Trichloräthyl- und t.-Butylgruppen.

Zum Schutz von Hydroxylgruppen verwendet man vorzugsweise die Formylgruppe oder die Methoxyäthylgruppe, CH-O-CH-CH₃ , die man durch Umsetzung der Hydroxylgruppe mit Methylvinyläther erhält.

Als Aminoschutzgruppen bevorzugt man die t.-Butyloxycarbamidogruppe sowie die i-Carbomethoxy-2-propenylgruppe, die man durch Kondensation der Aminogruppe mit Acetoessigsäureester erhält.

Im Anschluß an die Herstellung eines Cephalosporinäthers (Formel I, R₁ = ein anderer Substituent als "Wasserstoff) spaltet man die an der Carboxylgruppe befindliche Esterschutzgruppe sowie, falls solche in der Seitenkette vorhanden sind, die Hydroxyl- und Aminoschutzgruppen ab und gelangt so zu einer erfindungsgemäßen, antibiotisch wirksamen Verbindung. Die Cephalosporinester, an der Aminogruppe geschützte Verbindungen sowie an der Hydroxylgruppe geschützte Verbindungen

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stellen daher wertvolle Zwischenprodukte zur Herstellung der ,antibiotisch wirkenden'Cephalosporinäther dar.

Typische Beispiele von erfindungsgemäßen antibiotisch wirksamen Cephalosporinen sind folgende; ' .

7-Acetamido-3-iaethoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-Propionamido-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, T-Cyanoacetamido-S-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-Chloracetamido-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-Phenylacetamido-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-(4-Chlorphenylacetamido)-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-(4-Methoxypheny!acetamido)-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-(3,4-Dichlorphenoxyacetamido)-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-Phenoxyacetamido-3-äthoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-Thiophenoxyacetamido-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7- (4-Chlorthiophenoxyacetamido) -3-methoxy-3-cephem-4-i-carbonsäure, 7-Phenoxyacetamido-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure/ 7-Acetamido-3-äthoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-(4-Hydroxyphenoxyacetamido)-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-Benzamido-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-(2,6-Dimethoxybenzamido)-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-(3,4-Dichlorbenzamido)-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-(3-Brombenzamido)-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-(2-Chlorphenoxyacetamido)-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-(4-Cyanopheny!acetamido)-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-(4-Nitrophenylacetamido)-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-/2-(2-Thienyl)acetamido/-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-/2-(2-Thienyl)acetamido/-3-äthoxy-3-cephem-4-carbonsäure/ 7-/2-(3-Thienyl)acetamido/-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-/2-(2-Furyl)acetamido/-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-/2-(1-Tetrazyl)acetamido/-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-/2-(2-Oxazyl)acetamid£/-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-/2-(2-Thiazyl)acetamido/-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure,

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fNSPE-GT®

7-/2- (5-Tetrazyl)acetamido/-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-(D-Mandelamido)-S-itiethoxy-S-cephem^-carbonsäure , 7- (2-Chlorthiophenoxyacetamido) -S-methoxy-S-cephem^-carbonsäure, 7- (D-4-Hydroxyinandelamido) -3-methoxy-3-cepheIn-4-carbonsäure, 7- (D-3-Hydroxymandelamido) -S-methoxy-S-cephem-^-carbonsäure, 7- (D-3-Methoxyiaandelamido) -S-inethoxy-S-cephein-^-carbonsäure, 7- (D-Mandelamido) -S-äthoxy-S-cephem-^-carbonsäure, 7-Phenylacetamido-3-benzhydryloxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-/2-(2-Thienyl)acetamido/^-(3-methyl-2-butenyl-1-oxy)-3-cepheia-4-carbonsäure,

7-?henoxyacetaIaido-3-benzydryloxy-3-cepheIn-4-carbonsäure, 7-Acetaraido-3-(3-nethyl-2-butenyl-1-oxy)-3-cephem-4-carbonsäure, 7-/2-(2-Oxazyl>acetamid£/-3-äthoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7- (S-Amino-S-carboxyvaleramido) -3-niethoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7- (4-itoiinomethylphenylacetamido) -3-rnethoxy-S-cephem-4-carbonsäure, 7-(4-CarboxyiaethyiphenylacetaraidoJ-S-me-thoxy-S-cephera-4-carbonsäure und

7- (3-Chlor-4-hydroxyphenoxyacetamido)-S-methoxy-S-cephem-4-carbonsäure.

Die Cephalosporinätherkerne (Formel 1,R=H und R^ hat eine andere Bedeutung als Wasserstoff) sind besonders interessante Verbindungen, da man sie zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Äntibioticums (Formel 1,R= Acyl und R₁ = andere Bedeutung als Wasserstoff) mit der jeweils gewünschten Acylgruppe acylieren kann.

Die Acylierung dieser Kerne kann in für die Acylierung von 7-Aminocephalosporansäure oder 7-Aminodesacetoxycephalosporansäure bekannter Weise durchgeführt werden. Die Cepahlosporinätherkernsäuren oder Cephalosporinätherkernester lassen sich unter wasserfreien Acylierungsbedingungen oder auch in Gegenwart von Wasser acylieren. Man kann die freie Säure des Cephalosporinätherkerns oder eines entsprechenden Esters hiervon daher mit einem Carbonsäurehalogenid in einem wässrigen

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Lösungsrnittelsystem, beispielsweise wässrigem Aceton, in Gegenwart eines Halogenwasserstoff-Akzeptors, wie Triäthylandn, Pyridin oder Natriumbicarbonat, acylieren. Die Acylierung kann ferner vorgenommen werden durch Umsetzung eines Esters des Ätherkerns mit einer Carbonsäure in Gegenwart eines Kondensationsmittels, wie N~Äthoxycarbonyl-2-äthoxy-1 ,2-dihydrochinolin (EEDQ) oder Dicyclohexylcarbodiimid. Der Ätherkern läßt sich ferner acylieren mit dem Anhydrid einer Carbonsäure oder mit einem gemischten Anhydrid. Nach einem weiteren bekannten Acylierungsverfahren acyliert man den Ätherkern mit einem reaktionsfähigen Carbonsäureester, beispielsweise dem Pentachlorphenylester einer Carbonsäure.

So kann man beispielsweise p-Nitrobenzyl^-amino-S-methoxy-3-cephem-4-carboxylat mit Thiophen-Z-acetylchlorid in wässrigem, Bicarbdnat enthaltenden Aceton zu p-Nitrobenzyl-?-/^-(2-thienyl)acetamido/-3-methoxy-3-cephem-4-carboxylat umsetzen.

p-Nitrobenzyl-T-amino-S-iaethoxy-S-cephem-'i-carboxylat wird mit Phenoxyessigsäure in einein Lösungsmittelgemisch aus Tetrahydrofuran und Aceton in Gegenwart von EEDQ umgesetzt, wodurch man das p-Nitrobenzyl-7-^N-{t.-butyloxycarbonyl)-D-alphaphenylglycylamido/-3-methoxy-3-cephera-4-carboxylat erhält.

p-Nitrobenzyl-T-amino-S-iiiethoxy-S-cephem-^carboxylat setzt man mit Mandelsäure-O-carboxyanhydrid in Äthylacetat um, und man gelangt so zum p-Nitrobenzyl-7-(D-alpha-mandelaraido)-3-methoxy-3-cephem-4-carboxylat.

Typische Beispiele für Acylierungsgruppen, die sich bei obigen Verfahren einsetzen lassen, sind Thiophen-2-acetylchlorid, Phenoxyacetylchlorid, Phenylacetylchlorid, Pentachlorphenylthiopen-3-carboxylat, Oxazol-2-acetylbromid, Thiazol-2-acetylchlorid, Tetrazol-1-essigsäure, Mandelsäure-O-carboxyanhydrid, 4-Hydroxymandelsäure-O-carboxyanhydrid, 4-Chlorphenoxyacetylbromid, Benzoylchlorid, 4-Cyanobenzoylchlorid, 4-Cyanophenylacetylchlorid oder 3^-Dichlorthiophenoxyacetylchlorid.

Typische Cephalosporinätherkernsäuren oder deren Ester, zu denen man erfindungsgemäß gelangen kann, sind T-Amino-S-methoxy-S-cephem-4-carbonsäure, 7-Aiaino-3-äthoxy-3-cephem-4-carbonsäure, p-Nitrobenzyl-7-amino-3-methoxy-3-cephem-4-ca'rboxylat, p-Methoxy-

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benzyl^-amino-S-methoxy-S-cephem^-carboxylat, 2,2,2-Trichloräthyl-7-amino-3-methoxy-3-cephem-4-carboxylat, 2 ,2 ,2-Trichloräthyl-7-amino-3-äthoxy-3-cephem-4-ca·rboxylat , Diphenylhethyl-7-amino-3-methoxy-3-cephem-4-carboxylat, p-Nitrobenzyl^-amino-S-benzhydryloxy-S-cephcm-4-carboxylat, 7-Amino-S-benzhydryloxy-S-cephem^-carbonsäure oder p-Nitrobenzyl-V-amino-S-(3-methyl-2-butenyl-1-oxy)-3-cephem-4-carboxylat.

Die Cephalosporinätherkerne^ter lassen sich ferner herstellen, indem man die geschützte Aminoadipoylseitenkette aus einem 3-Ätherderivat von Cephalosporin C abspaltet. Hierzu setzt man beispielsweise 7- (S-Propionamido-S-carboxyvaleramido) -3-methoxy-3-cephein-4-carbonsäuredibenzhydrylester mit Phosphorpentachlorid in Gegenwart von Pyridin um, wodurch man zum Iminohalogenid gelangt, aus welchem man durch Zusatz von Methanol den Methylenoläther erhält. Der Enoläther läßt sich ohne weiteres hydrolysieren, und man gelangt so zum Benzhydryl^-amino-S-methoxy-S-cephem^-carboxylat. Die Abspaltung der Seitenkette erfolgt mittels PCl₅ nach bekannten Verfahren, wie sie zur Abspaltung der Aminoadipoylseitenkette von Cephalosporin C zur Herstellung eines 7-Aminocephalosporansäureesters verwendet werden.

Die 7-(5-geschütztes Amino-5-carboxyvaleramido)-3-exomethylencepham-4-carbonsäurediester, deren geschützte Aminogruppe die Chloracetamido-, Propionamido- oder 2,4-Dichlorbenzamidogruppe (Verbindung II, R₃= 5-geschütztes Amino-5-carboxyvaleryl) darstellt, werden zu dem 3-Ätherderivat (Formel III, R, = 5-geschütztes Amino-5-carboxyvaleryl und R₁ steht für etwas anderes als für Wasserstoff) erfindungsgemäß durch die bereits beschriebene Ozonolyse und Verätherung umgewandelt. 7-(S-Propionamido-S-carboxyvaleramido)-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, 7-(S-Chloracetamido-S-carboxyvaleramido)-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure und 7-/5-(2,4-Dichlorbenzamido)-S-carboxyvaleramidoy-S-methoxy-S-cephem^-carbonsaure sowie deren leicht abspaltbare Diester und insbesondere ihre Benzhydrylester stellen daher eine besonders interessante Gruppe von Verbindungen dar. In ähnlicher Weise sind die entsprechend substituierten Exomethylencephamester wertvolle Ausgangsprodukte zur Herstellung dieser Verbindungen.

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Durch die oben beschriebenen Verfahren kann man daher ein 7-Methoxyderivat von Cephalosporin C, das man als Fermentationsprodukt eines Mikroorganismus der Gattung. Streptomyces nach dem in J. Am. Chem. Soc. 93, 2308 (1971) beschriebenen Verfahren erhält, in de'n 7-Methoxy-3-exomethylencephamester umwandeln. Durch die ebenfalls oben beschriebene Ozonolyse und Verätherung läßt sich der 3,7-Dimethoxy-3-cephemester herstellen, und durch Abspalten der geschützten Aminoadipoylseitenkette mit PCI,- in Gegenwart von Pyridin gelangt man zu einem Ester von 7-Amino-3,7-dimethoxy-3-cephem-4-carbonsäure, beispielsweise dem Benzhydryl- oder p-Nitroberizylester. Den 7-Amino-3,7-dimethoxykernester kann man nach bekannten Verfahren zu 7-Acylamido-3,7-dimethoxy-3-cephem~4-carboxylaten acylieren. Durch Abspalten der Estergruppe erhält man eine antibiotisch wirksame 7-Acylamido-3_/7-dimethoxy-3-cephem-4—carbonsäure. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise 7-Mandelamido-3,7-dimethoxy-3-cephem-4-carbonsäure, l-[2-(2-Thienyl)acetamido_/-3 ,7-dimethoxy-3-cephem-4-carbonsäure oder 7-(3- oder 4-Hydroxymandelamido)-3,7-dimethoxy-3-cephem-4-carbonsäure herstellen.

Die in Stellung 3 verätherten 7-Acylamido-3-cephem-4-carbon-

.0

säuren (Formel I, R = R-¹-C-, R. = Methyl, Äthyl, Diphenylmethyl oder 3-Methyl-2-butenyl, R₂ = Wasserstoff),stellen interessante Antibiotica dar, die das Wachsen grampositiver und gramnegativer Mikroorganismen hemmen.

In der folgenden Tabelle I sind die Minimalinhibierungskonzentrationen (MIC) für die dort angeführten erfindungsgemäßen Verbindungen angegeben. Die entsprechenden Werte wurden durch das Standard-Agar-Scheiben-Verfahren ermittelt.

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ORtSiNAl SNSPECTSO

Tabelle I

23^353

Antibiotisches Spektrum von Cephalosporinätharn Scheiben-Platten-Verfahren

Mikroorganismus

Antibioticum

Konzentration mg/ml der Inhibierungszone

2 (Durchmesser in mm)

Staphylococcus aureus Bacillus subtilis Sarcina lutea Mycobacteriuin avium Saccharomyces pastorianus Keurospora crasse Candida tropicalis Fusarium moniliforme Trichophyton mentagrophytes Proteus vulgaris Salmonella gallinarum Escherichia coli Pseudomonas aeruginosa Klebsiella pneumoniae Serratia marcescens Pseudomonas solanacearcum

1,0	0,1	0,01	1,0	0,1	0,01
34	24	IO	34	25	16
44	32	16	42	27	15
33	23	S	29	23	13
S	O	_			_

2O	15	24	—
23	S	24	14
21	13	28	16

13

22

15

34 26

Verbindung A = 7-/2- (2-Thienyl) acetaimido/-3-methoxy-3-cephern-

4-carbonsäure.
Verbindung B = 7-(D-Mandelamido)-3-n!ethoxy-3-cephem-

4-carbonsäure.

Sin "S" bedeutet eine Spur Inhibierungszone.

Ein Strich bedeutet, daß sich bei der Testkonzentration keine Inhibierungszone beobachten läßt.

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GHtGl^

In der folgenden Tabelle II sind" die Minimalinhibxerungskonzentrationen (MIC) für die erfindungsgemäßen Verbindungen angegeben, und zwar gegenüber Kliniksolaten von gegen Penicillin resistenten Staphylococcen in Gegenwart sowie in Abwesenheit von Serum. Die Werte für die MIC wurden ermittelt nach dem von Byrson ans Szybalski, Sciene, 116, 45 (1952) beschriebenen Verfahren.

Tabelle II Antibiotische Aktivität von gegen Penicillin reslstentem Staphylococcus

Staphylococcus-Klinikisolate Verbindung¹ MIC (mg/ml)

V-41 V-32 X-400² V-84 Xl.1

KS³ S KS S KS S KS S KS

A y- 20 >20 >20 >20 >2O >20 4,8 > 20 0,8 3,0 B 18,4 >20 >20 >20 >20 >20 9,4 11,10,6 O,5

Verbindungen A und B sind die Verbindungen der Fußnote 1 aus Tabelle I .

gegenüber Methicillin resistenter Staphylococcus

KS - kein Serum
S - Serum

Die nachfolgende Tabelle III zeigt die Werte für die MIC für die angeführten Testverbindungen gegen eine repräsentative Anzahl gramnegativer Organismen. Die dort genannten Werte wurden nach dem Gradienten-Platten-Verfahren ermittelt.

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- 36 ο **>■·'· ::b3

'Tabelle III Antibiotische Aktivität gegen gramnegative Organismen

Organismus MIC der Testverbindung (mg/ml)

A B

Shigella sp.
Escherichia coli ^lcbsiella pneumoniac Aarobacter aerogenes Salmonella heidelberg Pseudomonas aeruginosa Serratia marcescens

43,8	8	,0
57,5	8	,6
11,2	4	,5
9,9	4	,3
9,8	4	,8
200	> 200
200	164

Bei den Verbindungen A und B handelt es sich um die gleichen Verbindungen wie sie bei Fußnote 1 in Tabelle I angegeben sind.

Die erfindungsgamäßen antibiotisch wirksamen Cephalosporinäther sind verhältnismäßig untoxisch, und sie lassen sich zur Bekämpfung von Infektionen bei warmblütigen Säugetieren verwenden, wenn man sie parenteral in einer pharmazeutisch wirsamen, nichttoxischen Dosierungsform verabreicht. Zur Bekämpfung von Infektionen werden diese Äther beispielsweise in Dosen von etwa 25 bis 50 mg pro kg Körpergewicht verabfolgt. Zur Steuerung von Infektionen bei bestimmten Wirten kann eine wiederholte Verabreichung einer kleineren Dosis ausreichen, in anderen Fällen muß man gegebunenfalls größere nichttoxische Dosen verabfolgen, um zum gewünschten Erfolg zu gelangen.

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INSPECTED

Eine, bevorzugte Gruppe erfindungs'gemäßer Antibiotica sind
die 3-Methoxycephalosporine der Formel I bei welcher

Il

R¹ eine R¹-C- Acylgruppe bedeutet, R₁ für Methyl steht und
R₂ Wasserstoff bedeutet. Besonders bevorzugt sind dabei die Antibiotica der Formel I, bei denen R^! für die Gruppe

steht, in welcher Z Hydroxy bedeutet, R für Methyl steht und R₂ Wasserstoff ist. Typische Vertreter dieser bevorzugten Verbindungen sind 7-(D-Mandelamido)-S-methoxy-S-cephem-^carbonsäure , 7- (D-4-Hydroxymandelamido) -S-methoxy-S-cephem-'i-carbonsäure , 7- (D-3-Hydroxymandelamido) -3-irethoxy-3-cephem-4-carbonsäure , 7-/2-(2-Thienyl) -^-hydroxyacetamidoy-S-methoxy-3~cephem-4-carbonsäure sowie l-(2- (-Thienyl) -2-hydroxyacetamido/-3-methoxy-3-cephem-4-c arbonsäure.

Die erfindungsgemäßen Antibiotica lassen sich in Form ihrer freien Säuren oder in Form ihrer Salze mit pharmazeutisch
unbedenklichen nichttoxischen Säuren verabreichen, z.B. in Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze. Solche Salze werden hergestellt., indem man die jeweiligen freien Säuren der erfindungsgemäßen Antibiotica mit einer geeigneten Base .umsetzt, beispielsweise mit Natriumcarbonat, Natriurrbicarbonat, Natriumhydroxid, Kaliumcarbonat oder ähnlichen Basen,

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.

4 0 9 6 2 2/1167

Beispi-el 1

p-:iitrobenzyl-7-amino-3-methylencepham-4-carboxylat-

hydrochlorid

Eine Lösung von 955 mg (2 mMol) p-Nitrobenzyl-7—phenoxyacetainiäo-3-methylencepham-4-carboxylat in 10 ml Methylenchlorid wird mit 175 mg trockenem Pyridin und 460 mg Phosphorpentachlorid versetzt, worauf man das Gemisch 6 Stunden bei Raumtemperatur rührt. Das so erhaltene Geri-sch versetzt man dann mit 1 ml Isobutanol und läßt es über !."acht bei O C stehan. Das hierbei als kristalliner Niederschlag ausfallende p-:>!itrobenzyl-7-amino-3-methylencepham-"1-carboxylat-hydrochlorid wird abfiltriert (Ausbeute 430 mg, 53 % } . '

ilenentaranalyse für C, ,-H₁ ,N-O
^Λ Ib 16 3 ,/

berechnet: C 46,69; H 4,18; N 10,89; gefunden: C 46,40; H 4,20; N 10,62.

1.3. (Nujol-Mull):

Carbonylabsorption bei 5,65 (ß-Lactara) und 5,75 (Ester) ,u.

l\.:i.R. '{UMSO ά..) Sicrnale bar 6,34 (2d, 2H, C_n-H_n), 4,

C £.2.

(d, H-:, C₀-H); 4,7-4,4 (m, 6H, C₄-H, Ester CH₃,

C^-CH₉ und C₇-ii); und 2,4-1,6 (m, 4H, aromatischer H)

98

4 Q 3 8 2 ζ / 1 1 6 .'

■235ί*353

Beispiel 2

p-IJi tr obenzyl-7-amino-3-ine thy lencepham-4-carboxy lat-

p-toluolsulfonatsalz .

Eine Lösung von 965 mg p-Nitrobenzyl-7-phenoxyacetamido-3~methyiencepham-4-carboxylat in 10 ml Methylenchlorid wird mit 175 mg trockenem Pyridin sowie 460 mg Phosphorpentachlorid versetzt, vorauf man das Gemisch 5 Stunden bei Raumtemperatur rührt- Das Reaktionsgemisch wird dann auf 0 ⁰C abgekühlt und mit 50 ml kaltem Methanol versetzt. Man rührt 0,5 Stunden bei Raumtemperatur weiter, worauf man das Reaktionsgemisch im Vakuum zur Entfernung der Lösungsmittel eindampft und den Rückstand in einem Gemisch aus fithylacetat und Wasser löst. Der pH-Wert der Lösung wird auf pH 7 eingestellt, und die Äthylacetatschicht trennt man ab, wäscht sie mit Wasser und trocknet sie. Die getrocknete Lösung versetzt man mit einem Äquivalent p-Toluolsulfonsäure, und beim Abkühlen fallen 600 mg p-Nitrobenzyl-7-amino-3-methylencephair>-4-carboxylat-p-tolualsulfonatsalz in Form eines kristallinen Niederschlags aus. Das'Produkt reinigt man durch Umkristallisieren aus einem Gemisch aus 12 ml Methanol, 24 ml Äther und 15 ml Petroläther.

Elementaranalyse für C₂₂H₂₃]SUOoS„:

berechnet: C 50,66; H 4,45? N 8,06; gefunden: C 50,41; H 4,51; N 7,86.

I. R. (Nujol Mull) :

Carbonylabsorption bei 5,65 (ß-Lactam) und 5,71 (Ester) ,u.

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ORIGINAL INSPECTED

N.M^R. (DMSO dg)

Signale bei 7,70 (s, 3H, p-Methyl); 6,39 (s, 2H, C₂-H₂); 4,9 8 (d, IH, Cg-H); 4,7-4,3 (m, 6H H₄-H, Ester CH₂; C₃-CH₃, und C₇-H); und 2,93-1,68 (m, 8H, aromatischer H) 77 .

U.V. (pH 6 Puffer)

Maxima bei 218 m.u ( € = 19 600) und 268 m_/u ( 6 = 9 400).

Beispiel 3

p-Methoxybenzy1-7-amino-3-methylencepham-4-carboxylat-

hydrochlorid

Eine Lösung von 4,3 g p-Methoxybenzyl-7-phenoxyacetamido-3-methylencepham-4-carboxylat in 50 ml Methylenchlorid wird mit 880 mg trockenem Pyridin sowie 2,3 g Phosphorpentachlorid versetzt, worauf man das Gemisch 3 Stunden unter Rückfluß rührt. Das erhaltene Reaktionsgemisch wird in einem Eis-Wasser-Bad abgekühlt und mit 5 ml Isobutanol versetzt. Das Gemisch rührt man in der Kälte mehrere Stunden, und während dieser Zeit fallen 2,2 g p-Methoxybenzy l-7-amino-3-methylencepham-4-carboxylat-hydrochlorid aus dem Reaktionsgemisch als Produkt aus. Das so erhaltene Produkt wird abfiltriert, mit kaltem Methylenchlorid gewaschen und im Vakuum getrocknet.

Elementaranalyse für C.gH.gKLO.SCl:

berechnet: C 51,82; H 5,16; N 7,55; gefunden:: C 51,65; H 5,04; N 7,72.

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Beispiel 4

p-Methoxybenzyl-7-amino-3~methylencepham-4-carboxvlat-

p-toluolsulfonat

Eine Lösung von 9 37 mg p-Methoxybenzyl-7-phenoxyacetamido-3-methylencepham-4-carboxylat in 10 ml Methylenchlorid wird mit 0,18 ml trockenem Pyridin sowie 460 mg Phosphorpentachlorid versetzt. Das Gemisch rührt man 2 Stunden bei Raumtemperatur, worauf man auf 5 C abkühlt. Das kalte Gemisch wird mit 50 ml kaltem Methanol versetzt, und man läßt es dann langsam auf Raumtemperatur erwärmen. Das Reaktionsgemisch wird im Vakuum eingedampft, und den Rückstand löst man in einem Gemisch aus Äthylacetat und Wasser. Der pH-Wert der erhaltenen Lösung wird auf pH 7 eingestellt, worauf man die Äthylacetat-Schicht abtrennt, mit Wasser wäscht und trocknet. Die getrocknete Äthylacetat-Schicht versetzt man mit einem Äquivalent p-Toluolsulfonsäure. Nach Abkühlen erhält man 600 ml p-Methoxybenzyl-7-amino-3-methylencepham-4-carboxylat-p-toluolsulfonat als kristallinen Feststoff.

Elementaranalyse für ^C23^H26^N2°6^S2^:

berechnet: C 54,53; H 5,17; N 5,53; gefunden: 'c 54,33; H 5,05; N 5,47.

I.R. (Nujol Mull) :

Carbonylabsorptionsbande bei 5,65 (ß-Lactam) und 5,78 (Ester) ,u. ' ■ *'

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N.M.R. (DMSO dg) :

Signale bei 7,69 (s, 3H, para-Methyl) 6,41 (s, 2H, C₂-H₂) 6,23 (s, 3H, para-Methoxy) 5,0 (d, IH, C₆-H) 4,82 (s, 2H, Ester CH₂) 4,7-4,55 (m, 4H, C₄-H, C₃-CH₂ und C₇-H)

3,2-2,0 (m, 8H, aromatischer H) f.

Beispiel 5

p-Nitrobenzyl-^-amino-S-hydroxy-S-cephem^-carboxylat-

hydrochlorld

Eine Lösung von 3,85 g p-Nitrobenzyl-7-amino-3-methylencepham-4-carboxylat-hydrochlorid, hergestellt gemäß der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise, in 600 ml Methanol wird in einem Aceton-Trockeneis-Bad gekühlt. Durch das so erhaltene Reaktionsgemisch läßt man dann etwa 20 Minuten Ozon perlen, und das Reaktionsgemisch färbt sich während dieser Zeit schwach blau. Zum Austreiben von überschüssigem Ozon leitet man dann Stickstoff durch das Reaktionsgemisch. Hierauf wird das als Zwischenprodukt gebildete Ozonid zersetzt, indem man durch das Reaktionsgemisch solange Schwefeldioxid leitet, bis sich das Reaktionsgemisch im Kaliumjodid-Stärke7Versuch negativ verhält.

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Das,Reaktionsgemisch wird hierauf im Vakuum eingedampft, und den Rückstand löst man in 200 ml 0,1 η Chlorwasserstoff in Methylenchlorid. Die Lösung dampft man zur Trockne ein, und den Rückstand löst man in Aceton. Nach Abkühlen erhält man 3,15 g p-Nitrobenzyl-T-amino-S-hydroxy-S-cephem-4-carboxylat-hydrochlorid in Form eines kristallinen Feststoffs. .

I. R* (Nujol Mull) : .

Carbony!absorption bei ·

5,55 (ß-Lactamcarbonyl) und

5,02 (Estercarbony!wasserstoff an die 3-Hydroxygruppe gebunden) ,u.

Elektrometrische Titration ( 66 % DMF) pKa 4,0 und 6,3.

Beispiele

p-Nitrobenzyl-V-amirio-^-hydroxy-S-cephem-^-carboxylat-

hydrochlorid

Eine Lösung von 4 g p-Nitrobenzyl-T-amino-S-methylencepham-4-carboxylat-hydrochlorid in 620 ml Methanol wird in einem Trockeneis-Äcetön-Bad gekühlt, und durch die kalte Lösung leitet man etwa 20 Minuten Ozon. Sodann wird das restliche Ozon aus dem Reaktionsgemisch durch Spülen mit Stickstoff vertrieben, worauf man 10 g Natriumbisulfit zusetzt.

Das dabei erhaltene Reaktionsgemisch rührt man 1 Stunde , bei Eisbadtemperatur, und nach dieser Zeit verhält sich das Gemisch im Kaliumjodid-Stärke-Test negativ.

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Das Gemisch wird hierauf im Vakuum zu einem amorphen gelben Rückstand des Reaktionsprodukts eingedampft. Den Rückstand kristallisiert man aus Aceton um, und man erhält so 3,4 g p-Nitrobenzyl-V-amino-S-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat-hydrochlorid in Form eines kristal linen Acetonsolvats.

I. R. (Nujol Mull) :

Carbonylabsorptionsbande bei 5,60 (ß-Lactam) und 6,04 (Estercarbony!wasserstoff an die die 3-Hydroxygruppe gebunden) /u.

N. M. R. (DMSO d_c) :

Signale bei 7,92 (s, 3H, 1/2 Mol Aceton), 6,22 (2d, 2H, C₂-H₂), 5,07 (d, IH, C₆H),

4,08-4,5 (m, 3H, Ester CH₂ und C₇H), 2,4-1,6 (m, 4H, aromatischer H)

Beispiel 7

p-Nitrobenzyl^-amlno-B-hydroxy-S-cephem^-carboxylat-

hydrochlorid

Nach dem in den Beispielen 5 und 6 beschriebenen Ozonisierverfahren ozonisiert man 3,35 g p-Nitrobenzyl-7-amino-3-methylen-cepham-4-carboxylat-hydrochlorid in Methanol, worauf man das als Zwischenprodukt auftretende Ozonid bei einer Temperatur von 0 ⁰C mit 3,5 ml Trimethylphosphit zersetzt. Das Reaktionsgemisch wird eingedampft, und den Rückstand löst man in 100 ml 0,1 η Salzsäure in" Methylenchlorid. Die erhaltene Lösung wird eingedampft, und

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. ■ ORDINAL INSPECTED

den Rückstand kristallisiert man aus Aceton um, wodurch man 2,8 g p-Nitrobenzyl-^-amino-S-hydroxy-S-cephem-4-carboxylat-hydrochlorid erhält.

Beispiel 8 prNitrobenzyl—7~aiiino-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat

4 mMol p-Nitroben2yl-7-amino-3-hydroxy-3~cephein-4-carboxylat-hydrochloridj hergestellt gemäß Beispiel 5, werden in Wasser gelöst _r und die Lösung versetzt man mit fithylacetat, Der pH-Wert des dabei erhaltenen Breies wird mit 1 η Natriumhydroxid auf pH 2,2 bis pH 5 eingestellt. Die Äthylacetat-Schicht trennt man ab, wäscht sie mit Wasser und trocknet sie über Magnesiumsulfat. Die getrocknete Äthylacetat-Schicht wird zur Trockne eingedampft und man erhält so 1,2 g p-Nitrobenzyl-T-amino-S-hydroxy-S-cephem-4-carboxylat als kristallinen Rückstand.

Elementaranalyse für ^ci4^Hi3^N3^Og^s berechnet: C 47,86; H 3,73; N 11,96; gefunden: C 47,87; H 4,00; N 12,11.

I.R. (Nujol Mull): *

Carbony!absorption bei 5,65 (breit, ß-Lactam und Ester) sowie 6,0 (Amid) .u.

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N.M.R. (DMSO dc) :

Signale bei 6,63 (2d, 2H, C₃H),

5,31 (d, IH, C₆H),

4,89 (d, IH, C₇H),

4,62 (s, 2H, Ester CH₂),

4,3O (breit s, 2H, 7 N-H),

2,5-1,8 (m, 6H, aromatischer H) und 1,2 (d, IH, C₃OH) T . .

B e i s pi el 9

Methyl-V-phenoxyacetamido-a-ihydroxy-S-cephem^-carboxylat

Eine Lösung von 1,6 g Metliyl^-phenoxyacetamido-S-methylencepham-4-carboxylat in 300 ml Methylenchlorid wird in einem Aceton-Trockeneis-Bad gekühlt. Durch die kalte Lösung leitet man 3 Minuten lang Ozon, und das Reaktionsgemisch färbt sich während dieser Zelt leicht blau, überschüssiges Ozon wird mit einem Sauerstoff strom ausgetrieben, und man versetzt das Gemisch hierauf mit Natriumbisulfit. Das Reaktions gemisch läßt man dann unter Rühren auf 0 C anwärmen. Die flüssige Phase wird abdekantiert und der Reihe nach mit 5-prozentiger Salzsäure, Wasser und gesättigter Natriumchlorid-Lösung gewaschen. Das gewaschene Gemisch wird getrocknet und eingedampft und man erhält so 1>5 g rohes Methyl-7-phenoxyacetamido-3-hydroxy-3-cepheiti-4-carboxylat in Form eines amorphen Feststoffs.

Das so erhaltene Rohprodukt löst man in Äthylacetat und extrahiert dann mit 5-prozeBtiger Natriumbicarbonatlösvmg. Der Extrakt wird mit Äthylacetat versetzt, und das so erhaltene Gemisch säuert man Bit In Salzsäure auf pH 2 an.

4Q3822/T 167

2350353

Die organische Phase wird abgetrennt, mit gesättigter Natriumchlorid-Lösung gewaschen und getrocknet. Den getrockneten Extrakt dampft man zur Trockne ein„ und man erhält so 709 mg Reaktionsprodukt, das mit einer geringen Menge des entsprechenden 3-Hydroxy-3-cephemsulfoxids verunreinigt ist, nämlich einem Überoxydationsprodukt. Das gewünschte Produkt trennt man dann von der Sulfoxid-Verunreinigung durch Dünnschichtchromatographie auf Silicagel unter Verwendung von Chloroform;Methanol (9:1)<.

Elementaranalyse für C₁₆H₁₆N₂OgSoH₂O

berechnet: C 50,26;' H 4,75; N 7,33; S 8,38; -gefunden: C 51,03; H 4,62; N 7,06; S 8,37.

I. R. (Chloroform): ¹Ab sorption speaks bei 2,8 (Amid NH), 5,6 (ß-Lactamcarbonyl), 5,85 (breit, Amid und Estercarbonyl) und 6,6 (Amid II) ,u.

N.M.R. (CDCl₃)s

Signale bei 6,65 (s, 2H, C₂-H₃),

6,13 (s, 3H, Methylester),

5,40 (s, 2H, Seitenkette CH₃),

4,93 (d, IH,-.C₆H) ,

4,32 (q, IH, C₇H),

3,15-2,39 (m, 6H, aromatischer und amidischer H), und

1,60 (breit s, IH, 3-OH) T.

Elektrometrische Titration (66 % wässriges DMF):

pKa 5,6. -

403822/1

Beispiel

p-Hethoxybenzyl^-phenoxyacetamido-S-hydroxy^-cephem-

4-carboxylat

Eine Lösung von 2,5 g p-Methoxybenzyl-7-phenoxyacetamido-3-methylencephem-4-carboxylat in 350 ml Äthylacetat wird in einem Aceton-Trockeneis-Bad gekühlt. Durch die kalte Lösung leitet man 8 Minuten Ozon, und zum Austreiben von überschüssigem Ozon schickt man durch das ozonisierte Reaktionsgemisch dann Sauerstoff. Das als Zwischenprodukt gebildete Ozonid zersetzt man, indem man das Reaktionsgemisch mit 25 g Natriumbisulfit unter Rühren bei einer Temperatur von etwa 0 C versetzt. Die Reaktionslösung wird dekantiert und der Reihe nach mit Wasser, 5-prozentiger Salzsäure sowie gesättigter Natriumchlorid-Lösung gewaschen. Das gewaschene Gemisch wird getrocknet und eingedampft, wodurch man p-Methoxybenzy1-7-phenoxyacetamido-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat als amorphen Feststoff erhält.

N.M.R. (CDCl₃):

Signale bei 6,73 (s, 2H, C₃H₂),

6,23 (s, 3H, p-Methoxy),

5,53 (s, 2H, Seitenkette CH₃),

5,03 (d, IH, C₆H),

4,87 (s, 2H, Ester CH₃),

4,47 (q, IH, C₇H) ,

3,40-2,50 (m, 9H, aromatischer H),

2,33 (d, IH, Amid NH), und

1,53 (breit s, IH₁ 3 OH)

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Beispiel 11

p-Nitrobenzyl 7-/2-(2-thienyl)acetamidoy-ß-hydroxy-S-cephem-

4-carboxylat

Eine Lösung von 1,55 g p-Nitrobenzyl^-amino-S-hydroxy-S-cephem-4-carboxylat-hydrochlorid in 30 ml Aceton, die 364 mg (0,5 ml, 3,6 mMol) Triäthylamin enthält, wird mit 962 mg Harnstoff versetzt. Unter Rühren bei Raumtemperatur gibt man sodann eine Lösung von 730 mg (4,4 mMol) 2-.Thiophenacetylchlorid in 20 ml Aceton tropfenweise zum Reaktionsgemisch zu. Nach 2,5 Stunden wird das Reaktionsgemisch filtriert und eingedampft. Den Rückstand löst man in Äthylacetat, und die erhaltene Lösung wäscht man der Reihe nach mit Wasser, 5-prozentiger Natriumbicarbonat-Lösung, 5-prozentiger Salzsäure sowie gesättigter Natriumchloridlösung. Die gewaschene Lösung wird getrocknet und dann im Vakuum eingedampft, wodurch man 1,2 g Reaktionsprodukt in Form eines kristallinen Rückstands erhält. Das dabei erhaltene Produkt kristallisiert man aus Äthylacetat um und man gelangt so zu reinem p-Nitrobenzyl-7-/2-(2-thienyl)acetamido/-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat.

I.R. (Nujol Mull) :

Absorptionspeaks bei 3,0 (Amid NH), 5,68 (ß-Lactamcarbonyl), und 6,1 (Amid und Esterwasserstoff an 3 OH gebunden) ,u.

N.M.R. (CDClVDMSOd,.):

Signale bei 6,54 (2d, 2H, C₃H₂),

6,16 (s, 2H, Seitenkette CH₃),

4,90 (d, IH, C₆H),

4,60 (d, 2H, Ester CH₂),

4,43 (q, IH, C₇H) ,

3,1-1,6 (m, 7H, aromatischer H) und

1,30 (d, IH, Amid NH) T* ·

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Beispiel 12

p-Nitrobenzyl-7-^2-(2-thienyl)acetainido/-3-hydroxy-3-cephem-

4-carboxylat

3,85 g p-Nitrobenzyl-7-amino-3~methylencepham-4-carboxylat werden wie in Beispiel 5 beschrieben mit Oz¹On in Methanol zum entsprechenden Ozonid umgesetzt. Das Ozonid zersetzt man mit Schwefeldioxid unter Bildung der entsprechenden 3-IIydroxy-Verbindung, die man als Rohprodukt isoliert. Der rohe S-Hydroxy-S-cephemkernester wird in 175 ml Tetrahydrofuran und 50 ml Wasser gelöst. In der Lösung werden" 2,1 g Natriumbisulfit suspendiert, und die erhaltene Suspension versetzt man tropfenweise mit einer Lösung von 4,8 g 2-Thiophenacetylchlorid in 200 ml Tetrahydrofuran.

Das Reaktionsgemisch rührt man 2 Stunden bei Raumtemperatur und dampft es dann zu einem wässrigen Rückstand ein. Der Rückstand wird in Äthylacetat aufgeschlämmt, worauf man die organische Schicht abtrennt und mit 5-prozentiger Salzsäure sowie mit Wasser wäscht. Die gewaschene Schicht wird getrocknet und zur Trockne eingedampft, wodurch man das Reaktionsprodukt in Form eines kristallinen Rückstands erhält. Der Rückstand wird zur Entfernung der als Verunreinigung vorhandenen 2-Thiophenessigsäure dreimal mit Diäthyläther behandelt, und man erhält so 2 ,9 g des gereinigten kristallinen Produkts, nämlich p-Nitrobenzyl-7-/2-(2-thienyl)acetamido/-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat.

Elektrometrische Titration (66 % wässriges DMF) pKa 5,9.

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N.M.R. (CDC1₃/D₂O):

Signale bei 6,60 (s, 2H, G₂H₂),

6,13 (s, 2H, Seitenkette CH₂),

4,96 (d, IH, C₆H),

4,62 (d, 2H-, Ester CH₂),

4,46 (d, IH, C₇Ii) und

3,1-1,7 (m, 7H, aromatischer H) '£'".

Beispiel 13 p-Nitrobenzyl-V-acetamido-S-hydroxy-O-cephem-4-carboxylat

Eine Lösung von 10 mMol p-Nitrobenzyl-T-amino-S-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat-hydrochlorid in einem Gemisch aus 325 ml Aceton und 125 ml Wasser wird in einem Eisbad gekühlt. Durch die so erhaltene Lösung leitet man dann 30 Minuten lang unter Rühren einen Strom von Ketengas. Das erhaltene Reaktxonsgemisch wird hierauf zur Entfernung von Aceton erhitzt, und den dabei erhaltenen wässrigen Nirederschlag schlämmt man in Äthylacetat auf. Die Xthylacetat-Schicht wird abgetrennt und mit 5-prozentiger Salzsäure sowie gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen. Der gewaschene Extrakt wird getrocknet und im Vakuum zu einem kristallinen Rückstand des Reaktionsprodukts eingedampft. Den Rückstand behandelt man mit Diäthyläthar und trocknet ,ihn im Vakuum, wodurch man 3,55 g p-Nitrobenzyl-7-acetamido-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat erhält, das bei etwa 146 - 152 °C unter Zersetzung schmilzt.

Elementaranalyse für C₁₆H₁₅N₃O₇S:

berechnet: C 48,85; H 3,84; N 10,68; gefunden: C 48,97; H 3,96; N 10,42.

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I.A. (CHCl₃):

Absorptionsbande bei 2,9 und 3,0 (Amid NH und OH), 5,63 (ß-Lactamcarbonyl) und 5,95 (breit, Amid und Estercarbony!wasserstoff an 3 OH gebunden) yU.

N.M,R. (CDCl₃):

Signale bei 7,90 (s, 3H, 7-Acetamido CH₃),

6,55 (s, 2H, C₂H₂),

4,92 (d, IH, CgH),

4,63 (m, 2H, Ester CH₂),

4,30 (q, IH, C₇H),

2,81 (d, IH, Amid NH),

2,5-1,8 (m, 4H, aromatischer H), und

, 2,8 (s, IH, C₃ OH) X .

Elektrometrische Titration (66 % wässriges DMF) pKa 5,9.

Beispiel p-Nitrobenzyl^-phenylacetamido-S-hydroxy-S-cephem^ -carboxy lat

Nach den in Beispiel 9 beschriebenen Ozonisierungsverfahren ozonisiert man eine Lösung von 350 mg p-Nitrobenzyl-7-phenylacetamido-3-methylencepham-4-carboxylat in 250 ml Methylenchlorid unter Kühlen auf -78 ⁰C. Das als Zwischenprodukt erhaltene Ozonid wird in situ mit Schwefeldioxid zersetzt, worauf man das Reaktionsgemisch mit Äthylacetat extrahiert und so zu einem kristallinen Reaktionsprodukt gelangt.

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Elementaranalyse für C₂₂H₁₉N₃O₇S:

berechnet: C 56,28; H 4,80; N 8,95; gefunden: C 56,11; H 4,15;- N 8,74*

N.M.R. (CPCl₃):

Signale bei 6,68 (2d, 2H, C₃H₂),

6,37 (s, 2H, Seitenkette CH₂),

5,03 (d, IH, C₆H),

6,66 (d, 2H, Ester CH₂),

4,40 (g, IH, C₇H), 2,7 (m, 6H_f Amid NH und aromatischer H),

2,53-1,70 (q, 4H, aromatischer H) und

ein Singlet bei der Niederfeldintegrierung für IH von C₃ Hydroxylgruppe in T

I.R. (Nujol Mull) :

Absorptionspeaks bei 3,04 (Amid), 5,60 und. 6,0 (ß-Lactam, Ester und Amidcarbonyle) .u.

Beispiel

p-Nitrobenzyl-7-(D-alpha-phenyl-alpha-formyloxyacetamido)-3-hydroxy~3-cephem-4-carboxylat

Eine Lösung von 1,54 g p-Nitrobenzyl^-aminö-S-hydroxy-S-cephem-4-carboxylat-hydrochlorid in 120 ml Aceton und 40 ml Wasser wird mit 936 mg Natriumbisulfit versetzt. Unter Rühren gibt man sodann eine Lösung von 960 mg O-Formyl-D-mandelsäurechlorid in 20 ml wasserfreiem Aceton tropfenweise bei Raumtemperatur zu. Das Reaktionsgemisch rührt man 16 Stunden bei Raumtemperatur, worauf man es zur Entfernung von Aceton eindampft. Der wässrige Rückstand wird mit Äthylacetat aufge-

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schlämmt, und die organische Schicht wird abgetrennt. Den Extrakt wäscht man mit Wasser, trocknet ihn und dampft ihn dann ein. Der kristalline Niederschlag wird mit DiäthylSther behandelt und getrocknet, und man erhält SO 1 g p-Nitrobenzyl-7-(D-alpha-phenyl-alpha-formyloxyacetamido)«3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat.

Elementaranalyse für C₂OH₁QNjOgS:

berechnet: C 53,80; H 3,73; N 8,18; gefunden: C 53,51; H 3,81; N 8,46.

I. R. (CHCl₃):

Carbonylabsorptionspeaks bei 5,55, 5,73, 5,85 und 5,93 yU.

N.M.R. (CDCl₃):

Signale bei 6,61 (s, 2H, C₂H₂),

4,95 (d, IH, C₆H),

4,61 (d, 2H, Ester CH₃),

4,39 (q, IH, C₇H),

3,70 (s, IH, alpha-CH), und

2,80-1,70 (m, HH, Amid NH und aromatischer H) *U ·

Beispiel 16 p-Nitrobenzyl-^-amlno-S-methoxy-S-cephem^-carboxylat

Eine gerührte Suspension von 445 mg p-Nitrobenzyl-7-amino-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat-hydrochlorid, hergestellt gemäß Beispiel 5, in 35 ml trockenem Tetrahydrofuran wird mit einem Äquivalent Triäthylamin versetzt, worauf man 10 ml

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einer fttherlösung von überschüssigem Diazomethan zugibt. Nach 30 Minuten werden Lösungsmittel und überschüssiges Diazomethan "abgedampft, und den Rückstand löst man in einem Gemisch aus Wasser und Äthylacetat. Die organische Phase wird abgetrennt, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Die getrocknete Äthylacetat-Lösung dampft man zur Trockne ein, und man erhält so 310 mg p-Nitrobenzyl-7-amino-3-methoxy-3-cephem-4-carboxylat. Durch Behandeln mit Diäthyläther erhält man ein kristallines Produkt.

Elementaranalyse für C._CH.-N.O^S:

Ib Ib J ο

* berechnet: C 49,31; H 4,14; N 11,50; gefunden: C 49,51; H 4,40; N 11,25.

I.R. (Nujol Mull):

Absorptionspeaks bei 2,99 (Amid), 5,75 (breit, ß-Lactam und Estercarbonyl}, und 5,98 (Amidearbonyl) ,u.

U.V. (Äthanol) Absorptionsmaximum 268 m,u, 8 = · 14 600.

N.M.R. (DMSO): '

Signale bei 7,10 (breit s, 2H, C₇NH₂),

6,22 (s, 2H, C₂H₂),

6,20 (s, 3H, C₃ Methexyl), ·■

5,27 (d, IH, CgH),

4,93 (d, IH, C₇Ii) ,

4,60 (s, 2H, Ester CH₂), und

2,35-1,6 (q, 4H, aromatischer H) T.

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Bei s'p i e 1 17

p-Nitrobenzyl-T-amino-S-methoxy-3-cephem-4-carboxylat-hydrochlorid

Eine gerührte Suspension von 445 mg p-Nitrobenzyl-7-amino-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat-hydrochlorid in 30 ml Methylenchlorid wird mit 131 mg Monotrimethylsilylacetamid versetzt, und das erhaltene Gemisch rührt man 30 Minuten bei Raumtemperatur. Sodann wird eine Ätherlösung von überschüssigem Diazomethan zugegeben, und nach 20 Minuten dampft man das Gemisch zur Entfernung von Lösungsmittel und überschüssigem Diazomethan ein. Der Rückstand wird mit 1 ml Methanol behandelt, und dann in einem Gemisch aus Äthylacetat und Wasser gelöst. Die Äthylacetat-Schicht trennt man. ab, wäscht sie mit Wasser und trocknet sie. Zur Ausfällung des Reaktionsproduktes leitet man durch die getrocknete Äthylacetat-Schicht Chlorwasserstoff, und man erhält so das p-Nitrobenzyl-7-amino-3-methoxy-3-cephem-4-carboxylat-hydrochlorid.

N.M.R. (DMSO d_c):
ο

Signale bei 6,97 (breit s, 3H NH₃ ⁺), _: 6,31 (s, 2H, C₂-H₂),
6,23 (s,. 3H, C- Methoxyl) , 5,39 (d, IH, C₆H),
5,05 (d, IH, C₇H) und 2,5-1,92 (q, 4H, aromatischer H)

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Beispiel 18

p-Nitrobenzyl-7- (D-alpha-phenyl-alpha-formyloxyacetamido) -3-methoxy-3-cephem-4-carboxylat

Eine Lösung von 500 mg p-Nitrobenzyl-7-(D-alpha-phenyl-alphaformyloxyacetamido)-S-hydroxy-S-cepheirv^-carboxylat, hergestellt gemäß Beispiel 15, in 20 ml Methylenchlorid wird zu einer Lösung von überschüssigem Diazomethan in Diäthyläther gegeben. Nach 20 Minuten dampft man das Gemisch ein und behandelt den dabei erhaltenen Rückstand mit Äther, wodurch man ein kristallines Produkt erhält, nämlich p-Nitrobenzyl-7-(D-alpha-phenyl-alpha-formyloxyacetamido)-3-methoxy-3-cephem-4-c.arboxylat, und zwar in einer Ausbeute von 48 %.

Elementaranalyse für C₂₄H₂₃N^O₉S:

berechnet: C 54,65; H 4,01; N 7,97; gefunden: C 54,43; H 4,23; N 7,99.

Beispiel 19

p-Nitrobenzyl-?-^-(2-thienyl)acetamidoy-S-methoxy-S-cephem-

4-carboxylat

Eine Lösung von 2 g p-Nitrobenzyl-7-^2-(2-thienyl)acetamido/-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat, hergestellt gemäß Beispiel 11, in 50 ml Methylenchlorid wird mit überschüssigem Diazomethan in Methylenchlorid versetzt, und das Reaktionsgemisch läßt man 2 Stunden bei Raumtemperatur stehen. Das Reaktionsgemisch

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wird hierauf eingedampft, und den Rückstand löst man in Äthylacetat. Die Äthylacetat-Lösung läßt man in der Kälte 16 Stunden stehen, wodurch 750 mg kristallines Produkt ausfallen.

Elementaranalyse für C₂₁H₁₉N₃O₇S₃ berechnet: C 51,53; H 3,91; N 8,58; S 13,10? 0 22,88; gefunden: C 51,49; H 3,76; N 8,49; S 12,9O; 0 23,03.

Methoxyl-Bestimmung:

berechnet: 6,33 % gefunden:. 6,09 %

I.R. (Nujol Mull):

Absorptionspeaks bei 3,02 (Amid NH), 5,65, 5,76 und 6,01 (ß-Lactam und Ester- sowie Amidcarbonyl) yU.

N.M.R. (CDCl₃):

Signale bei 6,6 2 (s, 2H, C₂H₃),

* 6,18 (s, 3H, C₃ Methoxyl), ^v

6,16 (s, 2H, Seitenkette CH₃),

4,98 (d, IH, C₆H),

4,71 (d, 2H, Ester CH₃),

4,42 (q, IH, C₇H) ,

3,19 (d, IH, Amid NH) und

3,1-1,65 (m, 7H, aromatischer H) U.V. (Äthanol) Absorptionsinaxima:

λ. max 237 m ,u, £ - 15 400 Λ max 268 m,u, S= 16 000

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> Beispiel 20

Methyl.-7-phenyloxyacetamido-3-methoxy-3-cephem-4-carboxy lat

Eine Lösung von 107 mg Methyl^-phenoxyacetamido-S-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat, hergestellt gemäß. Beispiel 9, in 10 ml Methylenchlorid wird mit überschüssigem Diazomethan in Methylenchlorid versetzt. Nach 30 Minuten dampft man das Reaktionsgemisch ein und löst den Rückstand in Äthylacetät. Die Lösung wird mit Wasser gewaschen und getrocknet. Durch Eindampfen der getrockneten Lösung erhält man das gewünschte Produkt, nämlich Methyl-7-phenoxyacetamido-3-methoxy-3-cephem-4-carboxylat, das folgende Spektraleigenschaften aufweist:

I.R. (CHCl₃):

Absorptionsbartdebei 2,9"(Ämid^NH);"5,60 (ß-Lactamcarbortyl) , 5,70 (Este'rcarbonyl) , und 5,91 (Amidcarbonyl) .u,

N.M.R. (CDCl₃) : .. ■

Signale bei 6,60 (s, 2H, C₂H₂):,/.- .

.6,20 (s, 3H, Methylester CH₃) ,

6,13 (s, 3H, C₃; Methoxyl) ,

5,43 (s, 2H, Seitenkette CH₂),

4,93 (d, IH, C₆H) i .

4,40 (q, IH, C₇H), -. 3,27-2,47 (m, 5H, , aromatischer H), und.

2,22 (d, IH, Amid NH) T .-

U.V. (Äthanol): λ max 268 m.u, £ = 7 800.

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Beispiel 21 p-Methoxybenzyl-^-phenoxyacetamido-S-methoxy-S-cephem^-carboxylat

Eine Lösung von 1,5 g p-Methoxybenzyl-V-phenoxyacetamido-S-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat, hergestellt gemäß Beispiel 10, in Methylenchlorid wird mit überschüssigem Diazomethan in Methylenchlorid versetzt, worauf man zur Katalysierung der Veresterung zwei Tropfen Bortrifluoridatherat zugibt. Das Reaktionsgemisch rührt man 1,5 Stunden bei Raumtemperatur und dampft es dann im Vakuum ein..Den Rückstand löst man in Äthylacetat, und die erhaltene Lösung wäscht man der Reihe nach mit Wasser, 5-prozentiger Salzsäure, 5-prozentiger Natriumbicarbonatlösung sowie gesättigter Natriumchloridlösung. Die gewaschene Lösung wird getrocknet und eingedampft, wodurch man 1,5 g Rohprodukt erhält.

Das erhaltene Produkt reinigt man präparativ durch Dünnschichtchromatographie über Silicagel, und zwar unter Verwendung eines Lösungsmittelsystems aus 7 Teilen Benzol und 3 Teilen Äthylacetat.

Elementaranalyse für C„₄H„.N-O-S:

berechnet: C 59,49; H 4,99; N 5,78; S 6,62; gefunden: C 59,35; H 5,16; N 5,56; S 6,68.

I.R. (CHCl₃):

Absorptionsbande bei 2,95 (Amid NH), 5,6 und 5,9 (breit, ß-Lactamcarbonyl und Ester- sowie Amidcarbonyle).

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N.M.R. (CDCl-J :

Signale bei 6,73 Cs, 2H, C₂H₃),

6,23 (s, 6H, P-OCH₃ und 3 OCH₃), 5,45 (s, 2H, Seitenkette CH₂), 5,00 (d, IH, C₆H), 4,85 (s, 2H, Ester CH₃), 4,47 (q, IH, C₇H),

3,33-2,50 (m, 9H, aromatischer H) und 2,25 (d, IH, Amid NH) T . U.V. (Äthanol) λ max 268 m,u, £. = 5000.

Λ max 220 m,u, £. = 14 000.

Beispiel 22 p-Nitrobenzy1-7-acetamido-3-methoxy-3-cephem-4-carboxylat

Nach dem in Beispiel 21 beschriebenen Methylierungsverfahren setzt man das gemäß Beispiel 13 hergestellte p-Nitrobenzyl-7-acetamido-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat mit Diazomethan um, und erhält so kristallines 'p-Nitrobenzy1-7-acetamido-3-methoxy-3-cephem-4-carboxylat.

Elementaranalyse für C₁₇H ₇N~O_S: berechnet: C 50,12; H/4,21; N 10,31; gefunden: C 50,09; H 4,20; N 10,59.

I.R. (NujOl Mull):

Carbony!absorption bei 5,64 und 5,9 ,u.

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N.M.R. (DMSO Ό_α):

Signale bei 8,05 (s, 3H, 7-Acetamido CH₃),

6,30 (s, 2H, C₂H₂),

6,10 (s, 3H, Methoxyl),

4,91 (d, IH, C₆H),

4,60 (s, 2H, Ester CH₃),

4,53 (q, IH, C₇H) und

2,4-1,8 (m, aromatischer H) X* ·

U.V. (Äthanol) λ max 265 m ,u, £ = 16 400.

Beispiel 23 p-Nitrobenzyl^-phenoxyacetamido-S-methoxy-S-cephem^-carboxylat

Nach dem in Beispiel 22 beschriebenen Verätherungsverfahren setzt man p-Nitrobenzyl^-phenoxyacetamido-S-hydroxy-S-cephem-4-carboxylat mit Diazomethan um, wodurch man nach Umkristallisieren aus Äther und warmem Benzol kristallines p-Nitrobenzyl^-phenoxyacetamido-S-methoxy-S-cephem^-carboxylat erhält.

N.M.R. (CDCl₃):

Signale bei 6,62 (s, 2H, C₃H),

6,20 (s, 3H₇ C₃ Methoxyl), ··

5,46 (s, 2H, Seitenkette CH₃),

4,98 (d, IH, CgH),

4,72 (d, 2H, Ester CH₂) ,

4,44 (q, IH, C₇H), und

3,2-1,7 (m, 1OH, aromatischer H und Amid NH) V.

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Beispi'el 24 7-(D-Mandelamido)-3-methoxy~3-cephem-4-carbonsäure

Eine Lösung von 528 mg p-Nitrobenzyl-7-(D-alpha-phenylalpha-formyloxyacetamido)-3-methoxy-3-cephem-4-carboxylat (hergestellt gemäß Beispiel 18) in 20 ml Acetonitril und 60 ml Methanol, die drei Tropfen 1 η Salzsäure enthält, wird in Gegenwart von 530 mg 5 % Palladium-auf-Aktivkohle (vorreduziert in Äthanol) unter einem Wasserstoffdruck von

2
3,5 kg/cm 2,5 Stunden bei Raumtemperatur hydriert.

Im Anschluß daran wird der Katalysator abfiltriert und mit Tetrahydrofuran sowie Wasser gewaschen. Das Filtrat und die Waschlaugen werden vereinigt und zur Entfernung von Lösungsmitteln eingedampft. Das wässrige Konzentrat schlämmt man mit Äthylacetat auf, worauf man den pH-Wert des Schlammes sofort mit 1 η Natriumhydroxid auf pH 10 einstellt. Der pH-Wert wird dann sofort mit 1 η Salzsäure wieder eingestellt auf pH 7. Die wässrige Phase wird abgetrennt, mit Äthylacetat gewaschen und in einem Eisbad gekühlt. Die kalte Lösung versetzt man mit Äthylacetat, und stellt den pH-Wert der hierbei erhaltenen Lösung mit 1 η Salzsäure auf pH 2,5 ein. Die Äthylacetat-Schicht trennt man ab, worauf man sie in.Wasser wäscht und trocknet..

Die getrocknete Lösung wird zur Trockne eingedampft, und den Rückstand behandelt man mit Diäthylather, und .man erhält so 115 mg 7- (D-Mandelamido) -3-methoxy-3-ceph'em-4-carbonsäure als kristallinen Feststoff.

Elementaranalyse für C,_rH.,N„O,S:

Ib Ib e. b

berechnet: C 52,74; H 4,43; N 7,69; gefunden: C 52,76; H 4,30; N 7,46.

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I. R. (Nujol Mull):

Absorptionspeaks bei 3,0 (breit, Amid NH und alpha-OH), 5,55, 5,84, 6,1 (ß-Lactam, Carbonsäure- und Amidcarbonyle) sowie 6,55 (Amid II Bande) /U.

N.M.R. (DMSO d,):

Signale bei 6,36 (s, 2H, C₂H₃),

6,23 (s, 3H, C₃ Methoxyl),

4,98-4,45 (m, 3H, C₅H Seitenkette CH und C₇-H),

3,80 (breit s, IH, Seitenkette OH, mit D₃O ausgewaschen),

2,78-2,38 (m, 5H, aromatischer H), sowie 1,45 (d, IH, Amid H) T. '

Beispiel 25 7-(D-Mandelamido)-3-methoxy-3-cephem-4-carbon3äure

Eine Lösung von 528 mg p-Nitrobenzyl-7-(D-alpha-Phenylalpha-formyloxyacetamido)-3-methoxy-3-cephem-4-carboxylat in 7 ml Acetonitril wird in einem Eisbad gekühlt und mit 1 ml konzentrierter Salzsäure versetzt. Sodann werden 260 rag Zinkstaub unter Rühren portionsweise zugegeben, und das Reaktionsgemisch rührt man in der Kälte 30 Minuten und dann weitere 2 Stunden bei Raumtemperatur.

Das erhaltene Reaktionsgemisch wird in ein Gemisch aus Wasser und Äthylacetat gegossen, worauf man die Äthylacetat-Schicht abtrennt, mit Wasser wäscht und trocknet. Die getrocknete Lösung dampft man zur Trockne ein, und man erhält hierdurch rohe 7-(D-alpha-Phenyl-alpha-formyloxyacetamido)-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure.

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Die, rohe Säure wird in 15 ml einer 5-prozentigen Natriumbicarbonat-Lösung gelöst, und die Lösung extrahiert man mit Äthylacetat. Die wässrige Lösung läßt man 2 Stunden stehen, worauf man sie mit Äthylacetat aufschlämmt. Der erhaltene Schlamm wird auf 5 ⁰C gekühlt und mit 1 η Salzsäure auf pH 2 angesäuert. Die Äthylacetat-Schicht wird abgetrennt, mit Wasser gewaschen, getrocknet und im Vakuum zur Trockne eingedampft. Den Rückstand behandelt man mit Diäthylather, und man erhält so das Reaktionsprodukt, nämlich die 7-(D-Mandelamino)-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, deren Spektraleigenschaften mit denjenigen des Produktes übereinstimmen, das man gemäß dem Entblockierverfahren nach Beispiel 24 erhalten hat.

Beispiel 26 7-Amino-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure

Eine Lösung von 73Ο mg p-Nitrobenzyl-7-amino—3-methoxy- · 3-cephem-4-carboxylat in 2O ml Wasser und 20 ml Acetonitril wird mit konzentrierter Salzsäure rasch auf pH 1 angesäuert. Unmittelbar darauf titriert man die erhaltene Lösung mit

1 η Natriumhydroxid auf pH 2,5 zurück. Die Lösung wird dann zur Trockne eingedampft, und den Rückstand löst man in einem Gemisch aus 4O ml Tetrahydrofuran, 80 ml Methanol und 6 ml Wasser. Die Lösung wird dann in Gegenwart von 730 mg 5-prozentigem Palladium-auf-Aktivkohle (vorreduziert in Äthanol)

2 Stunden unter ratur hydriert.

2 Stunden unter einem Druck von 3,5 kg/cm bei Raumtempe-

Im Anschluß daran wird der Katalysator abfiltriert und mit Tetrahydrofuran sowie Wasser gewaschen. Das Filtrat und die Waschlaugen werden vereinigt und eingedampft, worauf man

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de? wässrigen Rückstand mit Äthylacetat aufschlämmt. Sodann stellt man den pH-Wert des Schlammes auf pH 3,5 ein, trennt die wässrige Schicht ab und wäscht sie mit Äthylacetat. Die wässrige Schicht wird auf ein Volumen von 4 ml eingeengt, worauf man sie abkühlt und so 16Omg 7-Amino-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure als kristallinen Feststoff erhält.

Elementaranalyse für CgH₁₀N₃O₄S:

berechnet: C 41,73; H 4,38; N 12,17; gefunden: C 43,45; H 4,50; N 12,52. I.R. (Nujol Mull):

Absorptionspeaks bei 5,61 ,u (ß-Lactamcarbonyl).

N.M.R. (DMSO d_ß):

Signale bei 6,35 (s, 2H, C₃H₂),

6,2O (s, 3H, C₃ Methoxyl),

5,30 (d, IH, C.H) und

4,94 (d, IH, C₇H) V. U.V. (pH 7 Puffer): λ max 268 m^u, £= 6500.

Beispiel 27 7-Phenoxyacetamido'-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure

Eine Lösung von 176 mg p-Methoxybenzyl-7-phenoxyacetamido-3-methoxy-3-cephem-4-carboxylat in 10 ml Berfzol, die 50 mg Anisol enthält, wird mit 770 mg Trifluoressigsäure versetzt. Das Gemisch rührt man 45 Minuten bei Raumtemperatür und dampft es dann im Vakuum ein. Das zurückbleibende öl

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wird in Äthylacetat gelöst, und*die Lösung wäscht man mit Wasser. Sodann wird Wasser zugesetzt _B und das erhaltene Gemisch titriert man mitx0,1 η Natriumhydroxid auf pH 6,5. Die wässrige Phase wird abgetrennt und mit Äthylacetat überschichtet. Das dabei erhaltene Gemisch wird mit Salzsäure in der Kälte auf pH 2,8 zurücktitriert» Die organische Phase trennt man ab, wäscht sie mit Wasser, trocknet sie und dampft sie zur Trockne ein, wodurch man 54 mg 7-Phenoxyacetamido-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure erhält, und zwar in Form eines amorphen Feststoffs. . .

I.R. (CHCl₃) : *■■'■.

Absorptxonspeaks bei 2,95 (Amid NH), 5,60 (ß-Lactamcarbonyl), 5,89 (breit. Amid und Carbonsäurecarbony1), sowie 6,5 (Amid II) ,u.

N.M.R. (CDCl₃):.

Signale bei 6,77 (s. 2H,'C₂H₃),

6,13 (s, 3H, C₃ Methoxyl), 5,47 (s, 2H, Seitenkette CH_?), 4,97 (d, IH, C₆H) , 4,50 _(q, IH, C₇H) , 3,30-2,53" (m, 5H, aromatischer H), 2,33 (d, IH, Amid NH) sowie • '■"■ 1,5 (breit s, IhV Cocoon) Tf-,_

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Beispiel 28

■p-Nitrobenzyl-7-^2-(2-thienyl)acetamido/-3-methoxy-3-cephem

4-carboxylat

Eine Lösung von 2,4 g p-Nitrobenzyl-V-amino-S-methoxy-3-cephem-4-carboxylat (Beispiel 16) in 50 ml Aceton wird mit 1,7 g Natriumbicarbonat versetzt. Die erhaltene Suspension rührt man unter tropfenweiser Zugabe von 1,15 g Thiophen-2-acetylchlorid in trockenem Aceton über einen Zeitraum von 45 Minuten. Man rührt dann 30 Minuten weiter, worauf man das Raaktionsgemisch eindampft und den Rückstand in einem Gemisch aus Wasser und Äthylacetat löst. Die organische Schicht wird abgetrennt, mit Wasser gewaschen, getrocknet und dann zu einem Konzentrat eingedampft. Durch Abkühlen des Konzentrats erhält man 1,9 g p-Nitrobenzyl-7-^2-(2-thienyl)acetamido/3-methoxy-3-cephem-4-carboxylat.

N.M.R. (CDC1./DMS0 d_c):
J b

Signale bei 6,41 (s, 2H, C₃H₃),

6,15 (s, 2H, Seitenkette CH₂), 6,10 (s, 3H, C₃ Methoxy1), ■ 4,91 (d, IH, C₆H),

4,7-4,35 (m, 3H, Ester CH₂, C₇H), 3,1-1,7 (m> 7H, aromatischer H) und

1,0 (d, IH, C₇NH) T .

U.V. (Äthanol) λ max 260 m.u, £ = 15 000

Λ max 235 itiyU, β= 16 200.

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Beispiel 29. 7-/2-(2-Thienyl)acetamidoZ-S-methoxy-B-cephem-4-carbonsäure

Eine Lösung von 49O mg des gemäß Beispiel 28 hergestellten p-Nitrobenzylesters, 2O ml Tetrahydrofuran, 60 ml Methanol und 5 Tropfen In Salzsäure wird in Gegenwart von 490 mg 5 % Palladium-auf-Aktivkohle (vorreduziert in Methanol)

2 2,5 Stunden bei einem Wasserstoffdruck von 3,5 kg/cm sowie bei Raumtemperatur hydriert.

Sodann wird der Katalysator abfiltriert und mit Tetrahydrofuran sowie Wasser gewaschen. Die Waschlaugen und das FiI-trat werden vereinigt und eingedampft, worauf man den pH-Wert des wässrigen Rückstands auf pH 2,5 einstellt. Der Rückstand wird mit Äthylacetat extrahiert, und den Extrakt versetzt man mit Wasser. Der pH-Wert des Gemisches wird auf pH 7 eingestellt, worauf man die wässrige Phase abtrennt und mit Äthylacetat aufschlämmt. Die Aufschlämmung säuert man auf pH 2,5 an, trennt die organische Schicht ab, wäscht sie mit Wasser, trocknet sie und dampft sie zur Trockne ein. Der erhaltene Rückstand wird mit Diäthyläther behandelt und man erhält so 156 mg 7-/2-(2-Thienyl)acetamido/-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure, und zwar in Form eines kristallinen Feststoffes, der bei etwa 168-171 ⁰C unter Zersetzung schmilzt.

Elementaranalyse für ^ci4^Hx4^N3°5^S2^:

berechnet: C 47,45; H 3,98; N 7,90; gefunden: C 47,52; H 4,2O; N 7,42.

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21 .Jl. R. (DMSO d,) :

Signale bei 6,35 (s, 2H, C₂H₃),

6,24 (s, 5H, C₃ Methoxyl und Seitenkette CH

4,94 (d, IH, C₆H),

4,55 (q, IH, C₇H),

3,10-2,55 (m, 3H_f aromatischer H) und

1,10 (d, IH, Amid NH)

Beispiel p-Hxtrobenzyl-7- (D-mandelamido)-3-methoxy-3-cephem-4-carboxylat

Eine Suspension von 365 mg p-Nitrobenzyl~7-amino-3"^methoxy-3-cephem-4-carboxylat in 20 ml iithylacetat wird mit 200 mg Mandelsäure-O-carboxyanhydrid versetzt. Sodann gibt man zu diesem Ansatz eine Lösung von 200 mg Natriumbisulfit in 20 ml Wasser und rührt das erhaltene 2-Phasengemisch kräftig Hinuten lang.

Die Äthylacetet-Schicht wird abgetrennt, mit Wasser gewaschen, getrocknet und zur Trockne eingedampft. Den Rückstand behandelt man mit Diäthyläther, und man erhält so 350 mg kristallines Produkt.

N.M.R. (CDC1₃/D₂O):

Signale bei 6,70 (s, 2H, C₃H₂),

6,22 (s, 3H_f C₃ Methoxyl),

5,06 (d, IH, C₆H),

4,90 (s, IH, Seitenkette CH),

4,75 (d, 2H, Ester CH₃),

4,58 (q, IH, C₇H),

und

2,66-1,75 (m, 9H, aromatischer H) T".

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Elementaranalyse für C₃₃H₂₁N-Og:

berechnet: C 55,31; H 4,24; N.8,41; . gefunden: C 55,07; H 4,17; N 8,13.

B e i s ρ ie I 31

p-Nitrobenzyl-7-(D-alpha-phenyl-alpha-formyloxyacetamido)-3-methoxy-S-cephem^-carboxylat

Eine Lösung von 4 g p-Nitrobenzyl-7—amino-3-methoxy-3-cephem-4-carboxylat in 50 ml Aceton wird mit 2,8 g Natriumbicarbonat versetzt. Die erhaltene Suspension versetzt man unter Rühren tropfenweise mit einer Lösung von 2,3 g D-alpha-Formyloxyphenylacetylchlorid in trockenem Aceton. Die Acylierung ist nach 1 Stunde beendet, was man dünnschichtchromatographisch feststellt.

Das erhaltene Reaktionsgemisch, wird unter vermindertem Durck eingedampft, und den Rückstand löst man in einem Gemisch aus Wasser und Äthylacetat. Die organische Schicht wird abgetrennt, mit kalter 5-prozentiger Salzsäure gewaschen, getrocknet und dann eingedampft. Das zurückbleibende öl schlämmt man mit Äthyläther auf und erhält so 4,8 g kristallines Produkt,

Elementaranalyse für ^C24^H2i^N3°9^S:

berechnet: C 54,65; H 4,01; N 7,97; gefunden: C 54,47; H 4,06; N 7,75.

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N.M.R. (CDCl₃):

Signale bei 6,68 (s, 2H, C₂H₃),

6,20 (s, 3H, C₃ Methoxyl)_f 4,99 (d, IH, C_CH),

4,71 (d, 2H, Ester CH₂),

4,48 (g, IH, C₇H),

3,74 (s, IH, alpha-CH), sowie

2,75-1,75 <m, 11H, Amid NH, o-Formyl und aromatischer H) tT .

I.R. (CHCl₃):

Absorptionspeaks bei 2,9 (Amid), 5,58, 5,74 und 5,82 (breit, ß-Lactam, Ester- und Amidcarbonyle) .\x.

Beispiel 32

7-/5- (2 ^-DichlorbenzamidoJ-S-carboxyvaleramidoy-S-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure-dibenzhydry!ester

Eine Lösung von 7.-/5- (2 ,4-Dichlorbenzaitiido) -5-carboxyvaleramidoZ-S-axomethylencepham^-carbonsaure-dibenzhydrylester in Methylenchlorid wird in einem Trockeneis-Aceton-Bad auf -78 ⁰C gekühlt, worauf man durch das erhaltene Gemisch zur Bildung des Ozonids Ozon leitet. Das Reaktionsgemisch befreit man hierauf von überschüssigem Ozon, indem man durch das kalte Gemisch Stickstoff schickt. Das Reaktionsgemisch wird dann zur Zersetzung des Ozonids mit überschüssigem gasförmigem Schwefeldioxid behandelt, und man erhält so den 7-/5-(2,4-DichlorbenzamidoJ-S-carboxyvaleramidoZ-S-hydroxy-S-cephem-4-carbonsäure-dibenzhydry!ester.

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Eine Lösung des 3-Hydroxydiesters in Methylenchlorid wird mit einer Lösung von Diazomethan in Methylenchlorid versetzt, die überschüssiges Diazomethan enthält. Das· Verätherungsgemisch läßt man 2,5 Stunden bei 25 °C stehen, und man erhält so das Veresterungsprodukt, nämlich 7-^5-(2,4-Dichlorbenzamido)-S-carboxyvaleramid^Z-S-methoxy-S-cephem^-carbonsaure-dibenzhydry!ester. .

Beispiel 33 Benzhydryl^-amino-S-methoxy-S-cephem-^-carboxylat-hydrochlorid

Eine Lösung von 7-/5-i2,4-Dichlorbenzamido)-5-carboxyvaleramido/-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure-dibenzhydry!ester in Methylenchlorid wird auf O bis 5 C gehalten und mit trockenem Pyridin sowie Phosphorpentachlorid in Methylenchlorid versetzt, worauf man das Gemisch 3 Stunden rührt. Das kalte Reaktionsgemisch versetzt man unter Rühren mit überschüssigem see.-Butanol. Den dabei erhaltenen Niederschlag von Benzhydryl-7-amino-3-methoxy-3-cephem-4-carboxylat-hydrochlorid filtriert man ab und reinigt ihn durch Umkristallisieren.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   (1/ Verbindungen der Formel I

   R-N

   worin R Wasserstoff oder eine Acylgruppe der Formel

   Il

   R'-C-bedeutet, in welcher

   R¹ a) für Alkyl mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, Alkenyl mit 3 bis 7 Kohlenstoffatomen, Cyanomethyl, Halogenmethyl, 4-Amino-4-carboxybutyl oder geschütztes 4-Amino-4-carboxybutyl steht, oder

   b) die Gruppe R" bedeutet, in welcher R" für 1,4-Cyclohexyldienyl, Phenyl oder durch Halogen, Hydroxy, Nitro, Amino, Cyano, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkoxy mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Hydroxymethyl, Aminomethyl, geschütztes Aminomethyl, Carboxy oder Carboxymethyl substituiertes Phenyl steht, oder

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   c) einen Arylalkylrest der Formel

   R"-(Y) -CH₀- bedeutet, worin-

   R" obige Bedeutung hat,

   X für 0 oder S steht, und

   m die Zahl 0 oder 1 bedeutet, oder

   d) ein substituiertes Arylalkyl der Formel

   R* *'—C— bedeutet, worin

   ι ·

   R'¹¹ die oben unter R" angegebene Bedeutung hat, für 2-Thienyl oder 3-Thienyl steht, und Z Hydroxy oder geschütztes Hydroxy bedeutet, oder

   e) für eine Heteroarylmethylgruppe der Formel R^1!"-CH₂'- steht, in welcher R"" 2-Thienyl, 3-Thienyl, 2-Furyl, 3-Furyl,

   2-Thiazyl, 2-Oxazyl, 5-Tetrazyl oder 1-Tetrazyl bedeutet, ·.

   und worin R₁ für Wasserstoff, Methyl, Äthyl, 3-Methyl-2-butenyl oder Diphenylmethyl steht,. -und

   R» Wasserstoff oder eine esterbildende Carbonsäureschutzgruppe bedeutet, mit der Einschränkung, daß R₂ eine esterbildende Carbonsäureschutzgruppe ist, falls R. Wasserstoff bedeutet,

   und, falls R₂ für Wasserstoff steht, ihre pharmazeutisch unbedenklichen Salze.

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   te

   2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß R für eine /icylgruppe der Formel

   Il

   R'-C-

   steht und R₁ Methyl bedeutet.

   3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß R¹ für 4-Amino-4-carboxybutyl steht.

   4. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß R' für 4- (2 ,4-Dichlorbenzainido) -4-diphenylmethyloxycarbonylbutyl steht.'

   5. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß R¹ für 4-Propionamido-4-diphenylme1:hyloxycarbonylbutyl steht.

   6. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß R¹ für Methyl steht.

   7. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß R¹ für eine Gruppe der Formel

   R"-(
   steht.

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   8 .· 7-Phenoxyacetamido-3-methoxy--3"-cephem-4-carbonsäure nach Anspruch 1, 2 oder 7.

   9. 7-Phenylacetamido--3-niethoxy-3-cephein-4-carbonsäure nach Anspruch 1,2 oder 7.

   10. Verbindungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß R' für eine Gruppe der Formel

   H R¹ "-C-

   steht.

   11. 7-D-Mandelamido-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure nach Anspruch 1, .2 oder IO.

   12. 7-(D-alpha-Phenyl-alpha-formyloxyacetamido)-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäure nach Anspruch 1, 2 oder

   13. Verbindungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß R¹ für eine Acylgruppe der Formel

   R^{1 fI}'-eit14. 7-/2-(2-Thienyl) carbonsäure nach Anspruch 1, 2 oder

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   15« p-Nitrobenzy1-7-^2-(2-thienyl)acetamidoZ-S-methoxy-3-cephem-4-carboxylat nach Anspruch 1, 2 oder 13.

   16. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R für eine Acylgruppe der Formel

   Il

   R'-C-

   steht und R. Wasserstoff bedeutet.

   17. p-Nitrobenzyl^-phenylacetaraido-S-hydroxy-S-cephem-4-carboxylat nach Anspruch 1 oder 16.

   18 . p-Nitrobenzyl-7-,/2- (2-thienyl) acetamidoZ-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat nach Anspruch 1 oder 16.

   19. p-Methoxybenzyl-^-phenoxyacetamido-B-hydroxy-S-cephem-4-carboxylat nach Anspruch 1 oder 16.

   20. p-Nitrobenzy1-7-(D-alpha-phenyl-alpha-formyloxyacetamido)-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat nach Anspruch 1 oder 16.

   21. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß.R für Wasserstoff steht und R Methyl bedeutet.

   22. 7-Amino-3-methoxy-3-cephem."-4-carbonsäure nach Anspruch 1 oder 21.

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   23» p-Nitrobenzyl-7-amino-3-methoxy-3-cepheni-4-carboxylat

   nach Anspruch 1 oder 21.

   24. p-Methoxybenzyl-7~amino-3-methoxy-3-cephem-4-carboxylat nach Anspruch 1 oder 21.

   25. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl R als auch R^ Wasserstoff bedeuten.

   26. p-Uitrobenzyl-7-amino-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat nach Anspruch 1 oder 25.

   27. p-Methoxybenzy1-7-amino-3-hydroxy-3-cephem-4-carboxylat nach Anspruch 1 oder 25.

   28. Verfahren zur Herstellung von 3-Hydroxy-3-cephera-Verbindungen der Formel

   R₃-N

   —N O^

   -OU

   :=o

   OR,

   R. für eine esterbildende Carbonsäureschutzgruppe steht, und

   R₃ für Wasserstoff, Alkanoyl mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen, Cyanoacetyl, Halogenacetyl, geschütztes 5'-Amino-5'-carboxyvaleryl oder eine Acylgruppe der Formel

   4 0 9 8 2 2/1167

   R"-C-

   in welcher R" Phenyl oder durch Halogen, Hydroxy, Nitro, Amino, Cyano, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkoxy mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Hydroxymethyl, Aminomethyl, Carboxy oder Carboxymethyl substituiertes Phenyl bedeutet; oder für eine Arylalkanoylgruppe der Formel

   R"-(Y)_1n-CH-C- ,

   worin R" obige Bedeutung hat,
   Y für 0 oder S steht und
   in die Zahl 0 oder 1 bedeutet,

   oder für eine substituierte Arylalkanoylgruppe der Formel

   H 0

   I Il

   R"-C-C-

   worin R" obige Bedeutung besitzt und Q für Hydroxy oder geschütztes Hydroxy steht, steht,

   dadurch gekennzeichnet, daß man

   a) ein 3-Exomethylencepham der Formel

   C=O

   OR

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   in einem inerten Lösungsmittel bei einer Temperatur zwischen -80 und 0 C mii
   Zwischenprodukt umsetzt,

   zwischen -80 und O ⁰C mit Ozon zu einem Ozonid-

   b) das dieses Ozonid enthaltende Reaktionsgemisch mit Schwefeldioxid, Natriumbilsulfit oder Trxmethylphosphit als Reduktionsmittel versetzt, und

   c) aus dem obigen Reaktionsgemisch das 3-Hydroxy-3-cephem gewinnt.

   29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß man das das Ozonid enthaltende Reaktionsgemisch mit Schwefeldioxid versetzt.

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