CH523915A

CH523915A - Verfahren zur Herstellung neuer O-Desacetyl-7-N-acylamino-cephalosporansäuren

Info

Publication number: CH523915A
Application number: CH9571A
Authority: CH
Inventors: Rolf Dr Bosshardt; Bruno Dr Fechtig; Johannes Dr Mueller; Heinrich Dr Peter; Hans Dr Bickel
Original assignee: Ciba Geigy Ag
Priority date: 1968-11-07
Filing date: 1968-11-07
Publication date: 1972-06-15
Also published as: SU406363A3; SU427515A3; AT303969B; BR6913957D0; CH519516A; AT300191B

Description

Verfahren zur Herstellung neuer O-Desacetyi-7-N-acylamino-cepbalosp orsnsauren Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung neuer O-Desacetyl-7-N-acylamino-cephalo- sporansäuren der Formel
EMI1.1
worin R1 den Acylrest einer cyclisch substituierten Niederalkancarbonsäure darstellt, die eine, mit einem ihrer Kohlenstoffatome aliphatischen oder cycloaliphatischen Charakters verbundene, freie Aminogruppe aufweist, R; ein Wasserstoffatom oder einen gegebenen fallss substituierten Kohlenwasserstoffrest bedeutet und n für 0 oder 1 steht, sowie ihrer gegebenenfalls inneren Salze.

Eine cyclisch-substituierte Niederalkalearbonsäure der Formel R1-OH ist vorzugsweise eine entsprechende Ameisen-, Essig-, Propion-, Butter- oder Isobutter-, sowie Valerian-, Isovalerian-, Methyläthylessig-, Trimethylessig- oder Capronsäure.

Der cyclische Substituent der Niederalkancarbonsäure Ikann gesättigt oder ungesättigt sein und cycloaliphatische oder aromatische Eigenschaften aufweisen; dabei können die Ringkohlenstoffatome eines solchen Ringsubstituenten gegebenenfalls durch Heteroatome, wie Schwefel- oder Sauerstoffatome, oder durch gegebenenfalls substituierte Stickstoffatome ersetzt sein.

Acyclische Substituenten mit cycloaliphatischen Eigenschaften sind gegebenenfalls substituierte cycloaliphatische Kohlenwasserstoffreste, die mono-, bi- oder polycyclisch sein und z. B. bis zu 16 Ringkohlenstoffatome enthalten können, wie Cycloalkyl- z. B. Cyclopropyl-, Cyclobutyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptyl-, Cyclooctyl-, Norbonyl- oder Adamantylgruppen, oder Cycloalkenyl-, z. B. 1-, 2- oder 3-Cyclopentyl-, 1-, 2- oder 3-Cyclohexenyl-, 1-, 2-, 3 oder 4-Cyclohetenyl oder Norbornenvlgruppen.

Cyclische Substituenten mit aromatischen Eigenschaften sind z. B. gegebenenfalls substituierte carbocyclische Kohlenwasserstoffreste aromatischen Charakters, die mono-, bi- oder polycyclisch sein und z. B. bis zu 16 Ringkohlenstoffatome enthalten können, wie Phenyl-, Naphthyl-, z. B. 1- oder 2-Naphthyl-, oder Fluorenylgruppen.

Cyclische Substituenten, deren Ringkohlenstoffatome durch Heteroatome ersetzt sein können, sind solche mit cycloaliphatischen Eigenschaften, wie gegebenenfalls substituierte, thia-, oxa- oder azacycloaliphati sche Reste, die mono-, bi- oder polycyclisch sein und z. B. bis zu ló Ringatome enthalten können, wie Thiacycloalkyl-, z. B. Tetrahydrothienyl- oder Tetrahydrothiapyranylgruppen, Oxacycloalkyl-, z. B. Tetrahydrofuranyl- oder Tetrahydropyranylgruppen, Azacycloalkyl-, z. B. Azacyclopentyl-, wie Pyrrolidino- oder 3 Pyrrolidyl-, Azacycloalkenyl-, wie Piperidino- oder 2-, 3oder 4-Piperidyl-, Azacylalkenyl-, z.

B. 1,2,5,6-Tetrahy- dropyridyl-, oder entsprechende 1-Niederalkyl-, wie 1 Methyl-pyrrolidyl- oder -piperidylgruppen, oder Diazacyclohexyl-, wie Piperazinyl-, z. B. 1-Piperazino- oder 4 Niederalkyl-, wie 4-Methyl-piperazinogruppen.

Cyclische Substituenten, in welchen Ringkohlenstoffatome durch Heteroatome ersetzt sein können, sind ebenfalls solche mit aromatisehen Eigenschaften, vvie gegebenenfalls substituierte thia-, oxa-, aza-, thiSaza-, oxaza- oder diazacyclische Reste aromatischen Charakters, die mono-, bi- oder polycyclisch sein und z. B. bis zu 16 Ringatome enthalten können, wie Thienyl-, z. B.

2- oder 3-Thienyl-, Furyl-, z. B. 2-Furyl-, Pyridyl-, z. B.

2-, 3- oder 4-Pyridyl-, Chinolyl-, Z.B. 2 oder 4 Chinolyl-, Isochinolyl- z.B. 1-Isochinolyl-, Thiazolyl-, z.B. 2-Thiazolyl-, Isothiazolyl, 3- oder 5-Isothiazolyl-, Oxazolyl-, z.B. 2-Oxazolyl-, Pyridazinyl-, z.B. 3-Pyridazinyl-, Pyrimidyl, z.B. 2- oder 4-Pyrimidyl-, Pyrazinyl-, z.B. 2-Pyrazinyl-, Cinnolinyl-, z.B. 3- oder 4 Cinnolinyl-, Phthalzainyl-, z.B. 1-Phthalazinyl-, Chinazolinyl-, z.B. 4-Chinazolinyl-, oder Chinoxalinyl-, z. B.

2-Chinoxalinylgruppen.

Substituenten der obgenannten cyclischen Reste sind gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffreste, wie entsprechende aliphatische Kohlenwasserstoff-, z. B.

Niederalkyl-, wie Methyl-, Zethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl- oder tert.-Butylreste, oder Halogen-niederalkyl, z. B. Trifluormethylreste, sowie gegebenenfalls, z.B. durch die obigen aliphatischen Reste oder dlie unten erwähnten funktionellen Gruppen, substituierte aromatische Kohlenwasserstoff-, wie Phenyl- oder Naphthylreste, oder gegebenenfalls, z.B. durch die obigen aliphatischen Reste oder die unten erwähnten funktionellen Gruppen, substituierte araliphatisohe Kohlenwasserstoff-, wie Phenylniederalkyl-, z.B. Benzyl-, sowie 1- oder 2-Phenyläthyl- oder 2-Phenyl-2-propylreste.

Weitere Substituenten sind funktionelle Gruppen, wie freie, verätherte oder veresterte Hydroxy- oder Mercaptogruppen, insbesondere Niederalkoxy-, z.B.

Methoxy-. Aethoxy-, n-Propyloxy- oder Isopropyloxy- gruppen, Niederalkenyloxy-, z. B. Vinyloxy -oder Siy- !oxygruppen Niederalkylendioxy-, z. B. Methylendioxy- Gruppen, Niederalkanoyloxy-, z. B. Acetyloxy- oder Propionyloxygruppen, Halogen-, z. B. Fluor-, Chloroder Bromatome, Niederalkylmercapto-, z.B. Methylmercapto- oder Aethylmercaptogruppen, ferner Nitrooder Aminogruppen, insbesondere substituierte Amino-, wie Niederalkyl-amino-, z.

B. Methylamino- oder Aet hylamino-. Diniederalkyl-amino-, z. B. Dimethylamino-, N-Aethyl-N-methylamino-, Diäthylamino- oder Diisopropylamino-, Niederalkylenamino-, z.B. Pyrrolidinooder Piperidino-, oder Aza-niederalkylenamino-, z.B. 4
Methyl-piperazinogruppen, oder freie oder funktionell abgewandelte Carboxyl- oder Sulfonylgruppen, wie veresterte Carboxyl-, z. B. Carboniederalkoxy-, wie Carbomethoxy- oder Carbäthoxv-, Regebenenfalls substituierte Carbamovl-, z.

B. N-Niederalkyl- oder N,N-
Diniederalkyl-carbamoyl-, wie Carbamovl-, N-Methyl- carhamovl- oder N,N-Dimethylcarbamoyl-, oder Cyan-, sowie Sulfamylgruppen.

Die mit einem aliphlatischen Kohlenstoffatom der cyclisch substituierten Niederalkancarbonsäure verbun- dene freie Aminogruppe kann sowohl ein Kohlenstoffatom des Niederalkancarbonsäurerestes als auch das- jenige eines cyclischen Substituenten mit cyclo aliphatischen Eigenschaften sllbstituieren.

Bin gegebenenfalls súbstituierter Kohlenwasserstoffrest R2 ist ein gegebenenfalls substituierter aliphatischer, cycloaliphatischer, cycloaliphatisch-aliphatischer, aromatischer oder araliphatischer Kohlenwasserstoffrest.

Aliphatische Kohlenwasserstoffreste sind in erster Linie Alkyl-, inslbesondere Niederalkylreste, z. B. die obgenannten Reste dieser Art, sowie Alkenyl- oder Alkinyl-, wie Niederalkenyl- oder Niederalkinyl-, z. B.

Vinyl-, Allyl-, 2- oder 3-Methylallyl- oder Propargylreste. Diese aliphatischen Kohlenwasserstoffreste können, z.B. durch die obgenannten funktionellen Gruppen, wie freien, verätherten oder veresterten Hydroxyoder Mercapto-, Nitro-, Amino- oder freien oder funk tionell abgewandelten Carboxyl- oder Sulfongruppen, in erster Linie durch Halogen-, wie Fluor-, Chlor- oder Bromatome, substituiert sein.

Cycloaliphatische Kohlenwasserstoffreste sind z. B.

die obgenannten, gegebenenfalls wie angegeben sulbsti- tuierten Cycloalkyl-, sowie Cycloalkenylreste, während cycloaliphatisch-aliphatische Kohlenwasserstoffreste Cycloalkyl-niederalkyl- oder Cycloalkyl-niederalkenyl-, sowie Cycloalkenyl-niederalkyl- oder Cycloalkenyl-nie- ,deralkenylgruppen darstellen, in welchen Cycloalkyl-, Cycloalkenyl-, Niederalkyl- oder Niederalkenylreste die obgenannten Bedeutungen haben und gegebenenfalls, z. B. wie oben angegeben, substituiert sein können.

Aromatische Kohlenwasserstoffreste sind z. B. die dbgenannten Reste dieser Art, insbesondere Phenyl- gruppen, die gegebenenfalls, z. B. wie oben angegeben, çsubstituiert sein können, während araliphatische Kohlenvwasserstoffreste z. B. einen, zwei oder mehrere, gegebenenfalls substituierte, mono-, bi- oder polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffreste auf- weisende aliphatische Koh1enwasserstoff-, z.

B. Nieder- alkyl-, sowie Niederalkenylgruppen sind, in erster Linie gegebenenfalls im Phenylrest, sowie im aliphatischen Teil substituierte Phenyl-niederalkyl-, sowie Phenyl niederalkenylgruppen, welche einen, zwei oder mehrere, gegebenenfalls z. B. wie oben angegeben, substituierte Phenylgruppen enthalten, wie Benzyl-, 1- oder 2-Phenyl äthyl-, Diphenylmethyl- oder Cinnamylgruppen.

Der Buchstabe n steht in erster Linie für 0, kanr aber auch 1 bedeuten.

Die erfindungsgemässen Verbindungen können in Forrn von Isomerengemischen, z. B. als Racemate, oder reine Isomere, z. B. als Antipoden, vorliegen.

Die neuen Verbindungen weisen eine hervorragende, langanhaltende antibakterielle Wirkung gegen grampositive, vor allem aber gegen gram-negative Bakterien, z. B. gegen Staphylococcus aureus (penicillinresistent), Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Salmonella typhosa, Pseudomonas und Bacterium proteus, auf, die z. B. anhand von Tierversuchen, z. B. an Mäusen, nachgewiesen werden kann.

An letzteren sind die Verbindungen der vorliegenden Erfindung bei sub- kutaner, insbesondere auch bei oraler Verabreichung, je nach Art der bakteriellen Infektion, in Dosen von etwe 0,001 g/kg bis etwa 0,3 g/kg chemotherapeutisch wirk saum. Dabei zeigen die neuen Verbindungen auch bei oraler Anwendung eine hervorragende Wirksamkeit, die sich mit derjenigen bei subkutaner Verabreichung ver- gleichen lässt.

Die erfindungsgemässen Verbindungen können daher als antibakterielle Mittel zur Behandlung von durch gram-positive oder gram-negative, insbesondere durch die obengenannten Mikroorganismen verursachten Infektionen, ferner als Zusatz zu Tierfuttermitteln, zur Konservierung von Nahrungsmitteln oder als Desinfektionsmittel verwendet werden.

Die Erfindung betrifft in erster Linie Verbindungen der Formel 1, worin R1 den Acylrest einer, einen gegebenenfalls substituierten cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest, einen gegebenenfalls substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffrest oder einen gegebenenfalls substituierten heterocyclischen Rest aromatischen Charakters enthaltenden Niederalkancarbonsäure bedeutet, die eine, mit einem ihrer Kohlenstoffatome aliphatischen oder cycloaliphatischen Charakters verbundene freie Aminogruppe aufweist, und R2 einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest darstellt und n für 0 steht, sowie ihre gegebenenfalls inneren Salze;

diese Verbindungen zeigen ausgeprägte antibakterielle Wirkungen der obgenannten Art
Aus der obigen Gruppe von Verbindungen mit ausgezeichneten antibakteriellen Wirkungen gegen gram-positive und grarn-negative Mikroorganismen sind Verbindungen der Formel 1 zu nennen, in welchen R1 den Acylrest einer, einen gegebenenfalls durch Niederalkyl-, Hydroxy-, Niederalkoxy-, Trifluormethyl- oder Nitrogruppen oder Halogenatome substituierten und/oder eine Doppelbindung aufweisenden monocyclischen Cycloalkylrest mit 3-8, insbesondere 5 oder 6 Ringkohlenstoffatomen, oder einen gegebenenfalls wie die Cycloalkylgruppe substituierten Phenyl-, Pyridyl-, Thienyl- oder Furylrest enthaltenden Niederalkancarbonsäure darstellt, die eine,

mit einem ihrer sich an a oder ss-Stellung zur Carbonylgruppe befindlichen Kohlenstoffatome der Niederalkan- oder einer Cyclo alkylgruppierung verbundene freie Aminogruppe aufweist, Ro eine gegebenenfalls, vorzugsweise in fl- oder y Stellung, Halogen-, insbesondere Fluor- oder Chloratome enthaltende Niederalkylgruppe darstellt und n für o steht, sowie ihre gegebenenfalls inneren Salze.

Unter den Verbindungen der obengenannten Art zeigen besonders ausgezeichnete antibakterielle Wirkungen diejenigen Ider Formel
EMI3.1
in welchen R5 für einen in e;- oder ss-Stellung eine freie Aminogruppe aufweisenden Phenyl-niederalkyl-, Thienyl-niederalkyl- oder Cycloalkylrest, in erster Linie für den a-Aminobenzyl-, ss-Amino-2-phenyläthyl-, a-Ami- no-2-thenyl- oder oL-Almino-cyclohexylrest steht und R4 eine gegebenenfalls, vorzugsweise in fl-Stellung, ein Halogen-, insbesondere Chloratom, enthaltende Niederalkylgruppe, in erster Linie eine Methyl-, Aethyl-, tert. Butyl-, Chlormethyl- oder Chlor-tert.-butyl-, insbesondere ss-Chloräthylgruppe bedeutet, sowie ihre gegebenenfalls inneren Salze.

Diese Verbinldungen und in erster Linie die O-Desacetyl-O-(N-ss- chloräthylcarbamoyl)-7-N- (oc-aminophenylacetyl)- amino-cephalospo ran säure, O-Desacetyl-O-(N-ss-chloräthylcarbamoyl)-7 N- (ss-amino-ss-phenylpropionyl)- amino-cephalosporansäure, O-Desacetyl-O-(N-ss- chloräthylcarbamoyl)-7-N [oc-amino-(2-thienyl)-acetyl]- amino-cephalosporansäure oder die O-Desacetyl-O-(N-ss- chloräthylcarbamoyl)-7 N- (a-amino-hexahydrobenzoyl)- amino-cephalosporansäure, sowie die entsprechenden O-Desacetyl-O-(N- methylcarbamoyl)- und O-Desacetyl-O-(N- äthylcarbamoyl)

-verbindungen und die gegebenenfalls inneren Salze von solchen Verbindungen zeigen im Tierversuch, z. B. an Mäusen, bei subkutaner und insbesondere oraler Verabreichung in Dosen von etwa 0,001 gfkg bis etwa 0,3 g/kg ausgezeichete antibakterielle Wirkungen von langanhaltender Dauer gegen die obgenannten, z.B.

gram-positiven und insbesondere gram-negativen Mikroorganismen.

Das Verfahren gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass man Verbindungen der Formel
EMI3.2
worin die 4-Carboxylgruppe gegebenenfalls geschützt ist oder in Salzform vorliegt, mit einem acylierenden Mittel, welches den Acylrest R1 enthält, worin die freie Aminogruppe gegebenenfalls geschützt ist, umsetzt und vorhandene Schutzgruppen abspaltet.

Die obige Reaktion kann in an sich bekannter, insbesondere in für die Acylierung von schwach basischen Aminogruppen durch Aminosäuren geeigneter Weise durchgeführt werden, z. B. indem man das Ausgangsmaterial der Formel II womit einem Säureadditionssalz, insbesondere dem Salz mit einer Halogenwasserstoffsäure, z.B. Chlorwasserstoffsäure, des Säurehalogenids, in erster Linie -chlorids, einer Säure der Formel Ri-OH umsetzt.

Ferner kann man durch Behandeln eines Ausgangsmaterials der Formel II mit einem N-Carboxyanhyldrid (Leuchs'sches Anlhydrid) einer Säure der Formel R1-OH, insbesondere einer solchen, in welcher die freie Aminogruppe in o-Stellpng zur Carboxylgruppe steht, ebenfalls zur erwünschten Verbindung der Formel I gelangen.

Schutzgruppen für die freie Aminogruppe sind in erster Linie Acylreste, die leicht abspaltbar sind, vor allem Acylreste von Halbestern der Kohlensäure, die sich unter sauren oder reduktiven, sowie photolytischen Bedingungen abspalten lassen. Unter sauren Bedingun- gen, z. B. beim Behandeln mit einer starken organischen Carbonsäure, wie einer Halogen-niederalkancarbonsäure, in erster Linie Trifluoressigsäure, abspaltbare Reste dieser Art sind z.B. Carbo-niederalkoxyreste, in welchen Niederalkyl eine in a-Stellung polyverzweigte Niederalkylgruppe bedeutet und/oder in &alpha;-Stellung cyclische Substituenten aromatischen Charakters, wie aromatische Gruppen, z.B. Phenyl-, sowie Biphenylyl-, z.

B. 4 Biphenylylreste, oder heterocyclische Gruppen aromati- schen Charakters, z.B. 2-Furylreste, enthält, insbesondere der Carbo-tert.^butyloxy-, sowie der Carbo-tert.pentyloxyrest, der Carbo-diphenylmethoxy-, der Carbo2-(4-biphenylyl)-2-propyloxy-, der Carbo-1, 1-diphenyl- äthoxy- oder der Carbo-2-furfuryloxyrest, sowie Carbocycloalkoxyreste, in welchen Cycloalkyl vorzugsweise eine polycyclische Cycloalkylgruppe bedeutet, insbesondere der Carboada?nantyloxyrest.

Reduktiv, z. B. beim Behandeln mit katalytisch,/wie durch Metall-, z. B. Nickel- oder Palladiumkatalysatoren, aktiviertem Wasserstoff, oder mit nascierendem Wasserstoff, der sich z. B. durch Einwirken von Metallen, z. B. Zink, oder Metalllegierungen-, -amalgamen oder -salzen, wie Cobalt-II-acetat, auf geeignete wasserstoffabgebende Mittel, wie Säuren, insbesondere Niederalkancarbonsäuren, in erster Linie Essigsäure, oder Alkohole, wie Niederalkanole, erzeugen lässt, abspaltbare Acylreste von Halbester der Kohlensäure sind z. B.

Carbo-niederalkoxyreste, in welchen Niederalkyl in oc-Stellung durch aromatische Gruppen, insbesondere Phenylreste, oder in ss-Stellung durch Halogen-, insbesondere Chloratome, substituiert ist, inslbesondere der Carbo-2,2,2-trichloräthoxy-, sowie der Carbo-2jodäthoxy- oder Carbo-benzyloxyrest.

Carbo-niederalkoxygruppen, in welchen der Niederalkylrest in &alpha;-Stellung eine Niederalkoxy-, z. B. Methoxy-substituierte Phenyl-, in erster Linie eine m-Niederalkoxy-, z. B. m-Methoxyphenylgruppe, vorzugsweise die 3,5-Dimethoxy-phenylgruppe enthält, lassen sich auch photolytisch, z. B. beim Beleuchten mit ultraviolettem, vorzugsweise durch eine Hochdruckquecksilberdampf- lampe erzeugtem Licht, in an sich bekannter Weise abspalten.

Weitere Schutzgruppen für die freie Aminogruppe sind z. B. Polyarylmethyigruppen, worin Aryl vorzugsweise für eine gegebenenfalls substituierte Phenylgruppe steht, insbesondere die Tritylgruppe. Solche Gruppen können in an sich bekannter Weise, z. B. durch Behandeln mit geeigneten sauren Mitteln, wie einer starken anorganischen Säure, z. B. Salzsäure, oder organischen Säure, z. B. Ameisen- oder Essigsäure, abgespalten werden.

Ferner können Azido-, sowie Nitrogruppen reduktiv, z. B. durch Behandeln mit katalytisch wie durch einen Palladiumkatalysator, aktiviertem, sowie nascierendem Wasserstoff in an sich bekannter Weise in die freie Aminogruppe übergeführt werden.

Schutzgruppen für die 4-Carboxylgruppe sind z.B leicht, in erster Linie reduktiv oder unter sauren oder neutralen, sowie milden alkalischen Bedingungen ab- spaltbare Estergruppen, sowie Acyloxygruppen.

Reduktiv, z. B. durch Behandeln mit nascierendem Wasserstoff in die freie Carboxylgruppe überführen lassen sich z.B. gewisse veresterte Carboxygruppen, insbesondere Carboniederalkoxygruppen, in welchen Niederalkyl in p-Stellung Halogen-, insbesondere Chloratome, enthält, und insbesondere die Carbo-2,2,2-trichloräthoxy-, sowie Carbo-2-jodäthoxygruppen. Sie können in an sich bekannter Weise, vorzugsweise beim Behandeln mit nascierendem Wasserstoff, unter sauren oder neutralen Bedingungen, z.

B. mit Zink in Gegenwart einer geeigneten Niederalkancarbonsäure, wie Essigsäure, insbesondere leicht verdünnter, z. 13. 90 %iger Essigsäure, oder mit einem stark reduzierenden Metallsalz, wie Cobalt-II-acetat in Gegenwart von wässrigen Medien, in die freie Carboxylgruppe übergeführt werden,
Eine Carbo-niederalkoxygruppe, in welcher Niederalkyl in a-Stellung polyverzweigt ist und/oder in - Stellung Reste aromatischen Charakters, wie gegebenenfalls substituierte aromatische Kohlenwasserstoffgruppen, z. B.

Phenylreste, oder heterocyclische Gruppen aromatischen Charakters, wie die 2-Furylgruppe, enthält, z.B. die Carbo-tert.-butyloxy-, sowie Carbotert.-pentyloxygruppe, oder die Carbo-diphenylmethoxyoder Carbo-2-furfuryloxygruppe, sowie eine Carbo-cy- cloalkoxygruppe, worin Cycloalkyl einen polycyclischen Rest darstellt, wie die Carbo-adamantyloxygruppe, lässt sich durch Behandeln mit einem geeigneten sauren Mittel, wie einer starken, organischen Carbonsäure, vorzugsweise einer halogenhaltigen Niederalkancarbon säure, in erster Linie Trifluoressigsäure, in die freie Carboxylgruppe umwandeln.

Eben-falls leicht und unter milden Bedingungen in die freie Carboxylgruppe überführbare veresterte Carboxylgruppen sind silylierte, sowie stannyllerte Garboxyl- gruppen. Dies sind Gruppen, die sich beim Behandeln von Verbindungen mit freier C-arboxylgruppen, sowie Salzen, wie Alkalimetall-, z. 13. Natrininsalzen davon, mit einem geeigneten Silylierungsmittel, wie einem Tri niederalkyl-silvl-h alogenid, z.B.

Trimethylsilylchlorid, oder einem N-(Tri-niederaikyl-silyl)- N-Ra-N-Rb-amin, worin Ra ein Wasserstoffatom oder eine Niederalkylgruppe und Rb ein Wasserstoffatom, eine NiederalkylgruDpe oder eine Tri-niederalkyl-silylgruppe darstellt (siehe z. B. britisches Patent Nr. 1 073 530), oder mit einem geeigneten Stannylierungsmittel, wie einem Bis (tri-niederalkyl-zinn)-oxyd, z. B. Bis-(tri-nXbutyl- zinnoxyd, einem Tri-niederalkyl-zinnhydroxyd, z.B, Triä thyl-zinnhydroxyd, einer Tri-niederalkyl- niederalkoxy zinn-, Tetra-niederalkoxy-zinn- oder Tetraniederalkylzinn verbindung, sowie einem Tri-niederalkyl- zinnhalogenid, z.

B. Tri-n-butyl-zinnchlorid (siehe z. tB. holländische Auslegeschrift 67/17107), bilden lassen. Die obgenannten Ausgangsstoffe mit silylierten und stannylierten Carboxylgruppen lassen sich z. B. durch Behandeln mit einem, vorzugsweise neutralen, Hydroxylgruppen abgebenden Mittel, insbesondere Wasser oder einem Alko- hol, wie Niederalkanol, z. B. Methanol, in die erwünschten Verbindungen mit freier Carboxylgruppe überführen,
In einer Acyloxygruppe steht Acyl für den Rest einer Carbonsäure, vorzugsweise einer aliphatischen Carbonsäure, z. B. für einen Niederalkanoyl-, insbesondere den Acetylrest. Eine solche Acyloxygruppe kann hydrolytisch, gegebenenfalls unter milden alkalischen Bedingungen, z. B. in einer geeigneten Puffer-, wie einer schwach basischen Phosphatpufferlösung, abgespalten werden.

In an sich bekannter Weise kann ein verfahrensgemäss erhältliches Salz in die freie Verbindung, eine verfahrensgemäss erhältliche freie Verbindung in ein Salz übergeführt werden; Salze sind in erster Linie pharmazeutisch verwendbare Salze, sowie Salze, die sich zu Isolierungs-, Reinigungs- und/oder Charakterisierungszwecken eigenen, z.B. Salze mit Basen oder mit Säuren, sowie innere Salze. Salze mit Basen sind in erster Linie Metall-, insbesondere Alkalimetall-, z.B.

Natrium- oder Kalium-, oder Erdalkalimetall-, z.B.

Magnesium- oder Calciumsalze, sowie Ammoniumsalze inkl. Ammoniumsalze mit organischen Basen, wie Tri niederalkyl-aminen, z. B. Trimethylamin oder Triäthylamin, oder N-Niederalkyl-azacycloalkanen, z. B. 1-Methyl-pyrrolidon oder 1-Aethyl-piperidin, sowie Dibenzyl äthylendiamin oder Procain. Sie können z.B. durch Behandeln der freien Verbindungen oder von inneren Salzen mit den basischen Verbindungen, gegebenenfalls mit Hilfe von Ionenaustauschern, hergestellt werden.

Säureadditionssalze sind in erster Linie solche mit starken anorganischen Säuren, wie Salz-, Bromwasserstoff- oder Schwefelsäure, oder starken organischen Säuren, wie starken organischen Sulfonsäuren, z.B.

Methansuifon-, 2-Hydroxyäthansulfon- oder p-Toluol.

sulfonsäure, sowie starken organischen Carbonsäuren, z. B. Trifluoressigsäure. Sie können z. B. durch Behandeln der freien Verbindungen mit den entsprechenden starken Säuren, wenn erwünscht, mit Hilfe von Ionenaustauschern, erhalten werden.

Innere, als Zwitterion auftretende Salze können z. B durch Behandeln eines Säureadditionssalzes mit einem geeigneten, schwach basischen Ionenaustausoher oder durch Titrieren mit einer Base bis zum isoelektrischen Punkt, oder aus einem Salz mit einer Base durch Behandeln mit einer Säure erhalten werden.

Infolge der engen Beziehungen zwischen den euen Verbindungen in freier Form und in Form ihrer Salze sind im vorausgegangenen und nachfoleend unter freien Verbindungen und Salzen sinn- zweckgemäss gegebenenfalls auch die entsprechenden Salze bzw. freien Verbindungen zu verstehen.

Verfahrensgemäss erhältliche Isomergemische, wie Racemate können in an sich bekannter Weise in die einzelnen Isomeren. wie Antipoden (letztere z. B. unter Verwedung von Gemischen von diastereoisomeren Salzen), aufgetrennt werden.

Die Herstellung der erfindunrsgemässen Verbindun gen wird in Ab- oder Anwesenheit von Verdünnungs oder Lösungsmitteln oder Gemischen davon, gegebenenfalls in Gegenwart von Kondensationsmitteln und/oder Katalysatoren, wenn notwendig, unter Kühlen oder Erwärmen und/oder in einem geschlossenen Gefäss unter Druck und/oder in einer Inertgas-, z. B. Stickstoffatmosphäre, vorgenommen.

Die Erfindung betrifft auch diejenigen Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen man Ausgangsstoffe in Form eines unter den Reaktionsbedingungen erhältlichen rohen Reaktionsgemisches einsetzt oder die Reaktionskomponenten gegebenenfalls in Form von Salzen verwendet.

Vorzugsweise werden solche Ausgangsstoffe verwendet und die Reaktionsbedingungen so gewählt, dass man zu den eingangs als besonders bevorzugt Natronlauge zugegeben und das Gemisch bis zum Ende der Reaktion auf pH 2 gehalten. Darauf wird der pH Wert auf 5 eingestellt, das Aceton im Vakuum abgedampft und die wässerige Lösung durch eine Säule (# 2,1 cm, Höhe 9 cm) von Sephadex CM 25 C (H+-Form) filtriert. Im Eluat erscheint zuerst ein Nebenprodukt, dann erhält man die gelbliche Lösung des Wirkstoffes.

Sie wird auf pH 4,6 eingestellt und im Vakuum bis auf ein kleines Volumen eingeengt. Dabei scheidet sich die O-Desacetyl-O-(N-ss-chloräthyl- carbamoyl)-7-N-[D(-) &alpha;- phenylglycyl]-amino- cephalosporansäure als inneres Salz der Formel
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Im Dünnschichtchromatogramm (Silicagel) zeigt das Zwitterion einen Rf-Wert von 0,08 im System Essigsäureäthylester: Pyridin:Eisessig:Wasser (62:21:6:11) und einen Rf-Wert von 0,24 im System n-Butanol:Eisessig: Wasser (67:10:23); Ultraviolett-Absorptionsspektrum (in 0,1-n. wässriger Natriumhydrogencarbonatlösung): #max 258m: (# = 8050); Infrarotabsorptionsspektrum (in Nujol): chrakteristische Banden bei 3,13 , 5,62 , 5,69 , 5,85 , 5,91 , 6,20 6,45 , 6,60 7,40 , 7,78 7,98 , 8,42 , 8,78 , 9,35 , 9,67 , 10,30 ,
12,27 , 12,97 und 14,43 .

Das oben verwendete Ausgangsmaterial kann wie folgt hergestellt werden: a) 5,50g ca. 92 %ige 7-Aminocephalosporansäure werden in 80 ml Wasser aufgeschlämmt und mit 0,94-n.

wässeriger Triton Lösung (18,5 ml) auf pH 7,0 gestellt. Wenig ungelöstes Material wird abfiltriert und der pH-Wert des Filtrates auf 7,3 erhöht. Nach Erwärmen im Thermostatbad auf 35 werden in 2 Portionen
120 mg gereinigte Esterase aus Bact. subtilis 6633 zugegeben. Man hält den pH-Wert durch laufende Zugabe von 0,94-n. Triton Lösung mit Hilfe eines pH-Stats auf 7,3. Nach 7 Stunden Reaktionsdauer sind 14,3 ml Triton Lösung verbraucht worden und es erfolgt keine weitere Zugabe mehr. Durch tropfenweise Zugabe von Ameisensäure wird nun die Reaktionslö.

sung auf einen pH-Wert von 6,5 gestellt und mit Aktivkohle geklärt. Die dabei resultierende gelbe Lösung wird bei reduziertem Druck auf ein Volumen von ca. 70 ml eingeengt. Man verdünnt mit derselben Menge Methanol und gibt Ameisensäure zu, bis ein pH-Wert von 3,5 erreicht ist. Die erhaltene Suspension wird während 20 Minuten im Eisbad gekühlt und filtriert.

Der schwach beige gefärbte Niederschlag wird auf der Nutsche nacheinander mit Wasser, 50 %igem wässerigen Methanol, Methanol, Methylenchlorid und Aether gewaschen und im Vakuumexikkator getrocknet. Nach dem Trocknen im Hochvakuum über Nacht erhält man 3,093 g feinkristalline 0-Desacetyl-7-amino-cephalosporansäure als schwach gelbliches Pulver. Uv-Spektrum in 0,1-n. NaHCO3: : #max = 263 nm (e = 7 61)0);
90 [nj b + 1440 + 10(c = 1,023 % in 0,5-n.

NaHCOn).

b) 0,916 g O-Desacetyl-7-amino- cephalosporansäure werden in 60 ml absolutem Methylenchlorid aufgeschlämmt und mit 0,56 ml Triäthylamin versetzt. Nach Zugabe von 1,02 ml bis-(Tri-nzbutylzinn)-oxyd löst sich der Niederschlag fast vollständig auf. Unter gutem Rühren werden innerhalb von 5 Minuten 7,7 ml einer 10%igen Lösung (w/v) von ss-Chloräthylisocyanat in abs. Methylenchlorid zugetropft. Nach einer Reaktionszeit von 1 Stunde bei Raumtemperatur entfernt man eine kleine Menge ungelöstes Material durch Filtration mittels einer Nutsche mit Hyflo-Filterhilfsmittel. Der Niederschlag wird mit Methylenchlorid gewaschen und das klare Filtrat mit 2 ml Wasser versetzt. Durch Zugabe von Ameisensäure (ca. 0,6 ml) wird der pH Wert von 7,7 auf 3,5 herabgesetzt. Die dabei erhaltene Suspension kühlt man während 1 Stunde im Eisbad.

Dann wird das schwach gelbliche Produkt abgenutscht, mit Methanol, Methylenchlorid und Aether gewaschen und im Wasserstrahlvakuum getrocknet. Nach dem Trocknen im Hochvakuum über Nacht erhält man 0,723 g 3-[(ss-Chloräthylcarbamoyl)- methyl]-7-amino- ceph-3-em-4- carbonsäure, als feines beigegefärbtes Pulver, welches sich wie folgt charakterisieren lässt: UV Spektrum (in 0.1-n. NaHCO3): #max = 264 nm (e = 8 950), [&alpha;] + 990 + 10 (c = 1,023 % in 0,1-n.

NaHC0).

In analoger Weise können die folgenden Verbindungen hergestellt werden:
O-Desacetyl-O-(N-methyl-carbamoyl)-7-N- [D(-)-&alpha;- phenylglycyl]-amino- cephalosporansäure. Im Dünnschichtchromatogramm (Silicagel) zeigt das Zwitterion einen Rf-Wert von 0,05 im System Essigsäureäthylester: Pyridin:-Eisessig:Wasser (62:21:6:11) und einen Rf-Wert von 0,13 im System n-Butanol:Eisessig-Wasser: (67:10:23); Ultraviolett-Absorptionsspektrum (in Wasser): An,aX 260 m (e = 7 900); Intrarotabsorptionsspektrum (in Nujol): charkteristische Banden bei 3.08, 5.65, 5.91, 6.24, 6.42, 7.93, 8.85, 9.36, 9.72, 10.33, 12.26 .

O-Desacetyl-O-(N-äthyl- carbamoyl)-7-N-[D(-)-&alpha;- phenylglycyl]-amino- cephalosporansäure. Im Dünnschichtchromatogramm (Silicagel) zeigt das Zwitterion einen Rf-Wert von 0,07 im System Essigsäureäthylester: Pyridin-Eisessig:Wasser (62:21:6:11) und einen Rf-Wert von 0,18 im System n-Butanol:Eisessig-Wasser (67:10:23); Ultraviolett-Absorptionsspektrurn (in Was ser) : Ämax 261m (e = 7800); Infrarotabsorptions- spektrum (in Nujol): charakteristische Banden bei 3.10, 5.63, 5.90, 6.23, 7.98, 9.00, 9.32, 9.68, 12.25 und 14.4 .

O-Desacetyl-O-(N-ss-chloräthyl-carbamoyl)-7-N- [D(-)-&alpha;- (p-hydroxyphenyl)-glycyl]-amino-cephalospo ransäure.

Im Dünnschichtchromatogramm (Silicagel) zeigt das Zweitterion einen Rf-Wert von 0,08 im System Essigsäureäthylester: Pyritdin:Eisessig:Wasser (62:21:6:11) und einen Rf-Wert von 0,21 im System n-Butanol:Eisessig:Wasser (67:10:23). O-Desacetyl-O-(N-8-chloräthyl- carbamoyl)-7-N-(-)-a- thienylglycyl]-amino- cephalosporansäure.

Im Dünnschichtchromatogramm (Silicagel) zeigt das Zwitterion einen Rf-Wert von 0,08 im System Essigsäureäthylester:Pyridin- Eisessig:Wasser (62:21:6:11) und einen Rf-Wert von 0,22 im System n-Butanol:Eisessig:.

Wasser (67:10:23).

Claims

PATENTANSPRUCH

Verfahren zur Herstellung von O-Desacetyl-7-Nacylamino- cephalosporansäure der Formel EMI7.1 worin R1 den Acylrest einer cyclisch substituierten Niederalkbancarbonsäure darstellt, die eine mit einem ihrer Kohlenstoffatome aliphatischen oder cycloaliphatischen Charakters verbundene freie Aminogruppe aufweist, R2 ein Wasserstoffatom oder einen gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffrest bedeutet und n für 0 oder 1 steht, sowie ihrer gegebenenfalls inneren Salze, dadurch gekennzeichnet, dass man Verbindungen der Formel EMI7.2 worin die 4-Carboxylgruppe gegebenenfalls geschützt ist oder im Salzform vorliegt, mit einem acylierenden Mittel, welches den Acylrest R1 enthält, worin die freie Aminogruppe gegebenenfalls geschützt ist, umsetzt und vorhandene Schutzgruppen abspaltet.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man alls acylierendes Mittel ein Säureadditionssalz eines Halogenids einer Säure der Formel RU ROH verwendet.

2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als acylierendes Mittel ein N Carboxyanhydrid einer Säure der Formel R1-OH verwendet.

3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als acylierendes Mittel ein N Carboxyanhydrid einer Säure der Formel R1-OH verwendet, welche die Aminogruppe in α-Stellung zur Carboxylgruppe enthält.

4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet,1dass man Ausgangsstoffe in Form eines unter den Reaktionsbedingungen erhältlichen rohen Reaxk- tionsgemisches einsetzt oder die Reaktionskomponenten gegebenenfalls in Form von Salzen verwendet.

5. Verfahren nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass man Verbindungen der Formel I oder Salze davon fherstellt, worin R1 den Acylrest einer, einen gegebenenfalls substituierten cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest, einen gegebenenfalls substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffrest oder einen gegebenenfalls substituierten heterocyclischen Rest aromatischen Charakters enthaltenden Niederalkancarbonsäure bedeu tet. die eine, mit einem ihrer Kohlenstoffatome aliphatischen oder cycloaliphatischen Charakters verbundene freie Aminogruppe aufweist, und R2 einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest darstellt und n für 0 steht.

6. Verfahren nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1H, dadurch gekennzeichnet, dass man Verbindungen der Formel I oder Salze davon herstellt, in welchen R1 den Acylrest einer, einen gegebenenfalls ;durch Niederalkyl-, Hydroxy-, Niederalkoxy-, Trifluormethyl- oder Nitrogruppen oder Halogenatome substituierten und/oder eine Doppellbindung aufweisenden monocyclischen Cycloalkyirest mit 3-8 Ringkohlenstoffatolmen oder einen gegebenenfalls wie die Cycloalkylgruppe substituierten Phenyl-, Pyridyl-, Thienyl- oder Furylrest enthaltenden Niederaikancar- bonsäure darstellt, die eine,

mit einem ihrer sich in oc- oder ss-Stellung zur Carbonylgruppe befindlichen Kohlenstoffatome der Niederalkan- oder einer Cycloalkylgruppierung verbundene freie Aminogruppe aufweist, R2 eine gegebenenfalls Halogen enthaltende Niederalkylgruppe darstellt und n für 0 steht.

7. Verfahren nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 4, dadurch gekennzeichnet, dass man Verbindungen der Formel I oder Salze davon herstellt, in welchen R1 den Acylrest einer, einen gegebenenfalls durch Niederalkyl-, Hydroxy-, Niederalkoxy-, Trifluormethyl- oder Nitrogruppen oder Halogenatome substituierten und/oder eine Doppelbindung aufweisenden monocyclischen Cycloalkylrest mit 5 oder 6 ringkohlenstoffatomen, oder einen gegebenenfalls wie die Cycloalkylgruppe substituierten Phenyl-, Pyridyl-, Thienyl- oder Furylrest enthaltenden Niederalkancarbonsäure darstellt, die eine, mit einem ihrer sich in m oder ss-Stellung zur Carbonylgruppe befindlichen Kohlenstoffatome der Niederalkan- oder einer Cycloalkylgruppierung verbundene freie Aminogruppe aufweist,

R2 eine gegebenenfalls in ss- oder v-Stellung Chloratome enthaltende Niederalkylgruppe darstellt und n für 0 steht.

8. Verfahren nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass man Verbindungen der Formel EMI8.1 oder Salze davon herstellt, in welchen R8 für einen in a- oder ss-Stellung eine freie Aminogruppe aufweisenden Phenyl-niederalkyl-, Thienyl-niederallcyl- oder Cycloalkylrest steht und R4 eine gegebenenfalls ein Halogenatom enthaltende Niederalkylgruppe bedeutet.

9. Verfahren nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1-4, dadurch gdkennzeichnet, dass man Verbindungen der Formel Ia oder Salze davon herstellt, worin R8 für den a-Aminobenzyl-, ss-Amino-2- phenyläthyl-, a-Amino-2-thenyl- oder a-Aminocyclohe- xylrest steht und R4 eine gegebenenfalls in ss-Stellung ein Choratom enthaltende Niederalkylgruppe bedeutet.

10. Verfahren nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass man die O-Desacetyl-O-(ss-chloräthyl- carbamoyl)-7-N [D(-)-α-phenylglycyl]- amino-cephalosporansäure oder Salze davon herstellt.