DE2633193A1 - Neue, antibakteriell wirksame verbindungen, verfahren zu ihrer herstellung und sie enthaltende arzneimittel - Google Patents

Description

PATENTANWXl-TE PROF. DR. DR. J. REITSTÖTTER

DR.-ING. WOLFRAM BUNTE

DR. WERNER KINZEBACH

D-8OOO MÜNCHEN 4O. BAUERSTRASSE 22 ■ FERNRUF (O89) 37 SS 03 · TELEX B21S2O8 ISAR-D POSTANSCHRIFT: Q-8OOO MÜNCHEN 43. POSTFACH 7ΘΟ

M/ 17 152

München, 23. Juli 1976

BRISTOL-MYERS COMPANY

345 Park Avenue

New York, N.Y.10022 /USA

Neue, antibakteriell wirksame Verbindungen, Verfahren zu ihrer Herstellung und sie enthaltende Arzneimittel.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine stereoselektive Total-

2 3

synthese bestimmter neuer, substituierter Δ ' -1,4-Morpholin-2-carbonsäuren, die in der 1,6-Position einen angegliederten ß-Lactamring aufweisen und in cis-Stellung zum Kohlenstoffatom 5 in der 7-Position des angegliederten Ringsystems einen Substituenten tragen und durch die allgemeine Formel:

H H 5

X—f

"6 Π 9 B R R / 1 1 8 0

ORIGINAL INSPECTED

M/17 152 ^

worin X für Amino, Azido oder Acylamido steht und Z gegebenenfalls substituiertes Cj-Cg-Alkyl, Aryl, Aralkyl oder einen heterocyclischen Rest bedeutet, dargestellt ist. Wenn X für Acylamino steht, handelt es sich bei diesen Säuren (und deren pharmazeutisch verträglichen Salzen und physiologisch hydrolysierbaren Estern) um wirksame antibakterielle Mittel.

Die Erfindung umfaßt auch verschiedene neue Zwischenprodukte, die zur Herstellung der oben beschriebenen, aktiven ß-Lactamderivate brauchbar sind, sowie verschiedene Arbeitsweisen zur Herstellung der Zwischenprodukte und der aktiven Verbindungen.

Die Verbindungen der obigen allgemeinen Formel stellen eine neue Familie von ß-Lactamantibiotika dar. Sie können als Kernanaloge von Cephalosporinen aufgefaßt werden, in denen das Schwefelatom des Dxhydrothiazinrings durch ein Sauerstoffatom ersetzt und von der Position 5 in die Position 4 des ß-Lactamringsystems gemäß der Numerierung in der obigen Formel, verschoben ist.

Sheehan hat den Begriff O-Cepham für die Struktur:

O-Cepham

verwendet.CJ.C. Sheehan und M. Dadic, J. Heterocyclic Chem., 5., 770 (1968) 3 · Es wird vorgeschlagen, für das Grundsystem der Formel:

1
7

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den Begriff O-2-Isocepham zu verwenden.

Das Zahlenpräfix nennt die Position des Heteroatoms.

Erfindungsgemäß werden somit die neuen O-2-Isocephemcarbonsäureverbindungen der Formel II:

H H

CH₂-S-Z

geschaffen, worin R für eine Acylgruppe steht und Z gegebenen-

• falls substituiertes Cj-Cg-Alkyl, Aryl, Aralkyl oder einen heterocyclischen Rest darstellt, sowie leicht spaltbare Ester und pharmazeutisch verträgliche Salze der Säuren und Ester.

\ Die Acylgruppe R kann unter einer großen Vielzahl organischer Acylreste ausgewählt werden, die zu Produkten mit verbesserten

, Eigenschaften führen; sie ist vorzugsweise ein Acylrest, der in einem natürlich auftretenden oder biosynthetisch, halb-

• synthetisch oder totalsynthetisch hergestellten, pharmakologisch

aktiven N-Acylderivat der 6-Aminopenicillansäure oder der 7-Aminocephalosporansäure enthalten ist. Beispiele für geeignete Acylgruppen, die verwendet werden können, wurden in der verwandten BE-PS 837 265 der Anmelderin definiert, jedoch ist zu beachten, daß dies nicht eine erschöpfende Aufstellung aller ; möglicher Acylgruppen darstellen kann, die eingesetzt werden können. . ' ' *

Eine bevorzugte Klasse von Acylgruppen sind diejenigen der Formel:

0
Il Ar'-CH-C- . .

6 0 9 8 8~6 ?T1 SO"

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■ worin Ar¹ einen Rest der Formeln:

oder

R und R gleich oder verschieden sind

darstellt, worin R ,
und jeweils für Wasserstoff, Hydroxy, (niedrig)-Alkyl, Cyano, (niedrig)-Alkoxy, Chlor, Brom, Jod, Fluor, Trifluormethyl, Nitro, Amino, (niedrig)-Alky!amino, Di-(niedrig)-Alkylamino, (niedrig)-Alkanoyl, (niedrig)-Alkanoyloxy, wie p-Acetoxy oder Phenyl, stehen und worin Y für Amino oder eine durch' Reaktion der Aminogruppe mit Acetaldehyd, Formaldehyd oder Aceton erhaltene Gruppe, Fluor, Chlor, Brom, Jod, Hydroxy, (niedrig)-Alkanoyloxy, Carboxy, Guanidino, 3-Guanyl-1-ureido, 3-(2-Furoyl)ureido, 3-Benzoyl-ureido, Sulfo, Sulfoamino, Ureido, Thioureido, (niedrig)-Alkoxy, Cyano, Cyanamino oder Indanyloxycarbonyl steht. Besonders bevorzugte Reste Ar sind Phenyl, p-Hydroxyphenyl, 4-Hydroxy-3,5-dichlorphenyl, 3-Chlor-4-hydroxyphenyl, ο-, m- oder ρ- Aminomethylpheny1, 2-Thienyl, 3-Thienyl, 1-Cyclohexenyl und 1,4-Cyclohexadienyl. Besonders bevorzugte Gruppen Y sind Amino, Hydroxy und Carboxy. Nachstehend sind Formeln der bevorzugtesten Acylgruppen dieser Klasse aufgeführt:

CH-CO-

6098867118 0

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Cl

CH-CO-NHo

HO Cl·

CH-CO- ;

-CH-CO-I

NHo

ILjJJ-CH-CO-NHo

CH-CO-NH₂

CH-CO-

NH₂"

CH-CO-OH

CH-CO- OH

-CH-CO-

CH-CO-OH

H-CO-OH

CH-CO-COOH -CH-CO COOH

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RL

CH-CO-COOH

/ y-CH-co-

COOH

COOH

und

CH-CO-

Von größtem Interesse sind die Acylgruppen der obigen Klasse, worin die Säure ArCH(X)COOH zur D-Serie gehört.

Andere besonders bevorzugte Acylgruppen für die Verbindungen

der Formel I sind:

N H C-CH₂CO-

N=N,

N =

OCH₃

N V-SCH₂CO-;

CO- ';

CH₃

worin U und V gleich oder verschieden sind und jeweils für Wasserstoff, Chlor oder Fluor,

M9'8~8 671 18ΧΓ"

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CH₂CO-

H₂CO- ^f

H₂CO- ,

__y- CH₂CO-

N^

I) ^C-CH₂CO-

N' H

CH-CO-I

KH
f
O=TG-KH-C=O

C₆H₅

OCH₂CO-

CH₂CO

_ 9

CH₂NH₂

H₂CO-

-CH₂CO-

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-CH₂CO-

N N

C₁-C₇ Alkoxy-CO- ,

CO-

NH₂ .

CH₂C-NH-CH₂CO-NH

CH₂NHCO- *

OH

Ο—C C-H

I I

CH₂CO-

COOH

CO-

CO-

t	\	•	O	-co- •	>	CH2NH2 V \)-SCH2CO
stehen.		CH2NH2		CH2NH2
	O	y- CH2CO-	und	/ \\_CHpCO-
	. - 8 -
60	9886/1	180"	... .

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Der Substituent Z in den obigen Formeln I und II kann für C₁-C_fi-Alkyl, Aryl, Aralkyl oder einen heterocyclischen Rest : stehen, wobei jede dieser Gruppen gewünschtenfalls durch einen ' oder mehrere Sutbstituenten substituiert ist. Die Alkylgruppe

j kann ein einwertiger, gesättigter aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und geradkettig oder verzweigt sein, beispielsweise Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, tert.-Butyl, Amyl oder Hexyl. Die Arylgruppe

!■ kann ein mono-, bi- oder polycyclischer aromatischer Kohlen- !

wasserstoffrest sein, beispielsweise Phenyl, 1-Naphthyl, ·. 2-Naphthyl oder 2-Phenanthryl. Der Begriff "Aralkyl", so wie er hier gebraucht wird, umfaßt einwertige arylsubstituierte aliphatische Kohlenwasserstoffreste der Formel Aryl-(ALK) -, worin Aryl die vorstehende Definition besitzt, m eine ganze Zahl von 1 bis 4 darstellt und ALK einen geradkettigen oder verzweigten Alkylenrest darstellt; so kann beispielsweise -(ALK) - für Methylen, Äthylen, Propylen, Butylen, 1-Methylpropylen, 2-Äthyläthylen, und dergleichen, stehen. Bei den heterocyclischen Substituenten Z kann es sich um heteromonocyclische oder heterobicyclische Reste mit aromatischem Charakter oder, soweit passend, um teilweise oder vollständig gesättigte Reste, handeln.

Eine bevorzugte Gruppe von Verbindungen der Formeln I und II sind diejenigen, bei denen Z für C₁-Cj--Alkyl, Aryl, ausgewählt unter Phenyl oder Naphthyl, Aralkyl der Formel Aryl-(ALK) -, worin Aryl für Phenyl oder Naphthyl steht, m eine ganze Zahl von 1 bis 4 darstellt und ALK einen geradkettigen oder verzweigten Alkylenrest darstellt, oder für einen heterocyclischen Rest, ausgewählt unter einem fünf- oder sechsgliedrigen heterocyclischen Ring, der 1 bis 4 Atome, ausgewählt unter N, 0 oder S enthält, steht, wobei der Alkylrest gewünschtenfalls durch einen oder mehrere Substituenten, ausgewählt unter

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Hydroxy, Halogen, Amino, Nitro, Di(C.-C₄-alkyl)amino, Carboxy, SuIfο oder Cyano, substituiert ist und die Aryl-, Aralkyl- oder heterocyclischen Reste gewünschtenfalls durch einen oder mehrere Substituenten, ausgewählt unter Halogen, C₁-C.-Alkyl, C₁-C₄-AIkOXy, Cyano, Carboxyl, Amino, Nitro, C-j-C^Cycloalkyl, C₂-C₄~Alkenyl, Trifluormethyl, Hydroxy, Hydroxymethyl, C₁-C₄-Alkylthio, C₁-C.-Alky!amino, Di(C₁-C₄~alkyl)amino, Mercapto, Phenyl, Benzyl, Alkoxyalkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen oder (CH₂) COOH, worin η eine ganze Zahl von 1 bis 4 darstellt, substituiert sind. Zu Beispielen für geeignete heterocyclische Reste gehören Thienyl, Furyl, Pyrazolyl, Imidazolyl, Isoimidazolyl, Triazolyl, Tetrazolyl, Thiazolyl, Thiadiazolyl, Oxazolyl, Oxadiazolyl, Isothiazolyl, Isoxazolyl, Pyridyl, · Pyridazinyl, Pyrazinyl, Pyrimidinyl und Triazinyl.

Eine am meisten bevorzugte Gruppe von Verbindungen der Formeln I und II sind diejenigen, in denen Z für einen gegebenenfalls substituierten fünf- oder sechsgliedrigen heterocyclischen Ring steht, der 1 bis 4 Atome, ausgewählt unter N, 0 und S, enthält, wobei es sich bei den Substituenten vorzugsweise um die zuvor erwähnten Substituenten handelt. Besonders bevorzugte heterocyclische Ringe sind gewünschtenfalls substituierte Triazol-, Thiadiazol-, Oxadiazol- oder Tetrazolreste. Innerhalb dieser Gruppe handelt es sich bei den bevorzugtesten Substituenten Z um 1 ,2,3-Triazolyl, 2-Methyl-1,3,4-thiadiazol-5-yl, 2-Methyl-1,3,4-oxadiazol-5-yl, 1-N-Methyltetrazolyl, 1-Carboxymethyltetrazol-5-yl und 1-Carboxyäthyltetrazol-5-yl.

Der hier verwendete Begriff "(niedrig)-Alkyl" bedeutet sowohl geradkettige als auch verzweigte aliphatische Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, tert.-Butyl, Amyl, Hexyl, 2-Äthylhexyl, Heptyl, Decyl und dergleichen. In gleicher Weise bezieht sich der Begriff "(niedrig)", wenn er als Teil der Beschreibung einer anderen Gruppe verwendet wird, beispiels-

weise bei "(niedrig)-Alkoxy" auf den Alkylteil einer derartigen Gruppe, die daher oben in Verbindung mit dem Begriff "(niedrig)-Alkyl" beschrieben ist.

Zu den zuvor erwähnten pharmazeutisch verträglichen Salzen gehören die nichttoxischen Carbonsäuresalze, beispielsweise nichttoxische Metallsalze, wie Natrium, Kalium, Calcium und Aluminium, das Ammoniumsalz und Salze mit nichttoxischen Aminen, beispielsweise Trialkylamine, Procain, Dibenzylamin, N-Benzyl-ß-phenäthylamin, 1-Ephenamin, N,N¹-Dibenzyläthylendiainin, N-Alkylpiperidin und andere Amine, die zur Bildung von Salzen von Penicillinen und Cephalosporinen verwendet wurden. Wenn eine basische Gruppe vorliegt, so wie dies bei der 7-Acylgruppe auftreten kann, umfaßt die vorliegende Erfindung auch die pharmazeutisch verträglichen Säureadditionssalze, beispielsweise Salze mit Mineralsäuren, wie Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Jodwasserstoff säure, Phosphorsäure, Schwefelsäure und Salze mit organischen Säuren, wie Maleinsäure, Essigsäure, Citronensäure, Oxalsäure, Bernsteinsäure, Benzoesäure, Weinsäure, Fumarsäure, Mandelsäure, Ascorbinsäure und Apfelsäure. Der Begriff "pharmazeutisch verträgliche Salze" soll auch nichttoxische Säureadditionssalie der oben erwähnten leicht spaltbaren Ester umfassen. Die Verbindungen, welche im Rest R eine basische Gruppe enthalten, können auch in Form eines inneren Salzes, d. h. in Form des Zwitterions, vorliegen.

Die zuvor erwähnten leicht spaltbaren Ester umfassen Estergruppen, die durch Methoden, beispielsweise chemische oder enzymatisch^ Hydrolyse, Behandlung mit chemischen Reduktionsmitteln unter milden Bedingungen, Bestrahlung mit ultraviolettem Licht oder katalytische Hydrierung, entfernbar sind, die nicht zu irgendeiner merklichen Zerstörung des verbleibenden Molekülteils führen. Zu Beispielen für geeignete Ester

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gehören diejenigen, die in den US-PSen 3 284 451 und 3 249 622, sowie in den GB-PSen 1 229 453 und 1 073 530, offenbart sind. Zu Estern, die bisher in der Penicillin- und Cephalosporinchemie verwendet wurden, gehören beispielsweise Benzhydryl, p-Nitrobenzyl, Benzyl, Trichloräthyl, Silyl, wie Trimethylsilyl, Phenacyl, p-Methoxybenzyl, Acetonyl,Phthalidyl, Indanyl und (niedrig)-Alkyl, wie Methyl, Äthyl und tert.-Butyl. Besonders bevorzugte, leicht spaltbare Ester sind diejenigen, die unter physiologischen Bedingungen hydrolysiert werden, wie Pivaloyloxymethyl, Acetoxymethyl, Phthalidyl, Indanyl und Methoxymethyl.

Da die erfindungsgemäßen 0-2-3socephemverbindungen ein odermehrere asymmetrische Kohlenstoffatome aufweisen können, umfaßt die Erfindung alle möglichen enantiomeren und diastereomeren Formen der Verbindungen der oben gezeigten allgemeinen Formel II. Erhaltene Mischungen von Isomeren können nach an sich bekannten Methoden in die einzelnen Isomeren aufgetrennt werden, beispielsweise durch fraktionierte Kristallisation, Adsorptionschromatographie oder andere geeignete Auftrenntechniken. Erhaltene Racemate können auf übliche Weise in die Antipoden aufgetrennt werden, nachdem man geeignete salzbildende Gruppen eingeführt hat, beispielsweise nachdem man mit optisch aktiven, salzbildenden Mitteln eine Mischung von diastereoisomeren Salzen gebildet hat, und zwar durch Auftrennung der Mischung in diastereoisomere Salze und überführung der aufgetrennten Salze in die freien Verbindungen, oder durch fraktionierte Kristallisation aus optisch aktiven Lösungsmitteln .

Es liegt auf der Hand, daß bestimmte erfindungsgemäße Verbindungen in verschiedenen Solvatationsstufen vorliegen, und sowohl die wasserfreie wie auch die solvatisierten Formen fallen in' den Rahmen der Erfindung.

60 988 67 Π 5Ή 7

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Die freien Säureverbindungen der allgemeinen Formel II und der allgemeinen Formel I, worin R für Acylamido steht_?und physiologisch hydrolysierbare Ester davon,zusammen mit den pharmazeutisch verträglichen Salzen solcher freien Säuren . und Ester sind als antibakterielle Mittel brauchbar. Die ver- · bleibenden Säuren, Ester und Salze der Formel I sind wert- ' volle Zwischenprodukte, die beispielsweise nach den nach- , stehend beschriebenen Arbeitsweisen in die pharmakologisch aktiven Verbindungen der Formel II überführt werden können. ·

Bevorzugte Verbindungen der Formel II sind diejenigen, in ' denen R für eine organische Acylgruppe steht. Der Gebrauch der in der BE-PS 837 265 erwähnten, sowie der zuvor erwähnten Acylgruppen führt zu aktiven Endprudukten mit vorteilhaften pharmakologischen Eigenschaften.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellen die Verbindungen der Formel II:

H H

!' R-NH

dar, worin R für eine wie zuvor definierte organische Acylgruppe steht und Z einen fünf- oder sechsgliedrigen heterocyclischen Ring darstellt, der N, 0 oder S enthält, wobei der heterocyclische Ring gewünschtenfalls durch einen oder mehrere Substituenten, ausgewählt unter Halogen, C.-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Cyano, Carboxyl, Amino, Nitro, C^-C^-Cycloalkyl,

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C^-C.-Alkenyl, Trifluormethyl, Hydroxy, Hydroxymethyl, C--C--Alkylthio, C.-C,-Alkylamino, Di-(C.-C₄-alkyl)amino, Mercapto, Phenyl, Benzyl, Alkoxyalkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen oder -(CH₂) COOH, worin η eine ganze Zahl von 1 bis 4 darstellt, substituiert ist, und leicht spaltbare Ester und pharmazeutisch verträgliche Salze davon.

Eine am meisten bevorzugte Unterklasse der obigen Verbindungen der Formel II besteht aus den D-Isomeren der Säuren, in denen R für oc -Amino-oC - (p-hydroxyphenyl) acetyl, oC-Amino-oC-(3-chlor-4-hydroxyphenyl)acetyl, oC -Amino-OC -(3,5-dichlor-4-hydroxypheny1)acetyl, cC-Amino-oC-(2-thienyl)acetyl, oC-Amino-Λ-(3-thienyl) acetyl, oC -Amino- cC- (1 -cyclohexenyl ) acetyl , οί-Amino- cc- (1 ,4-cyclohexadienyl) acetyl, cf--Hydroxyacetyl, CX.-Hydroxy-C*-- (2-thienyl) acetyl, <X -Hydroxy- oC- (3-thienyl) acetyl, OC-Hydroxy-CX -(1-cyclohexenyl)acetyl oder oC-Hydroxy- £*■-(1,4-cyclohexadienyl) acetyl steht, oder pharmazeutisch verträgliche Salze davon.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht aus den Verbindungen der Formel II:

H H

R-NH-

II

CH₂-S-Z

worin R für eine wie zuvor definierte organische Acylgruppe steht und Z einen Triazol-, Thiadiazol-, Oxadiazol- oder Tetrazolrest bedeutet, wobei dieser Rest gewünschtenfalls durch einen oder mehrere Substituenten, ausgewählt unter Halogen, C--C.-Alkyl, Cj-C.-Alkoxy, Cyano, Carboxyl, Amino,

6 0 9 8 8 6/11 8Ί0Γ

Nitro, C₃-C₄-CyClOaIlCyI₇ C₂-C₄-Alkenyl_f Tr if luormethyl, Hydroxy, Hydroxymethyl, Cj-C^Alkylthio, C₁-C₄-AHCy Di-(C.-C₄~alkyl) amino, Phenyl, Benzyl, Mercapto, Alkoxyalkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen oder -(CH₂)_nCOOH, worin n eine ganze Zahl von 1 bis 4 darstellt, substituiert ist, und leicht spaltbare Ester und pharmazeutisch verträgliche Salze davon.

Eine am meisten bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht aus den Verbindungen der Formel II, worin Z für 1,2,3-Triazol-S-yl, 2-Methyl-1,3,4-thiadiazol-S-yl, 2-Methyl-1,3,4-oxadiazol-5-yl, 1~N-Methyltetrazol-5-yl, 1-Carboxymethyltetrazol-5-yl oder 1-Carboxyäthyltetrazol- 5-yl, steht.

Die am meisten bevorzugten Verbindungen dieser Gruppe der Formel II sind diejenigen, in denen R für:

j Ar'-CH-CO-Y

steht, worin Ar¹ die Bedeutungen Phenyl, p-Hydroxyphenyl, 4-Hydroxy-3,5-dichlorphenyl, 3-Chlor-4-hydroxyphenyl, o-, m- oder p-Aminomethylphenyl, 2-Thienyl, 3-Thienyl, 1-Cyclohexenyl oder 1,4-Cyclohexadienyl besitzt und worin Y für Amino, Hydroxy oder Carboxy steht.

Eine weitere bevorzugte Unterklasse innerhalb dieser Gruppe besteht au_vs den D-Isomeren der Säuren _r in denen R für v'X-Amino-tX - (p-hydroxyphenyl) acetyl, cC -Amino-OC- (3-chlor-4-hydroxyphenyl) acetyl, oC-Amino- oc— (3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl) acetyl, <X-Amino-OC-(2-thienyl) acetyl, OC-Amino-OC (3-thienyl)acetyl, Ö^-Amino-<X-(1-cyclohexenyl)acetyl, CX- -Amino- OL - (1,4-cyclohexadienyl) acetyl, eC-Hydroxyacetyl, tX-Amino-OC - (2-thienyl) acetyl, OC-Hydroxy- OC- (3-thienyl) acetyl, <X-Hydroxy-0<--(1 -cyclohexenyl) acetyl oder Ot -Hydroxy

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OC-(1,4-cyclohexadienyl)acetyl steht, oder pharmazeutisch verträgliche Salze davon.

Die vorliegende Erfindung schafft weiterhin verschiedene neue Zwischenprodukte, die bei der Synthese der oben beschriebenen 7-Acylamido-0-2-isocephemverbindungen der Formel II brauchbar sind.

Eine bevorzugte Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung sind die neuen Zwischenprodukte der Formel IV:

HH

IV

worin Z für gegebenenfalls substituiertes C^-C₆-Alkyl, Aryl, Aralkyl oder einen heterocyclischen Rest steht und R¹' Wasserstoff oder eine leicht abspaltbare Estercarboxyl-Schutzgruppe darstellt, und Salze davon. Die bevorzugten Substituenten Z sind wie zuvor im Zusammenhang mit den Verbindungen der Formeln I und II definiert.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Zwischenprodukte der Formel III:

H K

III

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worin Z für gegebenenfalls substituiertes CL-Cg-Alky!, Aryl, Aralkyl oder einen heterocyclischen Rest steht und R'' Wasserstoff oder eine leicht abspaltbare Estercarboxyl-Schutzgruppe darstellt, und Salze davon. Die bevorzugten Substituenten Z sind diejenigen, die zuvor im Zusammenhang mit den Verbindungen der Formeln I und II als bevorzugt erwähnt wurden.

Die Zwischenprodukte der Formell III und IV können in Form der freien Carbonsäure oder eines Salzes davon, oder in der Form vorliegen, in der die Carboxylgruppe auf übliche Weise, so vorzugsweise durch Veresterung, geschützt ist. Die Schutzgruppe ist so gewählt, daß sie durch Methoden entfernt wer-den kann, die nicht zu irgendeiner merklichen Zerstörung des verbleibenden Molekülteils führen. Bevorzugte Carboxyl-Schutzgruppen sind die wie zuvor definierten leicht spaltbaren Ester, einschließlich insbesondere Benzhydryl, p-Nitrobenzyl, Trichloräthyl, Silyl, einschließlich insbesondere Trimethylsilyl, Phenacyl, p-Methoxybenzyl, Acetonyl, (niedrig)-Alkyl, wie Methyl, tert.-Butyl oder Äthyl, Benzyl, Triphenylmethyl, Methoxymethyl, Acetoxymethyl, Phthalidyl, Indanyl und Pivaloyloxymethyl.

Die neuen 7-Acylamidoverbindungen der Formel II können durch N-Acylierung eines 7-Amino-Zwischenprodukts der Formel III:

III

H H

- 17 - ·

6 098 86 / 1 180"

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worin Z für gegebenenfalls substituiertes C.-Cg-Alkyl, Aryl, Aralkyl oder eine heterocyclische Gruppe steht und R¹' Wasserstoff oder eine leicht abspaltbare Estercarboxyl-Schutzgruppe darstellt, oder eines Salzes davon, mit einer acylierenden Säure der Formel:

R-COOH

worin R eine organische Acylgruppe darstellt, oder mit ihrem funktioneilen Äquivalent als Acylierungsmittel für ein primäres Amin, hergestellt werden, und gewünschtenfalls, (a), wenn R¹' für eine Carboxyl-Schutzgruppe steht, kann der in 7-Stellung acylierte Ester in die freie Säureverbindung oder einen physiologisch hydrolysierbaren Ester oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz der Säure oder des Esters überführt werden, oder, (b), wenn R¹' für Wasserstoff steht, kann die in 7-Stellung acylierte Carbonsäure in einen physiologisch hydrolysierbaren Ester oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz der Säure oder des Esters überführt werden, und, gewünschtenfalls kann man eine erhaltene Isomerenmischung in ihre Einzelisomeren auftrennen.

Die 7-Amino-Ausgangsmaterialien der allgemeinen Formel III sind in erster Linie als Zwischenprodukte zur Herstellung der pharmakologisch aktiven N-Acylderivate der Formel II brauchbar. Die freien Säuren, physiologisch hydrolysierbaren Ester und pharmazeutisch verträglichen Salze der Säuren und Ester der Formel III besitzen jedoch per se eine gewisse antibakterielle Aktivität gegen verschiedene pathogene Mikroorganismen .

Die 7-Acylamido-0-2-isocephemverbindungen der Formel II werden nach bekannten Methoden durch N-Acylierung der

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7-Aminogruppe des Zwischenprodukts III mit einer acylierenden Säure der Formel:

R-COOH

worin R für eine Acylgruppe steht, oder mit seinem funktioneilen Äquivalent als Acylierungsmittel für eine primäre Aminogruppe hergestellt. Die Acylierungsmittel zur Herstellung der Produkte der Formel II sind bekannt, nach bekannten Methoden leicht herstellbar oder sowohl hier als auch in der BE-PS 837 265 der Anmelderin beschrieben.

Das Zwischenprodukt III kann entweder in der Form der freien Carbonsäure (oder eines Salzes davon) oder als leicht spaltbarer Ester (oder eines Säureadditionssalzes davon) acyliert werden. Zu bevorzugten Estern gehören Benzhydryl, Benzyl, p-Nitrobenzyl, Trichloräthyl, Silyl (insbesondere Trimethylsilyl), Phenacyl, p-Methoxybenzyl, Acetonyl, (niedrig)-Alkyl einschließlich insbesondere Methyl, Äthyl und tert.-Butyl, Triphenylmethyl, Methoxymethyl, Acetoxymethyl, Pivaloyloxymethyl, Phthalidyl und Indanyl. Die Arbeitsweisen zur Herstellung von Estern von Carbonsäuren sind in der Literatur offenbart und dem Fachmann auf dem Gebiet der Penicillin— und Cephalosporinchemie wohl bekannt. Verfahren zur Herstellung bestimmter, bevorzugterer leicht spaltbarer Ester, d.h. der Pivaloyloxymethyl-, Acetoxymethyl-, Methoxymethyl-, Acetonyl- und Phenacylester, sind in der US-PS 3 284 451 und in der GB-PS 1 229 453, offenbart. Die Herstellung von Phthalidylestern von Penicillinen und Cephalosporinen ist in den Südafrikanischen Patentanmeldungen 72/3799 und 72/3800, beschrieben. Die freie Säureform des Zwischenprodukts III kann auch in einenSilylester, beispielsweise einen Trimethylsilylester, beispielsweise durch die in der Literatur be-

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sehr!ebenen Methoden, zum Beispiel nach der US-PS 3 249 622, überführt werden. Die Silylester-Carboxyl-Schutzgruppe kann im Anschluß an die Acylierungsreaktion durch Hydrolyse oder Alkoholyse leicht entfernt werden.

Vor der Acylierungsreaktion können irgendwelche reaktiven Substituenten an der acylierenden Säure oder einem Derivat davon, beispielsweise Hydroxy, Carboxyl oder Mercapto, unter Verwendung geeigneter Schutz- oder Blockierungsgruppen, die dem Fachmann auf dem Gebiet der ß-Lactamchemie bekannt sind, beispielsweise durch Acylierung oder Silylierung, geschützt werden. Wenn das Acylierungsmittel in der Acyleinheit eine funktionelle Aminogruppe enthält, wird die Aminogruppe durch eine übliche Amino-Blockierungsgruppe geschützt, die am Ende der Reaktion leicht entfernt werden kann. Zu Beispielen für geeignete Amino-Schutz- oder Blockierungsgruppen gehören tert.-Butoxycarbonyl, Carbobenzyloxy, 2-Hydroxy-1-naphthcarbonyl, Trichloräthoxycarbonyl, 2-Äthoxycarbonyl-l-iaethylvinyl und 2-Methoxycarbonyl-l-methylvinyl. Eine besonders wertvolle Amino-Blockierungsgruppe ist ein Proton, wie beispielsweise im Acylierungsmittel der Formel:

HCl

Bevorzugte Amino-Schutzgruppen sind tert.-Butoxycarbonyl; Carbobenzyloxy, das Proton und ein ß-Diketon-oder ein ß-Ketoester wie in der GB-PS 1 123 333 oder den US-PSen 3 325 479 und 3 316 247, beispielsweise Methylacetoacetat

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'. oder ein ß-Ketoamid, wie in der Japanischen Patentanmeldung ' 71/24714. Wenn man die tert.-Butoxycarbonyl-, Carbobenzyloxy-,

ß-Ketoester-, ß-Diketon- oder ß-Ketoamid-Schutzgruppen ver- _; wendet/ ist es bevorzugt, die die blockierte Aminogruppe entj haltende acylierende Säure in ein gemischtes Anhydrid zu

überführen, beispielsweise mit Äthyl- oder Isobutylchlorj formiat, und zwar vor der Reaktion mit Verbindung III oder ! einem Salz davon. Nach der acylierenden Kupplungsreaktion ι können die Amino-Schutzgruppe und irgendwelche anderen, angewendeten ^! funktioneilen Schutzgruppen nach an sich bekannten Methoden J entfernt werden, um das gewünschte Produkt der Formel II zu . bilden. Bezüglich der Amino-Schutzgruppen ist zu bemerken, daß die tert.-Butoxycarbonylgruppe durch Verwendung von

Ameisensäure, die Carbobenzyloxygruppe durch katalytisches Hydrieren, die 2-Hydroxy-l-naphthcarbonylgruppe durch saure Hydrolyse, die Trichloräthoxycarbonylgruppe durch Behandlung mit Zinkstaub in Eisessig, das Proton durch Neutralisation, usw., entfernt werden können.

Die Acylierung einer freien Aminogruppe eines Cephalosporin- | oder Penicillinkerns ist eine wohl bekannte Reaktion, und jegliche der funktioneilen Äquivalente der Carbonsäure RCOOH, ^; die üblicherweise in der Penicillin- oder Cephalosporinchemie als Acylierungsmittel für primäre Aminogruppen gebraucht werden, können zur Acylierung des Zwischenprodukts III eingesetzt werden. Zu Beispielen für geeignete acylierende Derivate der freien Säure gehören die entsprechenden Säureanhydride, gemischten Anhydride (beispielsweise Alkoxyameisensäureanhydride), Säurehalogenide, Säureazide, aktive Ester und aktive Thioester. Die freie Säure kann mit Verbindung III gekuppelt werden, nachdem zuerst die freie Säure mit Ν,Ν'-Dimethylchlorformiminiumchlorid [vergleiche GB-PS 1 008 170 und Novak und Weichet, Experientia XXI, 6, 360

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(1965)"" oder unter Verwendung von Enzymen oder eines N,N'-Carbonyldiimidazols oder eines N, N' -Carbonylditriazols £~vergleiche Südafrikanische Patentschrift 63/2684J oder eines Carbodiimidreagenzes ^insbesondere N,N¹-Dicyclohexylcarbodiimid, Ν,Ν'-Diisopropylcarbodiimid oder N-Cyclohexyl-N'-(2-morpholinoäthyl)carbodiimid: vergleiche Sheehan und Hess, J.A.C.S., 77, 1967 (1 955)jf oder eines Alkylylaminreagenzes Γvergleiche R.Buijle und H.G. Viehe, Angew. Chem. International Edition, 3, 582, (1964)J oder eines Isoxazoliumsalzreagenzes £vergleiche R.B. Woodward, R.A. Olofson und H. Mayer, J. Amer. Chem. Soc, 83, 1010 (1961 )U oder eines Keteniminreagenzes £c. L. Stevens und M. E. Munk, J. Amer. Chen. Soc, 80, 4065 (1958)~? oder von Hexachlorcyclotriphosphatriazin oder Hexabromcyclotriphosphatriazin (US-PS 3 651 050) oder von Diphenylphosphorylazid £dppA; J. Amer. Chem. Soc, 94, 6203-6205 (1972)j oder von Diäthylphosphorylcyanid £dePC; Tetrahedron Letters Nr. 18, Seiten 1595-1598 ] oder von Diphenylphosphit [Tetrahedron Letters Nr. 49, Seiten 5047-5050 (1972)J. Zu anderen Beispielen für geeignete Amidkupplungsreagenzien, die in der Literatur beschrieben wurden, gehören (CH₃) ₂SCH₂CCHBr/DMSO (J. Chem. Soc. (C) 1904 (1969), HCCOCH₃ (Rec. Trav. Chim. 74, 769 (1955), (CH₃)₂C(OCH₃)₂ (Chim. Ther. 2, 195 (1967), SiCl₄ (J. Org. Chem. 34, 2766 (1969), TiCl₄ (Can. J. Chem. 48, 983 (1970), (PNCl₂J₃ (J. Org. Chem. 33, 2979 (1968), SO₃-DMF (J. Org. Chem. 24, 368 (1959), Ionenaustauscherharze (HeIv. 44, 1546 (1961) und J.C.S. C, 874 (1969) und /\ _τθ (J. Chem. Soc. 4650 (1964).

Ein Äquivalent des Säurechlorids ist das entsprechende Azolid, d.h. ein Amid der entsprechenden Säure,dessen Amidstickstoff Glied eines quasiaromatischen fünfgliedrigen Rings' ist, der mindestens zwei Stickstoffatome enthält, d.h. Imidazol,

- 22 -

6 0 9 8 86/1 180 " ^r^C

Pyrazol, die Triazole, Benzimidazol, Benzotriazol und deren substituierte Derivate. Als Beispiel für die allgemeine Methode zur Herstellung eines Azolids wird N,N'-Carbonyldiimidazol mit einer Carbonsäure in äguimolaren Anteilen bei Raumtemperatur in Tetrahydrofuran, Chloroform, Dimethylformamid, oder einem ähnlichen inerten Lösungsmittel umgesetzt, wobei das Carbonsäureimidazolid in praktisch quantitativer Ausbeute unter Freisetzung von Kohlendioxyd und einem MoI-imidazol, gebildet wird. Dicarbonsäuren liefern Diimidazolide. Das Nebenprodukt Imidazol fällt aus und kann abgetrennt werden, und das Imidazolid kann isoliert werden, jedoch ist dies nicht wesentlich. Ein bevorzugtes Acylierungsmittel zur Herstellung von 7-Acylamidoverbindungen, die einen iC-Amino-Substituenten, beispielsweise <X-Aminobenzyl, CC-Amino-öC-thienylmethyl und dergleichen, enthalten, ist das N-Carboxyanhydrid (Leuch's Anhydrid). In dieser Struktur dient die Gruppe, welche die Carboxylgruppe aktiviert, auch dazu, die Aminogruppe zu schützen. Ein weiteres bevorzugtes Acylierungsmittel zur Einführung einer Seitenkette, die eine funktioneile Oo-Aminogruppe enthält, ist das Säurechlorid-Hydrochlorid der Formel:

Ar-CH-COCl

das in zweifacher Weise zur Carboxylaktivierung und zum Schutz der Aminogruppe dient. Zuvor wurde die Verwendung von Enzymen erwähnt, um die freie Säure mit Verbindung III zu kuppeln. In den Bereich derartiger Arbeitsweisen fallen die Verwendung eines Esters, beispielsweise des Methylesters, dieser freien Säure mit Enzymen, die von verschiedenen Mikroorganismen geschaffen werden,) beispielsweise den von T. Takahashi et al., J.A.C.S., 94(11), 4035 -4037 (1972) und von T. Nara et al., J. Antibiotics (Japan) 24(5), 321-323 (1971) und in der US-PS 3 682 777 beschriebenen Mikroorganismen. Ein besonders bevorzugtes Kupplungsmittel zur Kupplung der acylierenden Säure mit

M/17 152

Verbindung III (oder eines Salzes oder Esters davon) ist N-Äthoxycarbonyl-2-äthoxy-i,2-dihydrochinolin (EEDQ), wie dies in J.A.C.S., 90, 823-824 und 1652-1653 (1968) und der US-PS 3 455 929, beschrieben ist.

Die besonderen Verfahrensbedingungen, beispielsweise Temperatur, Lösungsmittel, Reaktionszeit, und dergleichen, die für die Kupplungsreaktion gewählt werden, werden durch die Art der Reaktionspartner und der angewendeten Acylierungsmethode bestimmt und sind dem Fachmann bekannt.

Die zur Bildung der N-Acy!verbindungen der Formel II verwendeten Acylierungsmittel sind in der Literatur zusammen mit ihren Synthesemethoden bekannt oder in den nachfolgenden Beispielen offenbart. In den Fällen, bei denen das Acylierungsmittel ein oder mehrere asymmetrische Kohlenstoffatome enthält und somit in optisch aktiven Formen vorliegt, werden die unter Verwendung eines derartigen Acylierungsmittels erhaltenen Verbindungen üblicherweise in racemischer Form erhalten. Wenn die aufgetrennten optischen Isomeren gewünscht werden, kann das Acylierungsmittel auf übliche Weise, beispielsweise durch Reaktion der freien Säure mit Cinchonin, Strychnin, Brucin oder dergleichen, fraktioniertes Kristallisieren zur Trennung der diastereoisomeren Salze und getrenntes Ansäuern der festen Phase und der flüssigen Phase zur Freisetzung der optischen Isomeren, aufgetrennt werden.

Die erfindungsgemäßen 7-Acylamidoverbindungen können auf irgendeinem der üblicherweise zur Isolierung entsprechender Cephalosporinverbindungen angewendeten Wege isoliert werden. Die Bildung eines gewünschten pharmazeutisch verträglichen Carbonsäuresalzes oder Säureadditionssalzes wird nach be-

- 24 -

60 9886/ίίδΤ

M/17 152

kannten Methoden durchgeführt, beispielsweise durch Reaktion der Säure der Verbindung II (oder eines Esters im Falle der Säureadditionssalze) mit einer geeigneten Base oder Säure.

Eine Verbindung der Formel II in Form der freien Säure oder : j eines Salzes davon kann in ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon oder einen physiologisch hydrolysierbaren Ester ^: j oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon überführt j werden. In gleicher Weise kann das Produkt der Formel II j in Form eines leicht spaltbaren Esters oder eines Salzes davon ] in das freie Säureprodukt oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon überführt werden, und zwar durch Entfernung der veresternden Gruppe unter Bildung der freien Säure, beispielsweise durch saure oder alkalische Hydrolyse, durch enzymatische Hydrolyse (beispielsweise mit menschlichem oder tierischem Serum), durch Hydrogenolyse oder durch Behandlung mit chemischen Reagenzien, von denen bekannt ist, daß sie bestimmte Blockierungsgruppen entfernen, beispielsweise mit Natriumthiophenoxid wie in der US-PS 3 284 451 beschrieben, und anschließende Behandlung der freien Säure mit einer Säure oder Base zur Bildung eines pharmazeutisch verträglichen Salzes.

Die leicht spaltbaren Ester der Verbindungen der Formel II sind brauchbar als Zwischenprodukte bei der Herstellung des freien Säureprodukts. Die Pivaloyloxymethyl-, Acetoxymethyl-, Phthalidyl-, Indanyl- und Methoxymethylester sind ebenfalls brauchbar als aktive antibakterielle Mittel, da sie bei oraler Verabreichung schnell zum aktiven Metaboliten hydrolysiert werden. Diese Ester sind von besonderem Interesse, da sie bei oraler Verabreichung verschiedene Absorptionsgeschwindigkeiten und -mengen ergeben und zu unterschiedlichen Konzentrationen des aktiven antibakteriellen Mittels im Blut und in den Geweben führen. ι

-25 -'

609886/1180

M/17 152 :

Die 7-Amino-Zwischenprodukte der allgemeinen Formel IH können hergestellt werden, indem man ein 7-Azido-Zwischenprodukt der Formel IV¹:

IV¹

CH₂S-Z

worin Z für gegebenenfalls substituiertes C₁-Cg-AIkYl, Aryl, Aralkyl oder eine heterocyclische Gruppe steht und R¹' eine leicht abspaltbare Estercarboxyl-Schutzgruppe darstellt, selektiv reduziert. Die carboxyl-geschützte Verbindung kann gewünschtenfalls gespalten werden, um das freie Säurezwischenprodukt III zu liefern, das nach an sich bekannten Methoden in ein Salz überführt werden kann.

Zu bevorzugtenReduktionsmitteln zur Verwendung bei der Herstellung von Zwischenprodukten der Formel III gehören chemische Reduktionsmittel, wie Zink und Ammoniumchlorid, Aluminiumamalgam und Schwefelwasserstoff in Gegenwart einer Base, beispielsweise Triathylaminoder Ammoniak. Man kann auch katalytische Hydrierung mit Katalysatoren, wie Edelmetallen,vorzugsweise Platin oder Palladium, einschließlich Derivaten davon, wie Oxyden, Hydroxyden und Halogeniden, oder Raneynickel, einsetzen, wobei diese Katalysatoren gegebenenfalls auf einem üblichen Träger, wie Aktivkohle oder Diatomeenerde, aufgebracht sind. Die katalytische Hydrierung wird mit einem nichtreduzierbaren inerten Lösungsmittel, beispielsweise Methanol, Äthanol oder Äthylacetat, und vorzugsweise bei atmosphärischem oder leicht erhöhtem Druck bei Raumtemperatur durchgeführt.

Die Verbindung III in der carboxyl-geschützten Form oder ein Salz davon könnaidirekt als Ausgangsmaterial bei dem zuvor dis-

- 26 - · 609886/118 Ö

kutierten N-Acylierungsverfahren verwendet werden. Alternativ kann das geschützte Zwischenprodukt entblockiert werden, um die freie Carbonsäure zu bilden, die dann gewünschtenfalls in ein Salz oder in eine andere carboxyl-geschützte Forin, beispielsweise einen physiologisch hydrolysierbaren Ester oder ein Salz davon, überführt werden kann. Durch richtige Wahl der Reduktionsbediiijungen und Schutz gruppen, kann das Azido-Zwischenprodukt IV entweder gleichzeitig oder stufenweise in die freie 7-Aminosäure III überführt werden. So kann bei Anwendung milder Hydrierungsbedingungen, beispielsweise bei katalytischer Hydrierung mit 1o % Pd-auif-Aktivkohle oder eines milden chemischen Reduktionsmittels, wie H„S in Gegen wart einer Base, wie Triäthylamin oder Ammoniak, die Azidogruppe reduziert werden, ohne daß gleichzeitig Estergruppen entfernt werden, die gegenüber derartigen Bedingungen resistent sind, beispielsweise Benzyl oder p-Nitrobenzyl. Wendet man -stärker reduzierende Bedingungen an, wie beispielsweise 30 % Pd-auf-Diatomeenerde, werden sowohl die Azidogruppe als auch die meisten reduzierbaren Estergruppen gleichzeitig reduziert.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt das Verfahren dar, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man in aufeinanderfolgenden Stufen:

1) ein 7-Azido-Zwlschenprodukt der Formel TW selektiv reduziert, wobei ein carboxyl-geschütztes 7—Amino-Zwischenprodukt der Formel III gebildet wird, und, gewünschtenfalls, die Carboxyl-Schutzgruppe entfernt, wobei das entsprechende freie Säurezwischenprodukt der Formel III oder gegebenenfalls ein Salz davon, gebildet wird; und

2) das Zwischenprodukt III oder ein Salz davon mit einer acylierenden Säure der Formel R-COOH, worin R für eine Acylgruppe steht, oder mit seinem funktioneilen Äquivalent als

60 98 8 6/1 1 80

Acylierungsmittel für ein primäres Amin N-acyliert und, gegebenenfalls, (a) wenn R¹¹ eine carboxyl-schützende Gruppe darstellt, den in'7-Stellung acylierten Ester in die freie Säureverbindung oder einen physiologisch hydroIysierbaren Ester oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz der Säure ^; oder des Esters überführt, oder (b) wenn R¹' für Wasserstoff steht, die in 7-Stellung acylierte Carbonsäure in einen physiologisch hydrolysierbaren Ester oder ein pharmazeutisch _; verträgliches Salz der Säure oder des Esters überführt, und, gewünschtenfalls, eine erhaltene Isomerenmischung in die Einzelisomeren auftrennt.

Die 7ß-Azido-Zwischenprodukte IV¹ können nach zwei alternativen Methoden hergestellt werden. Bei einer Arbeitsweise wird ein Dihalogenidzwischenprodukt der Formel V:

worin Y¹ eine verdrängbare "leaving group", vorzugsweise eine Gruppe, wie Halogen oder Sulfonyloxy, beispielsweise Alkyl- oder substituiertes Alkylsulfonyloxy oder Aryl- oder substituiertes Arylsulfonyloxy, und am bevorzugtesten eine Gruppe, ausgewählt unter Halogen, -OSO₉-(niedrig)-Alkyl, einschließlieh insbesondere -OSO₂CH₃, -OSO₂CF₃ und -OSO₂CgH₄CH₃(para), darstellt, X und X¹, die gleich oder verschieden sein können, jeweils für ein Halogenatom, vorzugsweise Brom oder Jod und am bevorzugtesten Jod, stehen, und R¹ eine leicht abspalt-

- 28 - ·

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bare Estercarboxyl-Schutzgruppe darstellt, in einem inerten organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines Säureacceptors mit einem Nucleophil der Formel :

Z-SH

worin Z für gegebenenfalls substituiertes Cj-Cg-Alkyl, Aryl, Aralkyl oder eine heterocyclische Gruppe steht, oder einem Salz davon, umgesetzt, wobei sich ein thioliertes Zwischenprodukt der Formel VI:

H H

Y¹

d*

VI

bildet.

Dann wird das Zwischenprodukt VI durch Cyclisierung mit einer Base in einem inerten organischen Lösungsmittel in die gewünschte 7ß-Azidoverbindung überführt.

Das Dihalogenidausgangsmaterial V kann in einer seiner iso meren Formen:

Y¹

Va

- 29 -.

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CH^X¹

Vb

oder als Mischung von Isomeren verwendet werden. Die obige Formel V soll jedes der einzelnen Isomeren oder die Mischung darstellen. Jegliches Dihalogenid, einschließlich eines gemischten Dihalogenids, beispielsweise X = Cl, X¹ = Br, kann verwendet werden, jedoch handelt es sich bei der bevorzugtesten Verbindung um das Dijodid. Verbindung V wird in einem inerten organischen Lösungsmittel, beispielsweise Methylenchlorid, mit dem gewünschten Thiol oder einem Salz davon, umgesetzt. Da während der Reaktion eine Säure HX freigesetzt wird, verwendet man einen Säureacceptor, vorzugsweise eine organische Base, wie Pyridin oder ein Trialkylamin. Verbindung V, das Thiol und der Säureacceptor werden vorzugsweise in angenähert äquimolaren Mengen eingesetzt. Die Temperatur für die Verdrängungsstufe ist nicht kritisch, jedoch erhält man die besten Ergebnisse bei Raumtemperatur oder unterhalb, am bevorzugtesten bei einer Temperatur von ungefähr 0° C.

Die Cyclisierung des Zwischenprodukts VI wird in einem inerten organischen Lösungsmittel, vorzugsweise einem polaren organischen Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid oder Dimethylformamid, mit einer geeigneten Base, durchgeführt. Die bei der Cyclisierungsstufe eingesetzte Base kann aus einer großen Vielzahl von Basen ausgewählt sein, einschließlich insbesondere denjenigen der nachfolgenden Kategorien:

- 30 - *

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ORIGINAL !MSPEGTED

(a) Änionen, die von Carbonsäuren mit einem pK zwischen un-

CL

gefähr 3,5 und 5,5 abgeleitet sind;

(b) tertiäre organische Amine, wie Trialkylamin (beispielsweise Triäthylamin), Pyridin, N-Methylpiperidin, N-Methylmorpholin, und dergleichen; ^:

(c) Alkalimetallhydride, beispielsweise Natrium- oder Kaliumhydrid; und

(d) Organolithiumverbindungen, einschließlich insbesondere Lithiumalkyle, beispielsweise Methyllithium oder Butyllithium.

Die am meisten bevorzugten Cyclisierungsbasen sind Acetat- und Formiatanionen, beispielsweise von Alkalimetall, Ammoniumoder substituierten Ammoniumformiaten oder-acetaten. Die am meisten bevorzugte Base ist das Acetatanion. Man verwendet die Base vorzugsweise in einem molaren Überschuß bezüglich der Verbindung VI. Während die bevorzugten Temperaturen für diese Stufe Raumtemperatur oder Temperaturen darunter darstellen, ist die Temperatur nicht kritisch. Die "leaving group" Y¹ in der Formel VI sollte eine Gruppe sein, die unter den Bedingungen der Basen-Cyclisierungs-Reaktion •wirksam verdrängt wird; hierbei handelt es sich vorzugsweise um Halogen (Chlor, Brom, Fluor oder Jod) oder um Sulfonyloxy. Die am meisten bevorzugte "leaving group" ist die Mesylatgruppe.

Die Herstellung des- Zwischenprodukts V ist in der US-Anmeldung Serial Nr. 567 323, am 11 . April 1975 eingereicht, sowie im nachstehenden Text unter der Überschrift "Herstellung der Ausgangsmaterialien" beschrieben. Kurz zusammengefaßt ist das Reaktionsschema wie im nachstehenden Fließdiagramm I gezeigt:

: - 31 -

\ 609886/1180

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HON "ι

O-COCH-

Carbonylschutz, z.B. durch Ketalisierung

HON

J?*

CO₀R¹ CH

Nitrosoreduktion

.' CH Bildung der
Schiff'sehen Base z.B. mit Zimtaldehyd:^

CH,

CO_nR¹ ß-Lactambildung,z.B. mit Azidoacetylhaiogenid

H *H J

-N

CO₂R Ozonolyse

.^CH3

- 32 -·

609886/118 0

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§ CHO

-N

CO₂R

Selektive
Aldehydreduktion

JCH₂OH

CO₂R¹ Überführung der Hydroxylgruppe in eine stärker aktivierte "leaving group" z.B.durch Halogenierung

oder Veresterung mit mit einem Sulfonsäurederivat

OSO₀CH,. H H ι 2 3

H H °^S°2^CH3

OH

CH, Deketalisierung

Hydroxylaktivierung,ζ.Β. mit Triflicanhvdrid \

. H H W3 ^N3| Ϊ

OSO₂CF₃

CO₂R¹ Allenbildung mit Base

- 33 -·

60 98 86/ΊΊ"80

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ty

H H

-N

2 3

C-CH_n

Halogenierung

Fließdiagramm I

Eine alternative Methode zur Herstellung der7ß-Azido-Zwischenprodukte der Formel IV umfaßt die Reaktion eines Zwischenprodukts der Formel VII:

H H

VII -

worin Y¹' für eine verdrängbare "leaving group" steht und R¹ eine leicht abspaltbare Estercarboxyl-Schutzgruppe darstellt, in einem inerten organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines Säureacceptors mit einem Thiol der Formel:

HS-Z

worin Z für gegebenenfalls substituiertes C.-Cg-Alkyl, Aryl, Aralkyl oder eine heterocyclische Gruppe steht, oder mit einem Salz davon.

6 0 9 8~8 6⁴/ Ti8 0

M/17 152 -

Bei der "leaving group" Y¹' in der Formel VII kann es sich um irgendeine nucleophile Gruppe handeln, die durch das Thiol verdrängbar ist. Zu Beispielen für geeignete leaving groups gehören Halogen (Chlor, Brom, Fluor oder Jod) und Sulfonyloxy, d.h. Alkyl- oder substituiertes Alkylsulfonyloxy oder Aryl- oder substituiertes Arylsulfonyloxy. Bevorzugte austretende Gruppen sind Halogen, -OSO₂-(niedrig)-Alkyl, einschließlich insbesondere ■ -OSO₂CH₃, -OSO₂CF₃ und~OSO₂C₆H.CH.₃ (para) . Eine am meisten bevorzugte leaving group ist die Mesylatgruppe. '

Die nucleophile Verdrängungsreaktion wird in einem inerten organischen Lösungsmittel, beispielsweise Methylenchlorid, in Gegenwart eines Säureacceptors,"vorzugsweise einer organischen Base, wie Pyridin oder einem Trialkylamin, durchgeführt. Das heterocyclische Thiol, der Säureacceptor und das Zwischenprodukt VII werden vorzugsweise in angenähert äquimolaren Mengen eingesetzt. Die Temperatur ist nicht kritisch, jedoch erhält man die besten Ergebnisse bei Raumtemperatur oder unterhalb, am bevorzugtesten bei einer Temperatur von ungefähr 0° C.

Die bevorzugten Ausgangsmaterialien der Formel VII, d.h. Y¹' = Halogen oder Sulfonyloxy, die beim obigen Verfahren verwendet werden, sind in der US-Patentanmeldung Serial Nr. 567 323, am 11. April 1975 hinterlegt, beschrieben und beansprucht; im vorliegenden Falle wird auf die gesamte Offenbarung dieser Anmeldung Bezug genommen. Eine bevorzugte Methode zur Herstellung dieser Ausgangsmaterialien umfaßt die Stufen:

(1) Cyclisierung eines Dihalogenid-Zwischenprodukts der Formel V mit einer Base R₂COO", worin R₂ für Wasserstoff oder (niedrig)-Alkyl.steht, in einem inerten organischen Lösungsmittel, beispielsweise Dimethylformamid, zur Her-

- 35 -

609886/118Ö

M/17 152 **

stellung eines Zwischenprodukts der Formel:

HH · ·

worin R„ für Wasserstoff oder (niedrig)-Alkyl steht und;

(2) Unterwerfen dis Zwischenprodukts einer sauren Hydrolyse zur Bildung eines Zwischenprodukts der Formel:

H H

; und

JH₉OH

CO₀R^!

entweder:

(a) Verestern des 3-Hydroxymethyl-Zwischenprodukts mit einem Sulfonsäurederivat, beispielsweise mit Methansulfonylchlorid, p-ToluolsulfonyIchlorid oder Triflicanhydrid, in Gegenwart einer organischen Base in einem inerten organischen Lösungsmittel/ beispielsweise Methylenchlorid, zur Bildung des gewünschten 3-Sulfonyloxyderivats der Formel VII; oder

(b) Halogenieren des 3-Hydroxymethyl-Zwischenprodukts mit einem Phosphorhalogenid, beispielsweise Phosphortrichlorid.

- 36 -

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oder Phosphortribromid, zur Bildung des gewünschten 3-Halogenmethylderivats der Formel VII.

Die vorliegende Erfindung schafft auch eine alternative Methode zur Herstellung der neuen 7-Acylamidoverbindungen der Formel II, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine in 7-Stellung acylierte Verbindung der Formel VIII:

H H

R-NTI

VIII

CO₉R¹¹

worin R für eine Acylgruppe steht, Y¹' eine verdrängbare

leaving group bedeutet und R¹' Wasserstoff oder eine leicht abspaltbare Estercarboxyl-Schutzgruppe darstellt, oder ein Salz davon, in einem inerten organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines Säureacceptors mit einem Thiol der Formel:

HS-Z

worin Z für gegebenenfalls substituiertes C₁-Cg-Al]CyI, Aryl, Aralkyl oder eine heterocyclische Gruppe steht, oder einem Salz davon, umsetzt, und, gewünschtenfalls (a) wenn R¹' eine carboxyl-schützende Gruppe darstellt, den in 7-Stellung acylierten Ester in die freie Säureverbindung oder einen physiologisch hydrolysierbaren Ester oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz der Säure oder des Esters überführt, oder (b) wenn R¹' für Wasserstoff steht, die in 7-Stellung acylierte Carbonsäure in einen physiologisch hydrolysierbaren Ester oder

- 37 6G§88 6/ f l

152

ein pharmazeutisch verträgliches Salz der Säure oder des Esters überführt; und, gewünschtenfalls, eine erhaltene Isomerenmischung in die Einzelisomeren auftrennt.

Die nucleophile Verdrängung der Gruppe Y¹' in der Verbindung VIII kann ausgeführt werden, indem man dieselben allgemeinen Reaktionsbedingungen, d.h. Lösungsmittel, Temperaturbereich, Säureacceptoren, wie zuvor in Verbindung mit der Thiolierung von Verbindung V beschrieben, anwendet.

Die in 7-Stellungiacylierten Ausgangsmaterialien für das obige Verfahren können nach den in der US-Patentanmeldung Serial Nr. 567 323 offenbarten Arbeitsweisen hergestellt werden. · Während es sich bei der Gruppe Y¹' um irgendeine nucleophile leaving group handeln kann, die durch das gewünschte Thiol verdrängt werden kann, sind die bevorzugten Ausgangsmaterialien Verbindungen, in denen Y¹' für Halogen (Chlor, Brom, Jod oder Fluor) oder Sulfonyloxy, d.h. Alkyl- oder substituiertes Alkylsulfonyloxy oder Aryl- oder substituiertes Arylsulfonyloxy, steht. Zu Beispielen für bevorzugte leaving groups gehören Halogen, -OSO₂-(niedrig)-Alkyl, -OSO₂CF₃ und -OSO₂C₆H₄CH₃-(para). Eine am meisten bevorzugte leaving group ist die Mesylatgruppe.

Die Ausgangsmaterialien der Formel VIII können aus den 7ß-Azidoverbindungen der Formel VII durch die nachfolgenden Stufen hergestellt werden:

(1) Selektive Reduktion des Zwischenprodukts VII, beispielsweise durch katalytische Hydrierung mit einem Edelmetallkatalysator, beispielsweise 10 % Pd-auf-Aktivkohle, oder unter Verwendung von chemischen Reduktionsmitteln, wie Zink und

- 38 - .

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Ammoniumchlorid, Aluminiumamalgam oder Schwefelwasserstoff in Gegenwart einer Base, wie Ammoniak oder Tr iäthylamin, wobei ein 7-Amino-Zwischenprodukt der Formel:

gebildet wird; und

(2) N-Acylierung des 7-Aminö-Zwischenprodukts oder eines Salzes davon mit einer acylierenden Säure der Formel:

R-COOH

eine
worin R für Acylgruppe steht, oder mit ihrem funktioneilen Äquivalent als Acylierungsmittel für ein primäres Amin, und, gewünschtenfalls, Überführung der carboxy !-geschützten 7-Acylaminoverbindung in die entsprechende freie Säure oder in ein Salz davon, beispielsweise nach den zuvor in Verbindung mit der Entblockierung von Verbindung II offenbarten Methoden.

Die pharmazeutisch aktiven erfindungsgemäßen Verbindungen sind wirksame antibakterielle Mittel, die bei der Behandlung infektiöser Erkrankungen bei Geflügel und Tieren, sowie des Menschen, die durch viele gram-positive und gram-negative Bakterien verursacht werden, brauchbar sind. Die aktiven Verbindungen sind auch wertvoll als Beifuttermittel bei Tierfutter, sowie als Mittel bei der Behandlung von Mastitis bei Rindern.

- 39 60 9 8 8 6/ ΤΊ 8"0

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HO

Die durch die vorliegende Erfindung geschaffenen neuen Medikamente können als pharmazeutische Mittel formuliert werden, die zusätzlich zum aktiven Bestandteil einen pharmazeutisch verträglichen Träger oder ein Verdünnungsmittel enthalten. Die Verbindungen können oral und parenteral verabreicht werden. Die pharmazeutischen Präparationen können in fester Form, wie Kapseln, Tabletten oder Dragees, oder in flüssiger Form, wie Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen, vorliegen. Bei der Behandlung bakterieller Infektionen beimMenschen können die aktiven erfindungsgemäßen Verbindungen parenteral oder oral in einer Menge von ungefähr 5 bis 200 mg/kg /Tag und vorzugsweise ungefähr 5 bis 20 mg /kg /Tag in aufgeteilten Dosen, beispielsweise drei- oder viermal täglich, verabreicht werden. Sie werden in Dosiseinheiten verabreicht, die beispielsweise 125, 250 oder 500 mg aktiven Bestandteil zusammen mit physiologisch verträglichen Trägern oder Excipienten, enthalten. ι

Es folgen erläuternde Beispiele zur Herstellung der Ausgangsmaterialien und Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung, Diese Beispiele sind lediglich zur Erläuterung, nicht jedoch im Sinne einer Beschränkung der vorliegenden Erfindung angegeben . Alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben. DMF steht für Dimethylformamid, THF steht für Tetrahydrofuran und EEDQ ist das Amidbindungs-bildende Reagens der Struktur:

- 40 - ·

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Die in den nachfolgenden Beispielen hergestellten ß-Lactamverbindungen weisen alle Wasserstoffatome an den Kohlenstoff atomen 6 und 7 zueinander cis-ständig auf, und, falls nicht anders angegeben, handelt es sich bei den Produkten um racemische Mischungen in dem Sinne, daß sie aus gleichen Teilen der beiden Isomeren der nachfolgenden Strukturen:

H H

und

H H

zusammengesetzt sind.

Herstellung der Ausgangsmaterialien

A.

Präparation I

B H j^S°2^CH3

H₂Br

CO₂CH₂GT

und

H H ?^SO2^CH3

Benzyloximinoacetoacetat

CH₃C - C - CO_?CH₂0

0 NOH 1.1

- 41 -·

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Die Arbeitsweise ist im wesentlichen die gleiche wie die zur Herstellung des entsprechenden Äthylesters von H. Adkins und J. Reeve, JACS 60, 1328 (1938) angewendete Methode.

In einen 3-Hals-1-Literkolben, der mit einem Thermometer, einem Tropftrichter und einem magnetischen Rührer versehen ist, gibt man 173 g (0,9 Mol) Benzylacetoacetat [.Das Benzylacetoacetat wird wie von Baker et al. , J. Org. Chem. 17, 91 (1952) beschrieben, hergestellt} und 13o ml Eisessig. Der Inhalt wird in einem Eisbad gekühlt, und eine Lösung von 69 g (1 Mol) Natriumnitrit in 13o ml Wasser wird im Verlauf von einer halben Stunde zugesetzt; die Temperatur wird bei 0 bis 1o° C gehalten. Nachdem man die Reaktionsmischung eine Stunde bei Raumtemperatur gerührt hat, gibt man 400 ml Wasser zu und rührt weitere zwei Stunden. Die Reaktionsmischung wird dreimal mit 200 ml Portionen Diäthyläther extrahiert. Man vereinigt die Dxathylatherextrakte, wäscht einmal mit Wasser, dreimal mit gesättigter Natriumbicarbonatlösung und einmal mit Kochsalzlösung. Nach dem Trocknen über wasserfreiem Natriumsulfat wird die Diäthylätherlösung eingedampft, wobei die Verbindung Γΐ - 1.J als helles Öl zurückbleibt, das beim Verreiben mit Petroläther (30° bis 60°) sich verfestigt, wobei man 186,5 g (93,2 %) weißen Feststoff erhält. Sein NMR-Spektrum steht in Einklang mit der zugeordneten Struktur. Im allgemeinen wird das Produkt bei der nachfolgenden Reaktion als solches verwendet, jedoch kann es auch aus Toluol umkristallisiert werden und besitzt dann einen Schmelzpunkt von 81°bis 82° C.

Benzyloximinoacetoacetat-Äthylenketal

CH	OC-C-COOCHO0 Ketalisierung . 3II Il 2 2	. .. ... - 42 -	Cl	vcx-	C-CO0CH0Ci Il 2 2
	O NOH	609886/1180		O O \ I	KOH
1.	1	2,
,1

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In einen 2-Literkolben, der mit einer Dean-Stark-Wasserabtrennvorrichtung undeinem Kühler versehen ist, gibt man 186,5 g (0,85 Mol) Benzyloximinoacetoacetat Tj.1 ], 62 g (1 Mol) Äthylenglycol, 800 ml Benzol (Reagenzqualität) und 2 g (10,5 mMol) p-Toluolsulfonsäure-Monohydrat. Die Reaktionsmischung wird am Rückfluß kochen gelassen, bis 15 ml Wasser entfernt sind (3 Stunden). Die'Benzollösung wird einmal mit gesättigter Natriumbicarbonatlosung und einmal mit Kochsalzlösung gewaschen. Nach dem Trocknen über wasserfreiem Natriumsulfat wird die Benzollösung eingedampft, wobei 212 g (Ausbeute 94 %) Benzyloximinoacetoacetat-Äthylenketal C2.1J als hellgelbes Öl zurückbleiben. Sein NMR-Spektrum steht in Übereinstimmung mit der zugeordneten Struktur. Im allgemeinen wird das Produkt bei den nachfolgenden Reaktionen als solches verwendet, jedoch kann eines der Isomeren aus Toluol-Petroläther (K.P. 30° bis 60° C) kristallisiert² werden; Schmelzpunkt 52°C.

Analyse

	58	C	5	H	5	N
ber.:	58	,86	5	,70	5	,28
gef.:	,97	,68	,12

1. Eine Mischung der syn-und anti-Isomeren.

2. Nur 35 % des Öls konnten kristallisiert werden.

Benzylaminoacetoacetat-Äthylenketal

Selektive
CH₃-C- C - C02CH₂j2r-^R?^duktion^ ^_3-0 _

0 y NOH 0^/N0

2.1 3.1

- 43 -

609886/118 Ö

M/17 152 -

Frisch hergestelltes Aluminiumamalgam (aus 27 g Aluminiumfolie) in einem 3-Hals-1 -Literkolben wird mit 500 ml Diathyläther bedeckt. Man versieht den Kolben mit einem mechanischen Rührer, einem Kühler und einem Tropftrichter. Eine Lösung von Benzyloximinoacetoacetat-Äthylenketal L2.1J (132,5 g; 0,5 Mol)

2
in 300 ml feuchtem Diathyläther wird tropfenweise in einer Geschwindigkeit zugegeben, daß das Kochen am Rückfluß aufrechterhalten wird. Nach vierstündigem Rühren wird die Reaktionsmischung durch einen Buchner-Trichter filtriert. Das Filtrat wird eingedampft, wobei 110 g eines gelblichen Öls zurückbleiben. Man löst das Öl in 800 ml trockenem Diathyläther auf und perlt trockenes Chlorwasserstoffgas in die Lösung, bis kein weiterer Niederschlag mehr auftritt. Der weiße Niederschlag wird abfiltriert und einmal mit Diathyläther gewaschen und anschließend im Vakuum getrocknet. Auf diese Weise erhält man 108 g Benzylaminoacetoacetat-Äthylenketal-Hydrochlorid³ [3.1] mit Schmelzpunkt 157° bis 158° C.

Analyse C₁₃H₁₇NO₄-HCl:

CHN

bar.: 54,26 6,31 4,87 gef.: 53,96 6,19 4,60

Um die freie Base zu erhalten wird das Hydrochloridsalz in 500 ml Diathyläthersuspendiert, und unter Schütteln gibt man konzentriertes Ammoniumhydroxid zu, bis der Feststoff in Lösung gegangen ist. Die Diathylätherschicht, wird abgetrennt und zweimal mit Kobhsalzlösung gewaschen. Nach dem Trocknen über wasserfreiem Natriumsulfat wird das Lösungsmittel eingedampft, wobei 90 g (Ausbeute 71 %) farbloses Öl zurückbleiben.

1. Das Aluminiumamalgam wird im wesentlichen wie von A.I. Vogel ("Practical Organic Chemistry", 3. Ausgabe, Longemans Green & Co., London, (1957), Seite 198) beschrieben, her-, gestellt, mit Ausnahme der folgenden Modifikation:

60 98 8Β/1Γ8 0

M/17 152

(a) Man verwendet 5 %ige NaOH.

(b) Das zweite Waschen mit Äthanol wird nicht durchgeführt.

(c) Zum Waschen verwendet man trockenen Diäthyläther; die Hauptmenge des Wassers muß abgelassen werden.

2. Der Diäthyläther wird mit Wasser gesättigt, indem man ihn mit Wasser in einem Scheidetrichter schüttelt.

3. Das Produkt kann als Hydrochloridsalz gelagert werden. Bildung der Schiff sehen Base und des ß-Lactams

chJc -

Bildung der Schiff'sehen

Base '

CH NH_n

3.1

4.1

5..1

- 45 -

6 0 9 88 6/1180

M/17 152

In einen mit einer Dean-Stark-Wasserabtrennvorrichtung und einem Kühler versehenen 1-Literkolben gibt man 70/3 g (0,28 Mol) Benzylaminoacetoacetat-Äthylenketal Γ3.1.Τ , 37 g (0,28 Mol) Zimtaldehyd und 750 ml Methylenchlorid (Reagenzqualität) . Die Mischung wird 30 Minuten am Rückfluß gekocht und anschließend werden 400 ml Methylenchlorid abdestilliert. Die konzentrierte Lösung wird dann über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und anschließend im Vakuum zur Trockne eingedampft. Das zurückbleibende Öl wird durch NMR untersucht, um sicherzustellen, daß die Bildung der Schiff'sehen Base vollständig ist, bevor mit der nachfolgenden Stufe fortgefahren wird.

Die frisch hergestellte Schiffsche Base £4.11 wird mit 600 ml Methylenchlorid verdünnt und auf 0° C abgekühlt (Eis/Salzbad). Man gibt Triäthylamin (31,1 g; 0,308 Mol) und anschließend eine Lösung von 3 6,2 g (0,308 Mol) Azidoacetylchlorid in 362 ml Methylenchlorid tropfenweise bei 0° C im Verlauf von einer Stunde zu. Man rührt die Reaktions-

4 mischung eine weitere Stunde bei Raumtemperatur und dampft dann am Rotationsverdampfer bei vermindertem Druck ein, während man in einemI Wasserbad auf 35° C erwärmt. Den Rückstand verdünnt man mit 500 ml Diäthyläther und filtriert. Das Filtrat wird zweimal mit Kochsalzlösung gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Eindampfen dieser Lösung liefert 117,5 g (Ausbeute 94 %) Styryl-ß-lactam [5.i], Seine NMR- und IR-Sprektren stehen in Übereinstimmung mit der -zugeordneten Struktur und weisen auf die Anwesenheit einer Mischung vpn Isomeren hin, die an dem zur Carbonylgruppe des Benzylesters oc-ständigen Kohlenstoffatom diastereomer sind.

1. Dieses Eindampfen muß durchgeführt werden, um eine vollständige Bildung der Schiff'sehen Base sicherzustellen.

- 46 -'

603886/118-0

M/17 152

2. Das ganze bei der Cycloadditionsreaktion verwendete Methylenchlorid ist Reagenzqualität, und wurde zuerst über Molekularsieb (Typ 4 A) und dann über wasserfreiem Calciumchlorid getrocknet. Anschließend wurde es über Molekularsieb (Typ 4 A) gelagert.

3. J. H. Boyer und J. Horner, J. Amer. Chem. Soc, (1955), 77, 951.

4. Die Reaktionsmischung kann erforderlichenfalls über Nacht bei 0° C gehalten werden..

5. Diese Operation ist erforderlich, um eine vollständige ß-Lactambildung sicherzustellen.

H H

CO₂CH₂J/

5α . 6.1

Man löst Styryl-ß-lactam L5.13 (117,5 g; 0,262 Mol) in einem Liter Methylenchlorid (Reagenzqualität) auf, kühlt in einem Trockeneis/Acetonbad auf -50 bis -60 C ab und ozonisiert, bis eine schwache blaugrüne Färbung auftritt. Dann wird die Lösung mit Stickstoff gespült, bis die Farbe verblaßt ist. Methylsulfid (100 ml) wird zu der bei -50° C befindlichen Lösung zugegeben, die man dann unter allmählichem Schmelzen des Kühlbads langsam 25° C erreichen läßt. Man hält über Nacht bei Raumtemperatur unter Stickstoff und wäscht dann zweimal mit einer 1 %igen Natriumbicarbonatlösung, zweimal mit Koch-

- 47 - ■

609886/1180

M/17 152

salzlösung, trocknet über wasserfreien Natriumsulfat und dampft zur Trockne ein. Das erhaltene Öl wird viermal mit 100 ml Portionen Petroläther (K.P. 30° bis 60° C) verrieben, um den Benzaldehyd zu entfernen. Dann wird das Öl mit Diäthyläther sorgfältig verrieben, woraufhin es sich verfestigt. Der Feststoff wird abfiltriert und getrocknet, wobei man 75 g (71,5 %) Aldehyd [6.1J in Form einer Mischung von Isomeren erhält, die an dem zur Carbonylgruppe des Benzylesters cC-ständigen Kohlenstoffatom diastereomer sind. Umkristallisation von Verbindung (~6.1j aus Äther ergibt weiße Kristalle mit Schmelzpunkt 101° bis 102° C (korrigiert).

Analyse C₁₇H₁₈N₄Og:

	54	C	4	H	14	N
ber.:	54	,54	4	,84	14	,96
gef.:	,75	,87	,89

S/

7.1

8 Λ

- 48 - ■

609886/1180

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Der Aldehyd [ö.ij (116,3 g; 0,31 Mol) wird in 600 ml THF (Reagenzqualität) gelöst, und die Lösung wird dann auf -10 C abgekühlt (Eis/Methanolbad). Man gibt Natriumborhydrid (5,88 g; 0,155 Mol) zu und rührt die Reaktionsmxschung 1 Stunde lang. Man gibt 1o %ige wässrige Chlorwasserstoffsäure zu, bis die Mischung leicht sauer ist und fügt dann 600 ml Kochsalzlösung zu. Die THF-Schicht wird abgetrennt und die wässrige Phase wird zweimal mit 250 ml Portionen Diäthyläther extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden zweimal mit 400 ml Portionen Kochsalzlösung gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingedampft, wobei man 117,3 g rohen Alkohol £7.13 als orangefarbenes Öl erhält. Dieses Öl wird bei der nachfolgenden Reaktion als solches verwendet.

Eine Lösung von Methansulfonylchlorid (37,8 g; 0,34 Mol) in 100 ml Methylenchlorid wird tropfenweise bei 0° C (Eis/Wasserbad) zu einer gerührten Lösung von Alkohol [7.i] (105,6 g; 0,28 Mol), Triäthylamin (56,6 g; 0,34 Mol) und einem Liter Methylenchlorid zugegeben. Danach wird die Reaktion 30 Stunden bei 25 C gerührt. Anschließend wäscht man zweimal mit Kochsalzlösung (500 ml Portionen), trocknet über wasserfreiem Natriumsulfat und dampft im Vakuum ein. Das erhaltene Öl wird in Methylenchlorid gelöst, mit Norite behandelt und dann über angenähert 200 g Silicagel mit Aktivitätsstufe I filtriert. Das Silicagel wird dann mit angenähert 2 Liter Methylenchlorid gewaschen. Das Filtrat wird zur Trockne eingedampft, und das erhaltene Öl (116g) wird mit Diäthyläther überdeckt. Es kristallisiert beim Stehenlassen, wobei man 87,2 g (80 % aus Verbindung £_6 -1 ]) Mesylat [8.13 als weißlichen Feststoff mit Schmelzpunkt 97° bis 99° C (korrigiert) erhält.

- 49 - _

60 988 6/11 8-Q---

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1. Das verwendete Methylenchlorid war von Reagenzqualität und wurde weiter gereinigt, indem man es über eine Säule mit Calciumchlorid gab und dann über Molekularsieb (Typ 4 A) lagerte.

H H ?^SO2^CH3

8.1

Deketali- _sierung \

H H V^SO2^CH3 OH

9.1

H H ?^SO2^CH3

OSO₂CF₃

^p 10.1

Eine Mischung voniMesylat Γβ.1J (3,19 g; 6,43 mMol) und 30 ml 95 %iger Trifluoressigsaure wird 2 Stunden bei 25° C gerührt. Die Mischung wird mit 300 ml Kochsalzlösung verdünnt und dreimal mit Methylenchlorid (loo ml Portionen) extrahiert, Die vereinigten Extrakte werden dreimal mit Wasser (50 ml Portionen,\ bis zur Neutralität) gewaschen, getrocknet (wasserfreies Natriumsulfat) und im Vakuum zur Trockne eingedampft, wobei 3,17 g eines braunen Öls zurückbleiben. NMR-Spektren dieses Öls zeigen die Anwesenheit vony 90 % Enol [9.IJ an.

6 0 9 8 8 iJ fi 80

Rohes Enol [9.-1 J (48,0 g; 0,117 Mol) und Triflicanhydrid (33,0 g; 0,117 Mol) werden in 500 ml Methylenchlorid gelöst, und die Lösung wird dann auf 0 C abgekühlt (Eis/Wasserbad).

Eine Lösung von Triäthylamin (11,8 g; 0,117 Mol) in 80 ml

2
Methylenchlorid wird tropfenweise im Verlauf von 40 Minuten zugesetzt. Nach beendeter Zugabe wird das Eis/Wasserbad entfernt und die Mischung 45 Minuten bei 25° C gerührt. Dann gießt man die Mischung in 300 ml Eiswasser und wäscht mit kaltem Wasser, bis der pH der Waschflüssigkeiten angenähert 6 beträgt. Der Extrakt wird getrocknet (wasserfreies Natriumsulfat) und im Vakuum eingedampft, wobei man 54,0 g rohes Triflat EiO.1.3 als dunkelrotes Öl erhält. Dieses Öl löst man in 400 ml Benzol (USP) und gibt durch ein Bett von 3,81 cm· Dicke (1 1/2") aus Silicagel mit Aktivitätsstufe III. Das Bett wird dann mit 1 Liter Benzol gewaschen. Eindampfen des Benzols ergibt 38,3 g eines gelben Öls. Dieses Öl wird sorgfältig mit 50 ml absolutem Äthanol verrieben und dann 2 Stunden auf 0° C gekühlt. Der erhaltene weiße Feststoff wird abfiltriert und im Vakuum getrocknet, wobei man 19,5 g Triflat [i0.1.] als ein Isomeres mit Schmelzpunkt 57° bis 59° C (korrigiert) erhält.

Analyse

	37	C	3	H	4	- N	33	1	1	S
ber.:	37	,67	3	,1	2	10,	43	1	1	,82
gef.:	,40	,1	10,			,73

Triflicanhydrid wird wie folgt : hergestellt: 170 g (100 ml) CF₃SO₃H ("Fluorochemic acid" 3M Company) und 135 g P₂ ⁰S werden vorsichtig vermischt, gut geschüttelt und 18 Stunden vor Feuchtigkeit geschützt gelagert. Das Produkt wird aus

- 51 -

60 9-8 8 6 IA 1-&0-

M/17 152

der erhaltenen festen Masse unter Verwendung einer Flamme destilliert; die bei 80° bis 90° C siedende Fraktion wird gesammelt. Nochmalige Destillation dieser Fraktion liefert 119,45 g (74 %) Tr if licanhydrid, das bei 82° bis 84° C siedet.

2. Beim verwendeten Methylenchlorid handelte es sich um Reagenzqualität; es wurde weiter gereinigt, indem man es über eine Säule mit Calciumchlorid gab und dann über Molekularsieb (Typ 4 A) lagerte.

_H J₁ OSO₂CH₃ •3.1 I '

η Η

η Η

N₃ Ξ Μ

CH.

12.1

- 52 -

60 98 86/1 1-8-0-

M/17 152

Triäthylamin (1 g; 0,01 Mol) wird zu einer gerührten Lösung von Triflat [id] (5,42 g; 0,01 Mol) in 55 ml Methylenchlorid (A.R.) bei Raumtemperatur zugegeben. Nach fünfminütigem Rühren (zu diesem Zeitpunkt zeigt TLC die vollständige Bildung des Aliens jJ1.ll an), wird eine Lösung von Brom (10 ml einer 1m-Lösung in CCl-; 0,01 Mol) tropfenweise zugegeben. Nach Zugabe des Broms wird die Mischung konzentriert, auf Silicagel mit Aktivitätsstufe I absorbiert und auf Silicagel mit Aktivitätsstufe I einer Trocksäulenchromatographie unterworfen, indem man mit Methylenchlorid (USP) eluiert. Auf diese Weise erhält man eine Fraktion (nach TLC gleichmäßig ein Spot), die 2,5 g wiegt (45 %). Ihre IR-, UV- und NMR-Spektren stehen in Übereinstimmung mit der erwarteten Dibromidstruktur C 13.1.].

Analyse C₁₆H₁₂Br₂N₄OgS:

	34	C	2	H	N	15
ber.:	35	,80	2	,92	10,	02
gef.:	,25	,97	10,

H H

OSO,

O₂CH₂0

und

H H.?^S02^CH3

CO₉CH₉Ca

Eine Lösung von Triäthylamin (101 mg; 1,00 mMol) in 1,4 ml Methylenchlorid wird unter Rühren zu einer Lösung von Triflat gemäß der obigen Präparation 1A [10.1I (542 mg; 1,00 mMol) in

- 53 - ·

60 9886/1 1-8-0-

5,4 ml Methylenchlorid bei 0° C zugegeben. Nachdem man die Lösung im Verlauf von 15 Minuten auf 24 C hat anwärmen lassen, gibt man eine Lösung von Jod (254 mg; 1,00 mMol) in 7,5 ml Methylenchlorid unter Rühren im Verlauf von 30 Minuten zu, wäscht dann mit Wasser, trocknet, entfärbt, filtriert und dampft das Lösungsmittel im Vakuum ein, wobei man das Dijodid C23.1J (588 mg; 91 %ige Ausbeute) in einer Reinheit von mehr als 95 % erhält. Die IR- und NMR-Spektren stehen in Übereinstimmung mit den vorgeschlagenen Strukturen.

Analyse C₁ ,-H₁ ,.N₁₁O^J₀S:
1616462

C H N J-S ber.: 29,74 2,50 8,67 39,28 4,96 gef.i 29,76 2,47 8,61 39,37 5,18

Andere geeignete Zwischenprodukte der allgemeinen Formel V in der vorliegenden Anmeldung können hergestellt werden,indem man:

(1) den Benzylester des Ausgangsmaterials 1.1 durch eine andere, leicht abspaltbare Estergruppe substituiert; oder

(2) die Verbindung 7.1 mit einem anderen Sulfonsäurederivat verestert oder die Verbindung 7.1 halogeniert; oder

(3) das Allen 11.1 mit einem von Brom oder Jod verschiedenen Halogenierungsmittel, z. B. BrCl, halogeniert.

8-G-8-8-S6

Präparation 2

p-Nitrobenzyl-7ß-azido-3-methylsulfonyloxymethyl-' -0-2-isocephem-4-carboxylat

^__ CH₂OSO₂CH₃

Eine Lösung von Methansulfonylchlorid (0,50 ml; 6,5 mMol) in 10 ml Methylenchlorid wird tropfenweise unter Rühren zu einer Lösung von p-Nitrobenzyl-7ß-azido-3-hydroxymethyl--.i\. -0-2-isocephem-4-carboxylat (2,41 g; 6,43 mMol), Triäthylamin (0,97 ml; 7,0 mMol) und 75 ml Methylenchlorid bei -10° C zugegeben. Nach einer halben Stunde bei -10° C und 1 Stunde bei 24 C wird die Lösung mit 5 %iger Chlorwasserstoffsäure, 2 %igem Natriumbicarbonat und Wasser (jeweils 85 ml) gewaschen; anschließend wird das Lösungsmittel im Vakuum eingedampft, wobei man das Mesylattitelprodukt, 2,86 g (Ausbeute 98 %) in Form eines gelben Schaums erhält. Das NMR des Produkts steht in Übereinstimmung mit der vorgeschlagenen Struktur.

*· Das oben verwendete p-Nitrobenzyl-7ß-Azido-3-Hydroxymethyl-Z~i.-0-2-isocephem-4-carboxylat-Ausgangsmaterial kann .wie folgt hergestellt werden:

1. Das Dijodidzwischenprodukt der Formel :

- 55 -

609886/1 18 0 —

M/17 152

OSO₂CH₃

CO₃CH₂

wird aus p-Nitrobenzylacetoacetat nach den Arbeitsweisen der oben beschriebenen Präparationen 1A und B (Ausgangsmaterialien) hergestellt.

2. Das Diiodidzwischenprodukt (6,6 g; 9,6 mMol) wird mit Kaliumformiat (2,54 g; 30 mMol) in einer Lösung aus 100 ml DMF und 0,1 ml Wasser bei 0° C cyclysiert. Nach fünfstündigem Rühren bei entferntem Kühlbad wird die Mischung in 100 ml kaltes Wasser gegossen und mit Methylenchlorid extrahiert. Nach dem Waschen mit Wasser, das ein wenig NaCl enthält, dem Trocknen und Eindampfen im Vakuum, wird das p-Nitrobenzyl-7ß-Azido-3-formyloxymethyl-il_V -0-2-isocephem-4-carboxylat in Form eines braunen Öls (5,3 g) gewonnen.

3. Zu einer Lösung von 5,3 g des 3-Formyloxymethyl-Zwischenprodukts in 53 ml Aceton gibt man 26 ml Wasser und 3,2 ml 12m HCl. Die Mischung wird 7 Stunden bei 24° C gerührt, anschließend in I00 ml Wasser gegossen und mit Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten Extrakte werden mit Wasser, das ein wenig Natriumchlorid enthält, gewaschen, getrocknet und im Vakuum eingedampft, wobei man 3,6g eines braunen Öls erhält. Das Öl wird aus Methylenchlorid auf 18g Silicagel absorbiert und auf eine Säule mit 72 g Silicagel (Aktivitätsstufe 3;

- 56 -·
609886/1 1-8:0-

5 % Äther) gegeben. Die Säule wird mit 200 ml Äther, an- · schließend mit Äther/Äthylacetat 3:1, eluiert. Die Hauptkomponente (Rf 0,20) ergibt beim Eindampfen des Lösungsmittels im Vakuum einen gelben Feststoff, der aus Aceton/Äther umkristallisiert wird, wobei man 950 mg des 3-Hydroxymethyl-Ausgangsmaterials dieses Beispiels erhält (Ausbeute 17,5 % aus dem Dijodid). Schmelzpunkt 147° bis 148° C.

Analyse C₁₅H₁₃N₅O₇:

	48	C	3	H	N.	66
ber.:	48	,00	3	,49	18,	81
gef.:	,11	,61 .	18,

Ersetzt man bei der obigen Arbeitsweise das Methansulfonylchlorid* durch andere Sulfonsäurederivate und den p-Nitrobenzylester durch andere, leicht spaltbare Ester, so kann man geeignete Zwischenprodukte der Formel:

worin Y¹' für Sulfonyloxy steht und R¹ einen leicht abspaltbaren Esterrest bedeutet, herstellen.

- 57 -

Präparation 3
Benzyl-7ß-azido-3-brommethy1 -/\ -0-2-isocephem-4-carboxylat

^N3NLJK^0

A³

Zu einer Lösung von Benzyl-7ß-azido-3-hydroxymethyl-ZJ^-0-2-isocephem-4-carboxylat in Benzol gibt man ungefähr eine äquimolare Menge an Pyridin und einen leichten molaren Überschuß an Phosphortribromid. -Es wird das 3-Brommethyltitelprodukt gebildet.

Das oben verwendete Benzyl-7ß-azido-3-hydroxymethyl-.ZL·, -0-2-isocephem-4-carboxylat kann nach der in Präparation 2 offenbarten Methode hergestellt werden, indem man den dort verwendeten p-Nitrobenzylester durch den Benzylester des Dijodidzwischenprodukts ersetzt.

Andere geeignete 7iß-Azido-3-halogenmethylester können durch geeignete Variation des Esteracetoacetatausgangsmaterials und des Halogenierungsmittels nach der obigen Methode hergestellt werden.

Präparation 4

Benzyl-7ß-phenoxyacetamido-3-methyl-sulfonyloxymethyl-zilv-0-2-isocephem-4-carboxylat

- 58 -

609888/1180

M/17 152

Man löst Benzyl-7ß-azido-3-methylsulfonyloxymethyl-ZA-0-2-isocephem-4-carboxylat (Präparation 2) in Methylenchlorid und kühlt auf 0⁰C ab. Zwei Äquivalente an Triäthylamin werden zugegeben und unter Rühren und Kühlen wird H₃S-GaS durch die Lösung durchgegeben, bis sie gesättigt ist. Man läßt die Lösung auf Raumtemperatur kommen und konzentriert, wobei man das Benzyl-Tß-amino-S-methylsulfonyloxymethyl-ZlXrO^-isocephemr^ carboxylat erhält.

Der Ester wird mit äquimolaren Mengen an Phenoxyessigsäure und EEDQ in Methylenchlorid umgesetzt, wobei man das Titelprodukt erhält.

Andere N-acylierte Verbindungen der Formel:

H H

CO₂CH₂C₅H₅

können hergestellt werden, indem man die oben verwendete Phenoxyessigsäure durch ein anderes gewünschtes Acylierungsmittel ersetzt, vorzugsweise durch ein Acylierungsmittel, das zu einem Ausgangsmaterial führt, in dem der Rest R eine der

- 59 - '

60 98 86 / 11 8-0

zuvor in Verbindung mit den neuen Endprodukten der Formel II als bevorzugt erwähnten Acylgruppen darstellt.

Herstellung 5

1 -Carboxymethyl-1 ,2,3 ,4-tetrazol-5-thiol und sein Dinatriumsalz

N N

Il i!

HS C N

CH₂COOH

A) Umkristallisation von 1-Methyl-5-mercaptotetrazol Arbeitsweise:

1. 11Qg 1-Methyl-S-mercaptotetrazol werden in 350 ml kochendem Chloroform aufgeschlämmt. Man erhält eine beinahe Auflösung.

2. Die heiße Lösung] (50° bis 60° C) wird schnell unter Vakuum durch einen erhitzten Buchner-Trichter (11 cm, SS Nr. 6o4 Papier, das mit 0,65 bis 0,85 cm (1/4 bis 1/3 inch) Filterhilfe ("Supercel") beladen ist) filtriert. Man wäscht das Filterbett nit 50 ml Chloroform einer '.

zum Filtrat zugesetzt wird.

mit 50 ml Chloroform einer Temperatur von 50° bis 60° C, das

3. Das Filtrat wird auf angenähert 0° bis 6° C abgekühlt und 2 Stunden bei 0° bis 6° C gehalten. Die gebildeten Kristalle werden durch Filtrieren bei 0° bis 6° C gesammelt und mit 60 ml

■ - 60 - .
098 8 6/-118-Q- —

Chloroform einer Temperatur von 0° bis 6° C gewaschen, das zum Filtrat zugesetzt wird. Die Kristalle (Fraktion A) werden 18 Stunden bei 37° bis 45° C an der Luft getrocknet.

4. Das Filtrat wird am Rotationsvakuumverdampfer (Badtempera- , tür 60° C) auf angenähert das halbe Volumen konzentriert. : Diese Aufschlämmung wird auf 0° bis 6° C abgekühlt und 2 Stunden bei 0° bis 6° C gehalten. Man sammelt die Kristalle durch ; Filtrieren bei 0° bis 6° C, wäscht mit 40 ml Chloroform einer ι Temperatur von 0° bis 6°C, das zum Filtrat zugesetzt wird. ' Die Kristalle (Fraktion B) werden 18 Stunden bei 37° bis 45° C : an der Luft getrocknet. Die Kristallfraktionen A und B werden vereinigt, wobei man eine Ausbeute von angenähert 65 Gewichtsprozent erhält.

5. Das Filtrat von Fraktion B gemäß Stufe 4 kann zweimal wie

in Stufe 4 beschrieben aufgearbeitet werden, wobei man weitere 15 % gewinnt.

B) Herstellung von 1-Carboxymethyl-1,2,3,4-tetrazol-5-thiol und sein Dinatriumsalz

1. 500 ml im wesentlichen trockenes und reines Tetrahydrofuran in einem 2-Liter-3-Halskolben mit Rührer werden in einem Salz/ Aceton/Eisbad auf angenähert -10 C abgekühlt. Auf die Flüssigkeitsoberfläche wird trockenes Stickstoffgas geblasen.

2. 500 ml _v15,06 %iges (1,6 n) Butyllithium in Hexan (Foote Mineral Co.) werden im Verlauf von 10 Minuten unter trockenem Stickstoff und unter Rühren zum Tetrahydrofuran zugesetzt. Die Beinahelösung wird auf -5 bis -10 C abgekühlt.

- 61 - ·

3. 46,4 Gramm i-Methyl-5-mercaptotetrazol (wie oben beschrieben umkristallisiert) werden in 200 ml im wesentlichen reinem und trockenem Tetrahydrofuran aufgelöst. Wenn die Lösung trübe ist, wird :
abgekühlt.

ist, wird sie filtriert und anschließend auf 0° bis 10° C

4. Die gekühlte Lösung von Stufe 3 wird im Verlauf von 10 Minuten unter Rühren und unter trockenem Stickstoff zu der Lösung des Butyllithiums gegeben. Die Temperatur sollte bei -5° C bis maximal +10° C gehalten werden. Es können sich Niederschläge bilden.

5. Man rührt die Mischung eine halbe Stunde lang unter trockenem Stickstoff bei 0° C bis ⁰

6. Man perlt mit hoher Geschwindigkeit wasserfreies Kohlendioxidgas unter schnellem Rühren während 15 bis 3O Minuten bei angenähert Umgebungstemperatur (0 bis 10°G), die nicht höher als +20° C liegt, durch.

7. Der gebildete weiße Niederschlag wird in geeigneter Weise durch Filtrieren in einer Umgebung mit niedriger Luftfeuchtigkeit gesammelt. Man !wäscht den Niederschlag mit ungefähr 75 ml Tetrahydrofuran.

8. Der Niederschlag wird in 250 ml Wasser gelöst (pH 8,5 bis 9,5). Eine zweite Schicht Tetrahydrofuran kann anwesend sein. Diese kann im Vakuumrotationsverdampfer (Bad 50° C) entfernt werden.

9. Die wässrige Lösung wird mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure auf pH 1,6 bis 2,0 eingestellt.

M/17 152

10. Die saure wässrige Lösung wird zweimal mit 250 ml Portionen Äthylacetat extrahiert. Jeder Äthylacetatextrakt zu 250 ml wird mit 100 ml Portionen Wasser rückextrahiert. Die Wasserextrakte werden verworfen. Die Äthylacetatextrakte (frei von jeglicher Wasserschicht) werden filtriert und vereinigt.

11. Die vereinigten Äthylacetatextrakte werden am Vakuumrotationsverdampfer (Bad 60°C) zur Trockne konzentriert.

12. Man kocht die Kristalle im Kolben ungefähr 2 Minuten lang mit 300 ml Chloroform. Die heiße Aufschlämmung (50° bis 60° C) wird durch einen erhitzten Buchner-Trichter (11 cm-SS-604 Papier) vakuumfiltriert. Die Kristalle werden mit ungefähr 75 ml Chloroform von 50° C gewaschen. Man trocknet die Kristalle bei Raumtemperatur ungefähr 3 Stunden lang an der Luft und bringt sie dann auf eine Korngröße von ungefähr O,o74 mm bis 0,148 mm (100 bis 200 mesh).

13. Die Kristalle mit einer Korngröße von ungefähr 0,074 mm bis 0,148 mm (100 bis 200 mesh) werden genau wie in Stufe 12 beschrieben mit kochendem Chloroform behandelt (das heiße Chloroform entfernt die Hauptmenge des unumgesetzten 1-Methyl-5-mercaptotetrazols). Ausbeute: angenähert 45 bis 50 g kristallines 1-Carboxymethyl-i,2,3,4-tetrazol-5-thiol. Diese Kristalle können 0,02 bis 0,05 Mol i-Methyl-5-mercaptotetrazol enthalten.

14. Die Kristalle gemäß Stufe 13 werden mit 250 ml Äthyläther 3 bis 5 Minuten lang bei Raumtemperatur aufgeschlämmt. Man filtriert die Mischung. Beim Unlöslichen (0,5 bis 5 %) kann es sich um ein verunreinigendes, symmetrisches Mercaptotetrazolketon der nachfolgenden angenommenen Struktur handeln:

N O

I «I

N - CH₂ - C - CH₂ - ^

SH

Vorsicht; Diese Verbindung explodiert bei angenähert 205 bis 210° C.

15. Das Ätherfiltrat von Stufe 14 wird am Vakuumrotations- ^; Verdampfer (Bad 50° C) zur Trockne eingedampft. Angenähert 42 bis 48 g kristallines 1-Carboxymethyl-i,2,3,4-tetrazol-5-thiol, das angenähert 0,01 bis 0,05 Mol 1-Methyl-5-mercaptotetrazol enthält, werden gewonnen.

16. Man löst die Kristalle in 420 ml absolutem Äthanol(angenähert 100 mg/ml). Die Lösung wird auf 50 bis 60 C erwärmt.

17. Zur heißen Lösung von Stufe 16 gibt man 310 ml einer

41 %igen Natrium-2-äthylhexanoatlösung (SEH) in Isopropanol im Verlauf von 10 Minuten unter sehr schnellem Rühren zu. Es bildet sich ein kristalliner Niederschlag. Die Mischung wird 20 Minuten bei 50° bis 60° C aufgeschlämmt.

18. Man filtriert die Mischung in der Hitze (50° bis 60° C) durch einen beheizten Buchner-Trichter (11 cm-SS-Nr. 604 Papier) . D:

waschen.

pier). Die Kristalle werden mit 75 ml Äthanol von 50° C ge-

19. Die äthanolfeuchten Kristalle von Stufe 18 werden in 200 bis 300 ml Äthanol aufgeschlämmt. Man gibt die Aufschlämmung durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,074 mm (200 mesh). Die Aufschlämmung wird 5 Minuten unter schnellem Rühren auf 50° bis 60° C erhitzt (unumgesetztes Dinatrium-i-methyl-5-mercaptotetrazol ist in heißem Äthanol sehr löslich).

M/17 152 £ζ*

20. Die Kristalle werden bei 50 bis 60° C in einem beheizten Buchner-Trichter auf einem 11 cm-SS Nr. 604 Papier gesammelt. Man wäscht die Kristalle mit 75 bis 100 ml Äthanol und trocknet 24 bis 48 Stunden im Vakuum bei 50° bis 60° C. Ausbeute: 40 bis 48 Gramm Dinatrium-i-carboxymethyl-1,2,3,4-tetrazol-5-thiol (durch NMR wird festgestellt, daß es frei von 1-Methyl-5-mercaptotetrazol ist).

Präparation 6

1-Carboxyäthyl-1,2,3,4-tetrazol-5-thiol

N N

A) 2-Carboäthoxyäthy1isocyanat

Man vermischt ß-Alaninäthylester-Hydrochlorid (93,6 g), Triäthylamin (123,5 g) und Methylenchlorid (400 ml) und kühlt auf -10° C. Schwefelkohlenstoff (46,5 g) gelöst in 150 ml Chloroform, wird im Verlauf von 2 Stunden zur obigen Lösung zugegeben, während die Temperatur bei ungefähr -10° C gehalten wird. Nach beendeter Zugabe läßt man die Temperatur während ungefähr 10 Minuten auf 10° C ansteigen. Die Lösung wird wieder auf -10° C abgekühlt, und 66,3 g Äthylchlorformiat in 60 ml Chloroform werden tropfenweise unter Rühren im Verlauf von 40 Minuten zugegeben. Man läßt die Temperatur 30 Minuten lang auf Raumtemperatur ansteigen, kühlt wieder auf 0° C ab' und gibt zusätzliche 61,6 g Triäthylamin bei 0° C zu; anschließend wird die Lösung 3 Stunden bei Raumtemperatur gerührt .

- 65 -- 6 09886/1

M/17 152 £&

Man behandelt die Mischung mit Wasser und sammelt die organische Phase/ wäscht mit zweimal 250 ml 2n HCl, anschließend mit zweimal 250 ml NaHCO^, dann mit zweimal 250 ml Wasser. Die organische Phase wird über Na₃SO₄ getrocknet und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt, wobei man 93,7 g eines Öls erhält, von dem festgestellt wird, daß es sich um das gewünschte Produkt handelt. Die IR- und NMR-Spektren stehen in Einklang mit der Struktur.

B) 1-Carboxyäthyltetrazol-5-thiol

Natriumazid (29,7 g) wird in 400 ml Wasser gelöst und in einer Stickstoffatmosphäre auf 60° C erhitzt. 2-Carboäthoxyäthylisocyanat (46,9 g), gelöst in 50 ml Skellysolve B (im wesentlichen η-Hexan) wird zu der erhitzten Natriumazidlösurig zugegeben. Man rührt die Lösung ungefähr 150 Minuten bei ungefähr 70° bis 72° C und kühlt dann in einem Eisbad auf 30° C ab. Man gibt 50 %ige Natriumhydroxidlösung zu, bis der pH 12 beträgt. Man erhitzt die Mischung 40 Minuten lang auf 70° C und kühlt in einem Eisbad auf 15° C ab. Der pH wird unter Verwendung von konz. HCl auf 2 eingestellt und anschließend wird mili Äthylacetat (4 χ 150 ml) extrahiert. Die Äthylacetatextrakte werden mit Wasser gewaschen und anschließend über Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird im Vakuum eingedampft, und das Produkt wird aus Methylenchlorid in Form von Kristallen gesammelt, wobei man 19,5 g Titelprodukt erhält.

Ersetzt man in der Arbeitsweise zur Herstellung von 1-Carboxyäthyltetrazol-5-thiol den dort verwendeten ß-Alaninäthylester durch eine äquimoläre Menge eines entsprechend substituierten

- 66 -6-O-9-&-8 6 /-Η-β-Θ ORIGINAL JNSFECTED

M/17 152

Aminosäureesters mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen, so erhält man das entsprechende 1 -Carboxy- (C₃-C»-alkyl)-tetrazol-5-thiol, beispielsweise das 1-Carboxypropyltetrazol-5-thiol und das 1-Carboxybutyltetrazol-5-thiol.

Beispiele Beispiel 1

p-Nitrobenzyl-7ß-azido-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyj-

„3
/_i-0-2-isocephem-4-carboxylat

Zu einer Lösung von p-Nitrobenzyl-Tß-azido-S-methylsulfonyloxymethyl-.Z\-C>-2-isocephem-4-carboxylat (4,53 g; 10 mMol) und Triäthylamin (1/4 ml; 10 mMol) in 9O ml Methylenchlorid gibt man 10 mMol 1-Methyltetrazolthiol. Die Lösung wird 16 Stunden bei 24° C gerührt, anschließend mit 5 % HCl und Wasser (jeweils 100 ml) gewaschen, getrocknet, und das Lösungsmittel wird im Vakuum eingedampft, wobei man das Produkt als gelbes öl erhält. Nach Umkristallisation aus Äthylacetat erhält man das Titelprodukt in einer Ausbeute von 78 %; Schmelzpunkt 150° bis 152° C. Das NMR steht in Übereinstimmung mit der vorgeschlagenen Struktur. -.

18€

M/17 152

Beispiel 2

p-Nitrobenzyl^ß-azido-S-(2-methyl-i ,3, 4-thiadiazol-5-ylthiomethyl) -z\ -0-2-isocepheIn-4-carboxylat

HH

Man wiederholt die Arbeitsweise des Beispiels 1 mit der Ausnahme, daß das dort verwendete 1-Methyltetrazolthiol durch 10 mMol 2-Methylthiadiazolthiol ersetzt wird. Das Titelprodukt wird in 95 %iger Ausbeute in Form eines gelben Öls isoliert. Die NMR- und IR-Spektren des Produkts stehen in Übereinstimmung mit der vorgeschlagenen Struktur.

Beispiel 3

p-Nitrobenzyl-Tß-azido-S-(2-methyl-i,3/4-oxadiazol-5-ylthiomethyl) -^N_s-0-2-isocephem-4-carboxylat

CC₉CK₂-

- 68 - ' 609886/1 180

M/17 152

Eine Lösung von p-Nitrobenzyl^ß-azido-S-methylsulfonyloxymethyl-

-O^-isocephem^-carboxylat (1/36 g; 3,0 mMol) und Triäthylamin (0,38 ml; 3,0 mMol) in 50 ml Dichlormethan wird mit 2-Methyl-1,3,4-oxadiazol-5-thiol (0,35 g; 3,OmMoI) behandelt. Man rührt die Reaktionsmischung 48 Stunden bei Raumtemperatur und wäscht dann mit 10 %iger HCl-/ Wasser-und Kochsalzlösung. Man trocknet die Lösung über Natriumsulfat und dampft im Vakuum ein, wobei man rohes Produkt erhält. Das rohe Produkt wird durch Trockensäulen-Chromatographie auf Silicagel (60 g; Aktivitätsstufe III) unter Eluieren mit 15 % Äthylacetat in Äther, gereinigt. Man erhält 1,0 g reines Titelprodukt in einer Ausbeute von 70 %. Das NMR-Spektrum steht in Übereinstimmung mit der vorgeschlagenen Struktur.

Beispiel 4

Wiederholt man die allgemeinen Arbeitsweisen der Beispiele 1 bis 3 unter Verwendung äquimolarer Gewichtsmengen an 1,2,3-Triazol-5-thiol, 1-Carboxymethyl-1,2,3,4-tetrazol-5-thiol bzw. 1-Carboxyäthyl-1,2,3,4-tetrazol-5-thiol an Stelle der dort verwendeten Thiole, so erhält man das p-Nitrobenzyl-7ß-azido-3-(1,2,3-triazol-5-ylthiomethyl) -A³-0-2-isocephem-4-carboxylat, das p-Nitrobenzyl-7ß-azido-3-(1-carboxymethyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl)-<Δ -0-2-isocephem-4-carboxylat bzw. das p-Nitrobenzyl~7ß-azido-3-(1-carboxyäthyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl) - /\ -O^-isocephem·^-carboxylate

69 - '

6/-14-8-Ö-

ORiGiNALiNSPECTED

M/17 152

Beispiel 5

p-Nitrobenzyl-7ß-amino-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl)-.3

-0-2-isocephem-4-carboxylat

Man leitet langsam Schwefelwasserstoff in eine Lösung des 7ß-Azidoesters von Beispiel 1 (340 mg; 0,72 mMol) und Triäthylamin (77 mg; 0,76 mMol) in 10 ml Methylenchlorid 50 Minuten lang ein. Man gibt 1 ml 10 %ige HCl zu und konzentriert die Mischung im Vakuum. Der Rückstand wird mit 25 ml Methylenchlorid vermischt und mit 25 ml 10 %iger NaHCO-, und verdünnter NaCl gewaschen. Man trocknet die Methylenchloridlösung, behandelt mit Aktivkohle, filtriert und dampft im Vakuum ein. Der erhaltene Rückstand wird mit Methylenchlorid vermischt, der Schwefel abfiltriert und das Lösungsmittel im Vakuum eingedampft, wobei man 276 mg (Ausbeute 86 %) des Titelprodukts in Form eines gelben Teers bekommt. Die IR- und NMR-Spektren stehen im Einklang mit der vorgeschlagenen Struktur.

Wiederholt man die obige Arbeitsweise, verwendet jedoch an Stelle des p-Nitrobenzylesters den Benzyl-7ß-azidoester, so erhält man das Benzyl-7ß-amino-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl) -^/\ -O^-isocephem^-carboxylat.

- 70 -

6OS88 6/t

M/17 152

Beispiel 6

p-Nitrobenzy1-7 ß-amino-3-(2-methyl-1 , 3 , 4-thiadiazol-5-ylthiomethy3)-_JZ\-0-2-isocephem-4-carboxylat

N N

Man wiederholt die Arbeitsweise des Beispiels 5_f wobei das dort verwendete p-Nitrobenzyl-7ß-azido-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl) ~jiii-0-2-isocephem-4-carboxylat durch eine äquimolare Gewichtsmenge an p-Nitrobenzyl-7ß-azido-3-(2-methyl-1/3,4-thiadiazol-5-ylthiomethyl)-/ \-0-2-isocephem-4-carboxylat ersetzt wird. Das Titelprodukt wird in 85 %iger Ausbeute als gelber Feststoff gebildet. Die IR- und NMR - Spektren des Produkts stehen in Übereinstimmung mit der vorgeschlagenen Struktur.

Beispiel 7

p-Nitrobenzyl-7ß-amino-3- (2-methyl-i ,3 ,4-oxadiazol-5-ylthiomethyl) -Z!v-0-^2-isocephem-4-carboxylat

H H

- 71 - ' &09886/-1

M/17 152

Man perlt Schwefelwasserstoff durch eine Lösung des 7ß-Azidoesters von Beispiel 3 (0,99 g; 2,1 mMol) und Triäthylamin (0,32 ml; 2,3 mMol) in 50 ml Dichlormethan 1 Minute lang und rührt dann die Mischung weitere 45 Minuten lang. Dann wird Stickstoff durchgeperlt, um überschüssiges H-S zu entfernen und das Lösungsmittel im Vakuum eingedampft, wobei ein Rückstand des Titelprodukts zurückbleibt.

Beispiel 8

Pivaloyloxymethyl-7ß-amino-3-(1-methyltetrazol 5-ylthiomethyl) -./\-0-2-isocephem-4-carboxylat

Die Titelverbindung wird nach der Methode des Beispiels 2 der GB-PS 1 229 453 hergestellt, indem man die dort verwendete 7-Aminocephalosporansäure durch 7ß-Amino-3-(1-Methyltetrazol-5-ylthiomethyl)-^Λ.-0-2-isocephem-4-carbonsäure ersetzt.

Die entsprechenden Acetoxymethyl-, Methoxymethyl-, Acetonyl- und Phenacylester der 7β-^Απιΐηο-3- (1 -methyltetrazol-5-ylthiomethyl)-^_\.-0-2-isocephem-4-carbonsäure werden hergestellt, indem man bei der obigen Methode das dort verwendete Chlormethylpivalat durch eine äquimolare Gewichtsmenge an Chlormethylacetat, Chlormethy.lmethyläther, Chloraceton bzw. Phenacylbromid, ersetzt.

Beispiel 9

p-Nitrobenzyl-7ß-(2-thienylacetamido)-3-(1-methyltetrazol-5-yl thiome thy I) - Z\-0-2-isocephem-4-carboxylat

' - 72 - *
6098 86/1 180

M/17 152

H H

CH₂CONH -4—

Eine Lösung von jeweils 2,0 mMol p-Nitrobenzyl-7ß-amino-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl) -.Ζ^-0-2-ΐ3οσερ1ΐ6ΐη-4-earboxylat, 2-Thienylessigsäure und EEDQ in 20 ml Methylen-. Chlorid wird 2 Stunden bei 24° C gerührt. Man wäscht die erhaltene Lösung mit 5 % NaHCO₃, 10 % HCl ( 2 x) und verdünntem NaCl (j.eweils 20 ml) , trocknet und dampft das Lösungsmittel im Vakuum ein, wobei man das Produkt als gelbes öl erhält. Das Produkt wird aus Methylenchlorid/Äther kristallisiert, wobei man das Titelprodukt in 53 %iger Ausbeute erhält; Schmelzpunkt 165° bis 168° C (Zersetzung). Die IR- und NMR-Spektren des Produkts stehen in Übereinstimmung mit der vorgeschlagenen Struktur.

Beispiel 10

p-Nitrobenzyl-7ß-(2-thienylacetamido)-3-(2-methyl- 1,3,4-thiadiazol-5-ylthiomethyl) -jO± -0-2-isocephem-

4-carboxylafc

1 H -CH-CONH-!—V ^O

-N

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Man wiederholt die Arbeitsweise gemäß Beispiel 9, wobei der dort verwendete 7ß-Aminoester durch p-Nitrobenzyl-7ß-amino- 3-(2-methyl-1,S^-thiadiazol-S-ylthiomethyl)-/\ -0-2-isocephem-4-carboxylat ersetzt wird. Das Produkt wird auf 6 g Silicagel absorbiert und auf eine Säule mit 24 g Silicagel gegeben. Die Säule wird mit Methylenchlorid, gefolgt von Äthylacetat, eluiert. Die Hauptfraktion wird in Form eines gelben Schaums in einer Ausbeute von 55 % erhalten. Nach Umkristallisation aus Methylenchlorid/Äther erhält man das Titelprodukt mit Schmelzpunkt 127° bis 129° C. Die IR- und NMR-Spektren stehen in Übereinstimmung mit der vorgeschlagenen Struktur.

Analyse ^C24^H21^N5°6^S3^:

ber.: gef.:

C 49,05

47,42

H NS

3,60 11,92 16,37

3,54 11,87 16,20

Beispiel 11

p-Nitrobenzyl-7ß-phenoxyacetamido-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl) -Δ -0-2-isocephem-4-carboxylat

C.H_c0CH_oC0NH H H DjZ

- 74 -

ORIGINAL i?i*?£CTED

M/17 152

! Eine Lösung von p-Nitrobenzyl^ß-amino-S-(i-methyltetrazol-5-ylthiomethyl) - Δ -O^-isocephem^-carboxylat (270mg), EEDQ (150 mg) und Phenoxyessigsäure (92 mg) (jeweils 0,60 mMol) in 6 ml Methylenchlorid wird 2 Stunden bei 24° C gehalten. Diese Lösung wird mit Methylenchlorid auf 15 ml verdünnt, mit 5 % NaHCO₃ (25 ml), 1o % HCl (2 χ 25 ml) und gesättigter NaCL (25 ml) gewaschen und dann getrocknet und auf 1,7 g Silicagel (Aktivitätsstufe III) absorbiert. Man gibt das Silicagel auf eine Chromatographiesäule, die 3,4 g Silicagel (Aktivitätsstufe III) enthält. Man eluiert die Säule mit Äther, wobei man nach Fraktion 4 zu Äther/Methylenchlorid (1:1) über-■ wechselt (alle Fraktionen betragen 5 ml). TLC der Fraktionen 8 bis 17 zeigt, daß sie eine Verbindung enthalten (Rf = 0,11, ' auf Silicagel, mit Äther eluiert). Diese Fraktionen werden , vereinigt und im Vakuum eingedampft, wobei man 236 mg (Ausbeute 67 %) des Titelprodukts in Form eines gelben Teers erj hält. Die IR- und NMR-Spektren des Produkts stehen in Über-• einstimmung mit der vorgeschlagenen Struktur.

Beispiel 12

Benzyl-7ß-phenoxyacetamido-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl) -Δ -O^-isocephem^-carboxylat

Man wiederholt die Arbeitsweise gemäß Beispiel 11, mit der Ausnahme, daß man das p-Nitrobenzylausgangsmaterial durch den entsprechenden Benzylester ersetzt. Nach Umkristallisation aus Methylenchlorid/Äther (1:1) erhält man das Titel-

O O -Λ ^Me0H 9ftA

produkt mit Schmelzpunkt 86 bis 88 C. üV/\ _max ^ö4 (£=10 400). Die NMR-und IR-Spektren des Produkts stehen in Übereinstimmung mit' der vorgeschlagenen Struktur.

- 75 - ·
"6 0 9 8 8 6 Π TBU

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Beispiel 1 3

p-Nitrobenzyl-7ß- (2-thienylacetamido) -3- (2-methyl-1,3,4-oxadiazol-5-yl) -A -O^-isocephem^-carboxylat

H H

CH₂CONH

Man löst den p-Nitrobenzylesterrückstand von Beispiel 7 in ' 50 ml Dichlormethan und behandelt mit 2-Thienylessigsäure (0,31 g; 2,2 mMol) gefolgt von EEDQ (O,54g_f 2,2 mMol). Die Mischung wird 16 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und dann mit Wasser, 1 % NaHCO-,, Wasser, 10 % HCl, Wasser und Kochsalzlösung, gewaschen. Dann trocknet man über Natriumsulfat und dampft im Vakuum ein. Der Rückstand wird durch Trockensäulen-Chromatographie auf Silicagel (5o g; Aktivitätsstufe III) gereinigt, wobei man mit 25 % Äthylacetat in Äther eluiert und hierbei 0,61 gI reines Titelprodukt in einer Ausbeute von 50 % erhält. Das NMR des Produkts steht in Übereinstimmung mit der vorgeschlagenen Struktur.

Beispiel 14

7ß-(2-Thienylacetamido)-3-(i-methyltetrazol-5- ylthiomethyl) -Λ. -O^-isocephem^-carbonsäure

Der p-Nitrobenzylester von Beispiel 5 (1,00 mMol) in 5o ml Äthylacetat und 25 ml n-Butanol, zu dem 10 ml 0,1 m HCL und

M/17 152 26331

! und 500 mg 20 % Palladiumhydroxid-auf-Diatomeenerde zuge- : setzt wurden, wird auf einer Parr-Vorrichtung bei 24° C und

2
3,52 kg/cm (50 p.s.i.) 3 Stunden lang hydriert. Man filtriert

¹ den Katalysator ab und extrahiert die Lösung mit 1 % NaHCO-

! (die etwas NaCl enthält) (3 χ 25 ml). Der wässrige Extrakt I wird auf 0° C abgekühlt, mit TO % HCl aufpH 1 angesäuert ' und mit NaCl gesättigt. Der angesäuerte wässrige Extrakt wird mit \ Methylenchlorid (4 χ 50 ml) extrahiert. Man konzentriert ! das Methylenchlorid im Vakuum auf 100 ml und sammelt nach ; dem Stehenlassen das Titelprodukt in Form eines farblosen ' j iFeststoffs in einer Ausbeute von 18,5 %; Schmelzpunkt 182 j ¹ THF '

; bis 184° C (Zersetzung). U V^ _m ²⁸° (£ = 8500). Das IR-i Spektrum steht in Übereinstimmung mit der vorgeschlagenen I Struktur.

Analyse

	44	C	3	H	19	N
ber.:	44	,03	3	,70	19	,26
gef.:	,10	,71	,07

Eine Probe des Titelprodukts (BC-L70 bezeichnet) weist nach der Auflösung in Wasser und Verdünnung mit Nährbrühe die nachfolgenden Minimalen Hemmkonzentrationen (M.I.C.) in "T/ml gegen die angegebenen Mikroorganismen auf; die Werte wurden durch Übernachtinkubation bei 37° C durch Röhrenverdünnung bestimmt.

- 77 -

609886/1180

- - ^l ORJQfNAL

M/17 152

M.I.C. in T/ml

Organismus	A9585	*	A96O6	BC-L70	Cephalexin	Cephalothin
D.pneumoniae +5% serum+	A96O4	0,016	0,25	0,13
Str. pyogenes +5% serum+	A9537	0,016	0,25	0,06
S. aureus Smith τ	A9537	0,13	1	0,13
S. aureus Smith t +50% serum	A96o6	1	1	0,5
S. aureus BX1633-2	0,5	2	0,25
bei 10~3 Verd.
S. aureus BX1633-2	2	4	0,5

bei 10~² Verd.

S. aureus meth.-resist.; bei 10"³Verd.

SaI. enteritidis t E. coli Juhli E. .CoIi%
K. pneumoniae τ K. pneumoniae + Pr. mirabilis t Pr. morganiii Ps. aeruginosat Ser. marcescens£ Ent. cloacae Ent. cloacae Ent. cloacae

A15O97

A9531	0,	03
A15119		1
A9675		16
A9977	0,	25
A1513O		8
A99OO	0,	13
A15153		32
A9843A	1	25
A20019	1	25
A9656	1	25
A9657		1
A9659	1	25

4 8 8 4

16 4

125 125 125 125 4 125

0,5

16

63

16 1

125 125 125 125 4 125

+ 50 % Nährbrühe - 45 % antibiotische Untersuchungsbrühe

-4
bei 10 Verdünnung

- 78 ·-

M/17 152

Beispiel 15

7ß-(2-Thienylacetamido)-3-(2-methyl-1/3,4-thiadiazol- 5-ylthiomethyl) -A. -0-2-isocephem-4-carbon5äure

Die Arbeitsweise des Beispiels 14 wird bis zur Herstellung des angesäuerten wässrigen Extrakts wiederholt, wobei man das j p-Nitrobenzylesterausgangsmaterial durch p-Nitrobenzyl-7ß-(2-thienylacetamido)-3-(2-methyl-1,3,4-thiadiazol-5-ylthio- j methyl) -Z\ -O^-isocephem^-carboxylat ersetzt. Der ange- ^: säuerte wässrige Extrakt wird mit Tetrahydrofuran/Äthylacetat (9:1) extrahiert (2 χ 50 ml).

Der organische Extrakt wird mit gesättigter NaCl (50 ml) gewaschen, getrocknet, mit Aktivkohle behandelt, und das Lösungsmittel wird im Vakuum eingedampft, wobei man ein braunes Öl erhält. Dieses öl wird aus Äthylacetat/Äther kristallisiert, wobei man das Titelprodukt in 39 %iger Ausbeute mit Schmelzpunkt 100° bis 105° C (Zersetzung) erhält.

THF/H-0
^{u ν}λ _mav ²⁷⁶ (d = 12 500) . Die IR- und NMR-Spektren

* XiI el ^V

■ stehen in Übereinstimmung mit der vorgeschlagenen Struktur.

i
Analyse C₁₇H₁^₄O₅S₃·1/2 CH₃CO₂C₂H₅:

CH NS

ber.: 45,96 4,06 11,29 19,37

gef.: 45,69 3,97 11,3O 19,63

M.I.C. Daten für das Produkt (BC-L71 bezeichnet) sind in der : nachfolgenden Tabelle gezeigt.

- 79 - . 9"8 8"67""TTBlT'"

j M/17 152

i Organismus

! D.pneumoniae I + 5% serum"*"

Str. pyogenes + 5% serum"¹"

j S. aureus Smith *

S. aureus Smith ^ + 50% serum

S. aureus BX1633-2 bei 10~³ Verd.

■ S. aureus BX1633-2 j bei 10-2 verd. I S. aureus meth.-I resist.; bei ' 10~³ Verd.

Sal. enteritidis* ': E. coli Juhl τ

E. coli '

K. pneumoniae τ '■ K. pneumoniae τ

■ Pr. mirabilis f Pr. morganii Φ

¹ Ps. aeruginosat Ser. marcescens/ Ent. cloacae Ent. cloacae Ent. cloacae

■+ 50 % Nährbrühe - 45 % antibiotische Untersuchungsbrühe , bei 10 Verdünnung

M.I	j	.C. in ί	/ml	Cephalothin
	Ά9843Α	BC-L 71	Cephalexin	0,06
A9585		0,016	0,5	0,06
	A20019	0,008	0,5	0,06
A96O4		0,016	0,25	0,06
	A9656	0,008	0,13	0,13
A9537	A9657 .	0,25	1	0,06
		0,06	0,5	0,5
A9537	A9659	2	2	0,5
		2	2	0,25
A96O6	0,5	; 2	0,13
	0,13	ί 1	0,5
A96O6	4	4	0,25
	2	2	1
A15O97	4	16	1
	2	16	0,13
A9531 '	0,06	2	0,25
	0,016	2	8
A15119	8	8	8
	4	8	32
A9675	32	16	63
	32	16	2
A9977	1	4	1
	0,5	4	16
A1513O	32	16	16
	32	16	1
A99OO	1	8	1
	0,5	4	125
A15153	125	125	125
32	125	125
125	125	125
125	125	125
125	125	125
125	125	125
125	125	4
4	4	8
16	4	125
125	125	125
125	125

- 80 --

6O9 8F67TTW"

j M/17 152

Beispiel 16

7ß-(2-Thienylacetamido)-3-(2-methyl-1,3,4-oxadiazol-5-ylthiomethyl) -A -0-2-isocephem-°4-carbonsäure

Der p-Nitrobenzylester von Beispiel 13 (0,60 g; 0,15 mMol) wird in 125 ml Äthylacetat und 40 ml n-Butanol gelöst. Die Lösung wird mit 1,05 ml 1n HCl (1,05 mMol) behandelt und über 0,60 g 20 % Palladiumhydroxid-auf-Aktivkohle während

2
3 1/2 Stunden bei 3,52 kg/cm (50 p.s.i.g.) hydriert. Dann

; wird die Mischung filtriert, wobei man gut mit Äthylacetat

; ι

j wäscht und im Vakuum eingedampft. Den Rückstand schlämmt !

■ man mit Äther auf und extrahiert mit 1 % NaHCO- (2 χ 50 ml) , :

; gefolgt von 25 ml Wasser. Die wässrigen Extrakte werden in

! der Kälte mit 10 % HCl angesäuert und mit Äthylacetat (3 χ 30 ml)¹

\ extrahiert. Die Lösung wird über Natriumsulfat getrocknet und ^!

ι im Vakuum eingedampft. Der feste Rückstand wird mit Äther

aufgeschlämmt, filtriert und getrocknet, wobei man 69 mg ι

'. (Ausbeute 15 %) des Titelprodukts mit Schmelzpunkt 170° bis '

j THF I

173 C erhält. U v\ _a = 278 nm (E = 12 453). ι

i Analyse C₁₇H₁₆N₄OgS₃:

: CHN

! ber.: 46,78 3,70 12,84

^: gef.i 43,95 3,57 11,35

Rückstand: 3,05

■ ν

M.I.C. Daten für das Produkt (BC-L76 bezeichnet) sind in der j nachfolgenden Tabelle gezeigt.

81 - ·
6 0 9 8 8 6/1 180

M/17 152

Organismus

j D.pneumonias j + 5% serum⁺

Str. pyogenes +5% serum*

S. aureus Smith τ

M.I.C. in QmI

S. aureus Smith £ + 50% serum

S. aureus BX1633-2 bei 10-3 verd.

S. aureus BX1633-2 bei 10-2 verd.

S. aureus raeth,-resist.; bei 10~³ Verd.

SaI. enteritidis ^ E. coli Juhl t E. colif K. pneumoniae^ K. pneumoniae t Pr. mirabilis Φ Pr. raorganii t Ps. aeruginosaΦ Ser. marcescens£ Ent. cloacae Ent. cloacae :Ent. cloacae

	BC-L 76	Cephalexin	Cephalothin
A9585	0,016	0,25	0,016
A96O4	0,008	0,13	0,03
A9537	0,06	0,5	0,06
A9537	1	1	0,25
A96O6	0,5	2	0,13
A96O6	0,5	4	0,13
A15O97	2	32	2
A9531	0,5	2	0,13
A15119	8	8	16
A9675	63	16	63
A9977	1	4	2
A1513O	63	8	32
A99OO	0,5	4	0,5
A15153	125	>125	>125
A9343A	>125	>125	>125
A2OO19	>125	>125	>125
A9656	>125	>125	>125
A9657	16	4	8
A9659	>125	>125	>125

[+ 50 % Nährbrühe - 45 % antibiotische untersuchungsbrühe ΐbei 10 Verdünnung

- 82 -

609886/1

OBIQiNAL !HSPECTED

M/17 152 O> :

j ι

/ Beispiel 17 ' ;

7 ß-Phenoxy acetamido-3- (1 -methyl tetrazol-5-ylthid>- I

methyl)-/\ -0-2-isocephem-4-carbonsäure · j

— ■■■■■ ■ ^ \

Eine Lösung des gemäß Beispiel 11 hergestellten p-Nitrobenzyl-

esters (235 mg; 0,405 mMol) in 12 ml Tetrahydrofuran
(peroxidfrei) und 2,4 ml Äthanol mit 140 mg 10 % Palladium- ■ auf-Aktivkohle werden bei 24° C und 3,52 kg/cm (50 p.s.i.) ^j 4 Stunden hydriert (Parr-Schüttelvorrichtung). Der Kataly- ' sator wird abfiltriert und das Lösungsmittel wird im Vakuum
eingedampft. Man löst denRückstand in 25 ml Äthylacetat und - ^: wäscht mit jeweils 25 ml 10%iger HCl und Wasser. Die wässri- ^; j gen Schichten werden vereinigt und mit 10 ml Äthylacetat
! extrahiert (das mit 10 ml Wasser gewaschen wird). Das
j vereinigte Äthylacetat wird mit 1 % NaHCO₃ (2 χ 10 ml)
! extrahiert. Die vereinigten Bicarbonatextrakte werden mit ^: ! 10 %iger HCl angesäuert und mit Äthylacetat extrahiert.
; Der Äthylacetatextrakt wird mit Wasser und gesättigter

NaCl gewaschen und anschließend getrocknet und im Vakuum
j eingedampft, wobei man 67 mg (Ausbeute 37 %) rohes Titel- ! produkt erhält. Das Produkt wird aus Chloroform kristallisiert, wobei man das Titelprodukt mit Schmelzpunkt 136° bis 138°C

' (Zersetzung) erhält. U V/ Analyse C₁₈H₁₈N₆O₆S:

ber.: 48,43 I gef.: 46,70

Rückstand: 1,16.

M.I.C. Daten für das Produkt (BC-L62 bezeichnet) sind in der
t
nachfolgenden Tabelle gezeigt.

- 83 - *

MeOH 276	H	(	E =	10	600) .	7	S
	,06				N	6	,18
4	r94			1	8,83		,98
3			1	7,74

609886/1 180

IMSPECTEP

M. I. C. in Γ/ml

BC-L⁶² Cephalexin A9585 0,13 0,13

A96O4

0,13

0,06

Cephalothin 0,03

0,03

M/17 152

Organismus

D. pneumoniae + 5% serum*

Str. pyogenes + 5% serum"¹"

S. aureus Smith+

S. aureus SmithΫ + 50% serum

S. .aureus BX1 633-2 bei 10"³ Verd.

S. aureus BXI633-2 bei ΙΟ"² Verd.

S. aureus meth.-resist.; bei 10-3 verd.

Sal. enteritidis^"

E. coli Juhl^ E. colit

K. pneumoniae ^ K. pneumoniae t Pr. mirabilist Pr. morganii Ψ Ps. aeruginosa^ Ser. marcescensT Ent. cloacae Ent. cloacae Ent. cloacae

+ 50 % Nährbrühe - 45 % antibiotische Untersuchungsbrühe

-4

ι bei 10 Verdünnung

A9537	0,25	0,25	0,06
A9537	1	1	0,25
A96O6	2	2	0,13
A96O6	16	4	0,25
A15O97	4	16	1
A9531	0,5	4	0,13
A15119	4	8	16
A9675	32	16	32
A9977	2	4	1
A1513O	32	16	32
A99O0	2	4	0,5
A15153	63	125	>125
A9843A	>125	>125	>125
A20019	>125	>125	>125
A9656	>125	>125	VI 25
A9657	32	4	4
A9659	125	>125	>125

- 84 - .

6 09886/1180

M/17 152

ί Beispiel 18

ι ,

j 7ß- [Ό-a -amino-tr-phenylacetamido7 -3- (i-itiethyltetrazol-5-ylthio-

ί methyl)-A -O^-isocephem^-carbonsäure (Hydrochloridsalz)

- I

CH-CONH^i I

CH₀-S

CO₂H-HCl

Eine Mischung, die p-Nitrobenzyl-7ß-amino-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl)-A -O-^-isocephem-'l-carboxylat (2,8 g; 6,25 mMol), EEDQ (1,55 g; 6,25 mMol) und D(-) oC -azidophenylessigsäure " (1,11 g;~6,25 mMol) in 200 ml Methylenchlorid enthält, wird bei Raumtemperatur (durch ein Calciumchlorid-Trockenrohr vor Feuchtigkeit geschützt) 16 Stunden lang aufbewahrt. Dann wäscht man nacheinander mit 10 %iger HCl, Wasser, 5 %igem NaHCO₃ |

und Kochsalzlösung, trocknet (Na₂SO₄) und dampft im Vakuum- ■ zur Trockne ein, wobei ein gelber, amorpher Feststoff zurück- : bleibt. Dieser wird in Äther suspendiert und filtriert, wobei man 3,67 g eines Feststoffs erhält, der nach IR und NMR ί als p-Nitrobenzyl-7ß-£«; -azido- cC -phenylacetamidoj -3-(1- _: methyltetrazol-5-ylthiomethyl) -Z\ -O^-isocephem^-carboxylat _: identifiziert wird; Schmelzpunkt 132° bis 134° C.

Analyse

	49	C	3	H	N	09
ber.:	49	,50	3	,65	23,	86
gef.:	,47	,64	22,

- 85 -·

6Q9886/1180

M/17 152 5ζ

Eine Mischung bestehend aus dem obigen Ester (0,40 g; 0,65 itiMol) und 20 %igem Pd(OH)₂ auf Celite (0,50 g) in 50 ml Äthylacetat, 50 ml n-Butanol und 6,5 ml 0,1 η HCl werden auf einer Parr-

j Vorrichtung unter einem Druck von 4,22 kg/cm (60 p.s.i.) Wasserstoff 6 Stunden lang geschüttelt. Der Feststoff wird auf ein Celite-Bett filtriert, das gut mit absolutem Äthanol

j gewaschen wird. Man dampft die vereinigten Filtrate im Vakuum bei 40° C ein, wobei ein gelber, amorpher Feststoff-zurückbleibt. Dieser wird mit Äther verrieben und durch Filtrieren gesammelt, wobei man 0,21 g Feststoff mit Schmelzpunkt 110° bis

THF

120° C (Zersetzung) erhält. U V λ = 274, £ =7 550.

max *- max

Die IR- und NMR-Spektren des Produkts stehen in übereinstim-· j mung mit der vorgeschlagenen Struktur.

! M.I.C. Daten für das Produkt (BC-L78 bezeichnet) sind in der nachfolgenden Tabelle gezeigt. Die Reinheit der Probe wird auf ungefähr 25 % geschätzt.

- 86 -·

609886/1180

M/17 152

Organismus

D. pneumonia© j + 5% serum⁺

j Str. pyogenes

M. I. C. in

BC-L78 Cephalexin A9585 0,25 0,25

A96O4

0,13

0,13

Cephalothin 0,03

0,03

T .JO OCb Ulli S. aureus Smith/	A9537	2	0,5	0,06
S. aureus Smith ί" + 50% serum	A9537	8	1	0,5
S. aureus BX1633-2 bei 10~3 Verd.	A96O6	8	2	O>25
S. aureus BX1633-2 bei ΙΟ"2 Verd. I ; S. aureus meth.- resist.; bei 10-3 verd.	A96O6 A15O97	63 (37°) 63 (28°) >125	8 32 125	0,5 1 63
SaI. enteritidisf	A9531	0,5	2	0,25
E. coli Juhl^	A15119	2	8	16
: E. COli=/	A9675	16	16	63
K. pneuinoniae ή~	A9977	1	4	1
' K. pneumoniae t	A1513O	8	16	16
i ■ Pr. mirabilis t	A99OO	1	4	1
Pr. morganii/	A15153	32	>125	>125
Ps. aeruginosa t	A9843A	>125	>125	>125
Ser· marcescens +	A20019	>125	>125	>125
Ent. cloacae	A9656	>125	>125	>125
Ent. cloacae	A9657	4	4	4
Ent. cloacae-	A9659	16	>125 ·	>125

■ + 50 % Nährbrühe - 45 % antibiotische Untersuchungsbrühe j bei 10~⁴ Verdünnung

- 87 -;

609886/1 180

M/17 152

SS»

Beispiel 1 9

Unter Wiederholung der allgemeinen n-Acylierungsarbeitsweisen der Beispiele 9, 1o, 11, 12, 13 oder 18 zur Umsetzung der
nachfolgenden Acylierungsmittel mit 7ß-Amino-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl) -& -0-2-isocephem-4-carbonsäure (oder einem Ester oder einem Salz davon) erhält man nach der Entfernung irgendwelcher vorhandener funktioneller Blockierungsgruppen die nachfolgenden Produkte:

Acylierungsmittel

Produkt

Gemischtes Anhydrid von Kalium-2-(1-carbomethoxypropen-2-ylamino-methyl)-phenylacetat mit Isobutylchlorformiat

7ß-(2-Aminomethylphenyl-acetamido)

3-(1-methyltetraZOl-5-yl ^ΪΟ-Ο

methyl)-Λ -0-2-isocephem-4-carbonsäure

Ä-Benzoyl-ureidophenylessigsäure

7ß-(c£ -Benzoylureidophenyl-acetamido)-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl)- Δ- -0-2-isocephem-4-carbons äure

2,6-Dimethoxybenzoylchlorid

7ß-(2,6-Dimethoxybenzamido)-3-(i-methyltetrazol-5-ylthio- methyl)-Δ -0-2-isocephem-4-carbonsäure

D-Anhydro-o-carboxymandelsäure

7ß-(D-o^-Hydroxyphenylacetamido)-3-(1-methyltetrazol-5-ylthio-

3 methyl)-Δ. -0-2-isocephem-4-carbonsäure

- 88 -.

609886/1180

M/17 152

Acylierungsmittel

3-Benzyl-1,2,4-oxadiazol-5-on-4-essigsaure

Valeriansäure Produkt

7ß- [N-(Phenylacetimidoyl)-aminoacetamidoj -3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl) -Δ³-ο-2-isocephem-4-carbonsäure

7ß-Valeramido-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl) -Δ³-Ο-2-isocephem-4-carbonsäure

j Phenylessigsäure 7ß-Phenylacetamido-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl) -Δ ³-O-2-isocephem-4-carbonsäure

3-Thienylacety!chlorid

cc -Carboxybenzyl-phenylessigsäure

7ß-(3-Thienylacetamido)-3-

(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl)-A-^ä-o-2-isocephem-4-carbonsäure

7ß- Γ «--carboxy-«, -phenyl-AcetamidoJ-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl ) -Δ -0-2-isocephem-4-carbonsäure

i o-Hydroxyphenylessigsäure 7ß-(o-Hydroxyphenylacetamido)-I 3-(1-methyltetrazol-5-ylthio-

; methyl) -.Δ -0-2-isocephem-4-

carbonsäure

Cyanoessigsäure

; OL-Cyanopropionsäure 7ß-fCyanoacetamidoJ-3-(1-methyl- _; tetrazol-5-ylthiomethyl)-A ³-O-2-isocephem-4-carbonsäure \

7ß- (OL-Cy anopropionamido) -3- (1 -methyl tetrazol-5-ylthiomethyl)-³ i socephem-4-carbonsäure

_-„89..- '

609886/1180

M/17 152

30

Acylierungsmittel

2-(2H)-Tetrazolessigsäure

3-(o-Chlorphenyl)-5-methyl-4-isoxazol-carbon- säurechlorid

1-(1H)-Tetrazolylacetylchlorid

Produkt

7ß-f2-(2H)-TetrazolylacetamidoJ-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl)-A -O^-Isocephem^- carbonsäure

7ß-f3-(o-Chlorphenyl)-5-methylisoxazol-4-ylcarboxamidoJ-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl) Δ -O^-isocephem^-carbonsäure

7ß-Cl -(1H)-TetrazolylacetamidoJ-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl) -/\ -O^-i
carbonsäure

Beispiel 20

! ι

j Unter Befolgung der' Acylierungsmethoden der vorstehenden Beispiele und insbesondere der in der US-PS 3 546 219 offenbarten

ι
Methoden, werden die nachstehend aufgeführten Verbindungen

; hergestellt, indem man die 7ß-Amino-r3- (i-methyltetrazol-5-

3
' ylthiomethyl)-^ -0-2-isocephem-4-carbonsäure (oder einen

j Ester oder ein Salz davon) mit dem entsprechenden Acylierungs-■ mittel umsetzt.

- 90 -·

609886/1180

ORIGINAL !NcFECTED

M/17 152

Phenyl

p-Acetamidophenyl

p-Methoxyphenyl

p-Methylphenyl _;

2-Methoxy-5-methylphenyl j

m-Chlorphenyl i

o-Nitrophenyl · ι

2_f4-Dichlorphenyl I

at, -Naphthyl

2-Phenanthry1

p-Arainophenyl

2-Thienyl

p-Dimethylaminophenyl

Beispiel 21

Unter Befolgung der Acylierungsmethoden der vorstehenden Beispiele und insbesondere der in der GB-PSen 1 296 081 und 294 541 offenbarten Methoden, werden die nachstehend aufgeführten Verbindungen hergestellt/ indem man die 7ß-Amino-3-(1 -methyltetrazol-5-ylthiomethyl) -Δ -O^-isocephem^- . carbonsäure oder einen Ester oder ein Salz davon mit einem Acylierungsmittel der Formel:

! R^a-CH-COOH
1
NH

X-C
H-N-C-R¹

- 91 -.

6 0 9 8 8 6/1180 _0R!eiNAL

M/17 152

oder einem funktioneilen Äquivalent davon, umsetzt.

X¹

Phenyl	0	Imino	NH2
2-Thienyl	0	Imino	NH2
3-Thienyl	0	Imino	NH2
m-Nitrophenyl	0	Imino	NH2
m-Aminophenyl	0	Imino	NH2
p-Methylphenyl	0	Imino	NH2
p-Chlorphenyl	0	Imino	NH2
p-Me thoxypheny1	0	Imino	NH2
p-Hydroxyphenyl	0	Imino	NH2
p-Dimethylaminopheny1	0	Imino	NH2
3,4-Dimethoxyphenyl	0	Imino	NH,
m-Methoxyphenyl	0	Imino	NH2
p-Acetamidophenyl	0	Imino	NH2
m-Hydroxyphenyl	0	Imino	NH2
3,5-Dichlor-4-
hydroxyphenyl	0	Imino	NH2
3-Chlor-4-hydroxyphenyl	0	Imino	NH2
Phenyl	0	0	2-Fury1
2-Thienyl	0	0	2-Furyl
3-Thienyl	0	0	2-Fury1
Phenyl	0	0	Phenyl
2-Thienyl	0	0	Phenyl
		- 92 - ·

609886/1130

M/17 152	X	β	X1	R1
Ra	0	0	2-Thienyl
Phenyl	0	0	2-Furyl
p-Chlorphenyl	0	0	2-Furyl
p-Hydroxyphenyl	0	0	2-Furyl
3-Chlor-4- hydroxyphenyl	0	0	2-Furyl
3,5-Dichlo.r-4- hydroxyphenyl	0	0	2-Furyl
m-Aminophenyl	0	0	2-Furyl
p-Methylphenyl	0	0	2-Furyl
! p-Dimethylaminophenyl	0	0	2-Furyl
■ p-Methoxyphenyl	0	0	2-Furyl
m-Hydroxyphenyl	0	0	2-Furyl
> p-Acetamidophenyl	0	0	2-Furyl
■ m-Nitrophenyl	0	0	CH3
! Phenyl	0	0	CH3
I 2-Thienyl	0	0	CH3
i 3-Thienyl	0	0	-CH,-* —C /-Hp- 2. ob
: Phenyl	0	0
Phenyl	0	0
Phenyl	0	0	ti l\
Phenyl

Phenyl Phenyl

H3C

IiL

CH3

93 - ·

609886/1180

ORIGINAL SUSPECTED

M/17 152

1633193

Phenyl

Il Ii

Phenyl

! Phenyl j Phenyl

H₃C

-CH'

: Phenyl	S	0	2-Furyl
j 2-Thienyl	S	0	2-Fury1
3-Thienyl	S	0	2-Fury1
; p-Hydroxyphenyl	S	0	CH3
j Phenyl	0	Imino	Phenyl
j Phenyl	0	Imino	2-Thienyl
1 Phenyl	0	Imino	2-Fury1
j 3-Thienyl	0	Imino	Phenyl
Phenyl	0	Imino	ι —ι V

- 94 -

609886/1180

M/17 152

Beispiel 22

Wenn man die 7ß-Amino-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl)- A -0-2-isocephein-4-carbonsäure oder einen Ester oder ein Salz davon nach den vorstehenden Arbeitsweisen und insbesondere den in der US-PS 3 692 779 offenbarten Arbeitsweisen mit einem Säurechlorid der Formel:

N-CH₂COCl

acyliert, erhält man die nachstehend aufgeführten Verbindungen:

-N-CH₂CONH

Benzyl ;

- 95 -

609886/1180

ί Μ/17 152

¹¹

--¹

^H3C

H₃O

^0/^{Κ ;}

C₆H₅

^Η3°

6^H5

Dichlormethy1; n-Propy1; Cyclopentyl; Cyclohexyl; p-Chlorbenzyl; Phenyl; 2-Thienyl; 3-Thienyl.

- 96 -

609886/1180

M/17 152

Beispiel 23

Wenn man die 7-Acylamido-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl)- ^ -0-2-isocephem-4-carbonsäureverbindungen des Beispiels 28 beispielsweise nach der Arbeitsweise der US-PS 3 692 779/ hydriert, werden die nachstehend aufgeführten Verbindungen:

R-C-NH-CH₀CONH

D ^z NH

Ν— Ν

worin R dieselbe Definition wie in Beispiel 22 besitzt, erhalten.

Beispiel 24

Wenn man die 7ß-Amino-3-(i-methyltetrazol-5-ylthiomethyl)- Λ -0-2-isocephem-4-carbonsäure oder einen Ester oder ein Salz davon nach den Arbeitsweisen der obigen Beispiele (und insbesondere den in der US-PS 3 646 024 offenbarten Arbeitsweisen) mit einem Säurechlorid der Formel:

R ^CH-CO-Cl

-N NH

j acyliert, werden die nachstehend aufgeführten Verbindungen er halten:

609886/1180

M/17 152

R-CH-CONH I \

NH

-N

Phenyl

Phenyl

Phenyl

2-Thienyl

3-Thienyl

p-Hydroxyphenyl

Phenyl

2-Thienyl 2-Fury1

Phenyl

2-Furyl

Phenyl

Beispiel 25

Wenn man die 7ß-Amino-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl) -

A, -0-2-isocephem-4-carbonsäure oder einen Ester oder ein Salz davon nach den obigen Arbeitsweisen und insbesondere nach den Methoden der US-PS 3 778 436, mit einem Acylierungsmittel der Formel:

R-CH-COOH S-C-R¹

oder einem funktioneilen Äquivalent davon acyliert, erhält man die nachstehend aufgeführten Verbindungen:

- 98 -·

609886/1180

ORfGiHAL INSPECTED

M/17 152

R^a-CH-CONH
S-C-Rl

COOH

N N

3,4-Dimethoxyphenyl	Äthyl
p-Methylphenyl	2-Thienyl
2,4-Dichlorphenyl	Äthyl
5-Methyl-3-phenyl-	Äthyl
isoxazol-4-yl
2-Thienyl	Äthyl
2-Furyl	2-FuryI
Phenyl	Phenyl
1,4-Cyclohexadien-l-yl	Methyl
i Beispiel 26

Herstellung von 7ß- £<k.-{ 2-Äminomethyl-i _f4-cyclohexadienyl) acetamido} -3- (i-methyltetrazol-5-ylthioinethyl) -Δ -0-2- isocephem-4-carbonsäure

CH₂CONH

CO₂H

CH,

N — N

- 99 -.

609888/1180

OBIQlHAL INSPECTZD

M/17 ,52

A. a- (2-Aminomethyl-i,4-cyclohexadienyl)-essigsäure

Eine Lösung von 16,5 g (0,1 Mol) o-Aminomethy!phenylessigsäure in 1,5 1 flüssigem Ammoniak (der mit 50 mg Li behandelt wurde, um eine Feuchtigkeitsspur zu entfernen) wird langsam mit 500 ml trockenem tert.-BuOH verdünnt. Zur Lösung gibt man in kleinen Anteilen 3,4 g (0,5 Tom) Li im Verlauf_Ίνοη 4 Stunden zu und rührt die Mischung 16 Stunden bei Raumtemperatur, wobei das flüssige Ammoniak unter einem Abzug entfernt wird und dampft schließlich unterhalb 40° C zur Trockne ein. Der Rückstand wird in 500 ml Wasser gelöst, und die Lösung wird auf einer Säule mit IR-120 (H , 700 ml)-Harz chromatographiert und mit einer 1 %igen NH.OH-Lösung eluiert. Die Ninhydrinpositiven Fraktionen des Eluats werden vereinigt und zur
Trockne eingedampft. Der Rückstand wird mit vier 5o ml Portionen heißem Aceton gewaschen und aus 500 ml Äthanol/Wasser (1:1) umkristallisiert, wobei man 11,2 g (67 %) it-(2-Aminomethyl-1,4-cyclohexadienyl)-essigsäure in Form farbloser Nadeln
mit Schmelzpunkt 183° C erhält.

IR: / ™3 1630, 1520, 1380, 1356 cm"¹.
HMR:/^D2° -h^K2^CO3 2.72 (4H, s, H_₂cC), 3.01
(2H, s, CH₂CO), 3.20 (2H, s, CH₂-N), 5.78 (2H, s, -^C=).

Analyse CqH₁oN0~:

ber.:

gef.:

	C	7	H	8	N
64	,65	8	,84	8	,38
64	,77	,06	,44

- 100 -.

609886/1180

m/17 152

B. Oj- [2- (tert .-Butoxycarbonylaminomethyl) -1 ,4-cyclohexadienylj -essigsäure

Zu einer gerührten Lösung von 8,0 g (0,048 Mol) a-(2-Aminomethyl-1,4-cyclohexadienyl)-essigsäure und 3,8 g (0,096 Mol) NaOH in 150 ml Wasser gibt man eine Lösung von 10,3 g (0,072 Mol) tert.-Butoxycarbonylazid in 80 ml THF und rührt die Mischung 18 Stunden bei Raumtemperatur. Das THF^wird unter vermindertem Druck entfernt, .und die zurückgebliebene Lösung wird mit Äther (2 χ 100 ml) gewaschen, mit 6 η HCl angesäuert und mit Äther (3 χ 100 ml) extrahiert. Die vereinigten Extrakte wer- : den mit Wasser (2 χ 100 ml) und einer gesättigten NaCl-Lösung (1oo ml) gewaschen, mit Na₃SO₄ getrocknet und zur Trockne eingedampft. Den öligen Rückstand verreibt man mit n-Hexan, wobei man 10,5 g (82 %) farbloses Pulver erhält, das bei 113° C schmilzt.

IR: λ/ ^nUj 3370, 1715, 1640, 1530, 1280, 1160 cm .

^CDC13 1.45 (9H, s, t-Bu-H), 2.73 (4H, s, H₂C<;^C"^C)» ppm *·

3.16 (2H, s, CH₂CO), 3.76 (2H, d, 6Hz, CH_-2N) 4.90 (IH, m, NH), 5.66 (2H, s, ->C=), 10.6 (IH,

br-s.	, COOH).	' C	90	H	92	N	24
5C14	H21NO4:	62,	13	7,	21	5,	26
		63,		8,		5,
	ν ber.:
	gef.:

- 101 -

609886/1180

_M "33,93

C. 7ß- L-X - (2-tert. -Butoxycarbonylaminomethyl-I , 4-cyclo- *

hexadienyl)-acetamidoJ -S-CI-methyltetrazol-S-ylthiomethyl)- /\ -0—2-isocephem-4-carbonsäure

Zu einer gerührten Lösung äquimolarer Mengen an oC-j_2-(tert.-ButoxycaTtonylaminomethy 1) -1,4-cyclohexadienyl3-essigsäure und 2,4-Dinitrophenol in Äthylacetat gibt man eine äquimolare Menge an N^N'-Dicyclohexylcarbodiimid. Die Reaktionsmischung wird 3 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.Der abgeschiedene Dicyclohexylharnstoff wird abfiltriert. Das Filtrat wird zur Trockne eingedampft, wobei man den aktivierten Ester erhält, der in Tetrahydrofuran gelöst wird. Zu dieser Lösung gibt man eine Lösung von 7ß-Amino-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl)- /\ -0-2-isocephem-4-carbonsäure und Triäthylamin in einem angenähert 1:2 molaren Anteil bezüglich deroCL2-(tert.-Butoxycarbonylaminomethyl)-1,4-cyclohexadienyl]-essigsäure. Die Mischung wird mehrere Stunden bei Raumtemperatur gerührt und im Vakuum konzentriert. Das Konzentrat wird mit Äther gewaschen, mit verdünnter Mineralsäure angesäuert und mit Äthylacetat extrahiert. Die Extrakte werden mit Wasser und gesättigter NaCl-Lösung gewaschen und getrocknet, wobei man das Titelprodukt erhält.

D. 7B-L⁰^- (2-Aminomethyl-i ,4-cyclohexadieny3j-acetamidoJ-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl) —/\ -0-2-isocephem-4-carbonsäure

Eine Lösung von 7ß-LoC-(2-tert.-Butoxycarbonylaminomethyl-1,4-cyclohexadienyl)-acetamidoJ-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl)-^A_i-0-2-isocephem-4-carbonsäure in Trifluor-

- 102 -

609886/1180

essigsäure wird eine Stunde bei 0° C gerührt. Zur Lösung wird trockener Äther zugegeben, bis sich ein Niederschlag bildet. Der Niederschlag wird durch Filtrieren gesammelt, in Wasser . suspendiert und auf pH6 eingestellt, wobei man das Titelprodukt erhält.

Beispiel 27

7ß- C.OC- (2-Aminomethyl-i -cyclohexenyl) -acetamidoJ-3- (1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl) -S\ -0-2-isocephem-4-carbonsäure

CH₃

A. Ϊ.2- (N-tert.-Butoxycarbonylaminomethyl) -i-cyclohexen-1-ylJ-eissigsäure

Eine Lösung von oC-L2-(tert.-Butoxycarbonylaminomethyl)-1,4-

cyclohexadienylj-essigsäure (1,33 g; 5 mMol) in 3 %igem

2 Ammoniumhydroxid (10 ml) wird bei 2,81 kg/cm (40 psi) mit Palladium-auf-Aktivkohle (10 %; 0,2 g) hydriert. In 3 Stunden ist eine theoretische Menge Wasserstoff aufgenommen. Der Katalysator wird entfernt und das Filtrat wird mit verdünnter HCl auf pH 2 angesäuert und mit Äthylacetat (2 χ 50 ml) extrahiert. Die vereinigten Extrakte werden mit Wasser (20 ml)

... - 103 -

609886/1 180

gewaschen, mit Na₃SO₄ getrocknet und unter vermindertem Druck, eingedampft, wobei man ein Öl (1,34 g) erhält, das sich nach mehrtägigem Stehen verfestigt, ümkristallisation aus n-Hexan/Äthylacetat ergibt 1,2 g Titelprodukt in Form farbloser Prismen, die bei 118° bis 119° C schmelzen.

IR: ,/ ^nujo1 3450, 1730, 1660, 1510 cm"¹.

max

NMR:/^CDC13 1.58 (9H, s, t-Butyl-H), 1.50 - 1.90

(4H, m, -CH₂-), 1.90 - 2.20 (AH, m, allylisches Methylen/-H), 3.18 (2H, s, CH₂-CO), 3.78 (2H, d, 6 Hz, CH₂-N), 5.00 (IH₅ br-s, NH), 8.98 (IH, br-s, COOK).

Analyse

	62	C	8	H	N	20
ber.:	62	,43	8	,61	5,	37
gef.: I	,12	,77	5,

B. 7ß- Cdi -(2-tert.-Butoxycarbonylaminomethyl-1-cyclohexenyl) acetamido] -3- (1 -methyltetrazol-5-ylthiomethyl) -Δ -0-2-isocephem-4-carbonsäure

Zu einer gerührten Lösung äquimolarer Mengen an L2-(N-tert.-Butoxycarbonylaminomethyl)-1-cyclohexen-1-yli-essigsäure und 2,4-Dinitrophenol in Äthylacetat gibt man eine äquimolare Menge an NiN'-Dicyclohexylcarbodiimid. Die Reaktionsmischung

- 104 -

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m/17 152

wird 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt, und dann wird der der ausgefällte Dicyclohexylharnstoff abfiltriert. Man kühlt das Filtrat auf 5° C ab und gießt es in eine kalte Lösung von 7ß-Amino-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl)-/\ -0-2-isocephem-4-carbonsäure und überschüssigem Triäthylamin in 50 %igem, wässrigem THF. Die Mischung wird über Nacht bei Raumtemperatur gerührt und mit Äther gewaschen. Die wässrige !

Schicht wird mit verdünnter HCl angesäuert,-um das Titel- i produkt auszufällen. ■ ι

C. 7B-IjS*—Aminomethyl-1 -cyclohexenyl) -acetamido!-3-

(1 -methyltetrazol-5-ylthiomethyl) -<A> -o-^-isocephem-^- carbonsäure

Eine Lösung von 7ß-[OC-(2-tert.-Butoxycarbonylaminomethyl-1-cyclohexenyl)-acetamido]^- (1 -methyltetrazol-5-ylthiomethyl)-/\ -0-2-isocephem-4-carbonsäure in Trifluoressigsäure wird 1,5 Stunden bei 0° C gerührt. Man verdünnt die Mischung mit Äther, um das Trifluoracetatsalz abzutrennen, das in Wasser aufgelöst und neutralisiert wird, wobei man das Titelprodukt

erhält.

Beispiel 28

Wenn man das p-Nitrobenzyl-7ß-amino-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl) -</\ -0-2-isocephem-4-carboxylat gemäß Beispiel 15 durch eine äquimolare Gewichtsmenge an p-Nitrobenzyl- 7ß-amino-3-(1,2,3-triazol-5-ylthiomethyl)-/\ -0-2-isocephem-4-carboxylat, p-Nitrobenzyl-7ß-amino-3-(1-carboxymethyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl) -_</\_l-0-2-isocephem-4-carboxylat, bzw. p-Nitrobenzyl-7ß-amino-3-(1-carboxyäthyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl) -/\ -0-2-isocephem-4-carboxylat ersetzt, erhält

- 105 -

609886/1 180

/Oi

man nach der katalytischer! Hydrierung wie in d^er Arbeitsweise gemäß Beispiel 20 beschrieben, die 7ß-(2-Thienylacetamido}-3-(1 ,2,3-triazol-5-ylthiomethyl) -/\ -0-2-isocephem-4-carbonsäure, 7ß-(2-Thienylacetamido)-3-(1-carboxymethyl- 1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl)-/\ -0-2-isocephem-4-carbonsäure, bzw. die 7ß-(2-Thienylacetamido)-3-(1 - carboxyäthyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl) -^A_ip-0-2-isocepheni-4-carbonsäure.

Beispiel 29

Ersetzt man in den Arbeitsweisen der Beispiele 11, 12_f 18 · und 19 bis 27 die 7ß-Amino-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl)- /\ -0-2-isocephem-4-carbonsäure (oder einen Ester oder ein Salz davon) durch eine äquimolare Menge an 7ß-Amino-3-(1,2,3-triazol-5-ylthiomethyl)-/\ -0-2-isocephem-4-carbonsäure_/ 7ß-Amino-3-(2-methyl-1,3,4-thiadiazol-5-ylthiomethyl)-/\³-O-2-isocephem-4-carbonsäure, 7ß-amino-3-(2-methyl-1,3,4-oxadiazol-5-ylthiomethyl)-/\-0-2-isocephem-4-carbonsäure, 7ß-Amino-3- (i-carboxymethyltetrazol-5-ylthiomethyl)-/\ -0-2-isocephem-4-carbonsäure oder 7ß-Amino-3-(i-carboxyäthyltetrazol-5-ylthiomethyl)-/\ -0-2-ispcephem-4-carbonsäure (oder einen Ester oder ein Salz davon, wobei irgendwelche von der 7-Aminogruppe verschiedene reaktive, funktioneile Gruppen erforderlichenfalls in geeigneter Weise geschützt sind), so erhält man (nach einer gegebenenfalls erforderlichen Entblockierung funktioneller Schutzgruppen) die entsprechenden 7ß-Acylaminocarbonsäureji der jeweiligen, zuvor genannten Kerne.

- 106·-

609886/1180

Beispiel 30

Setzt man dieOC-Amino-Produkte beliebiger, relevanter Beispiele : nach der Arbeitsweise der US-PS 3 303 193 mit Aceton um, so : erhält man die entsprechenden O-2-Isocephem-Derivate der Formel:

R^acHCO CH

R-CH-	-C=O J	• CH—	CH	^CH2V	0
KN	N r- /	C	I N		C
	r	0
H3C^	^CH3		COOH

worin R^a dieselben Definitionen wie in den zuvor erwähnten Beispielen besitzt und Z für die entsprechende Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder heterocyclische Gruppe des gewählten Kerns steht, oder pharmazeutisch verträgliche Salze davon.

Beispiel 31

7ß-Phenoxyacetamido-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl)- /\ -0-2-isocephem-4-carbonsäure
(Alternative Arbeitsweise)

Eine Mischung aus Benzyl-Tß-phenoxyacetamido-S-methylsulfonyloxymethyl-/\ -0-2-isocephem-4-carboxylat (0,22 g; 0,43 mMol; gemäß der obigen Präparation 4 hergestellt), Triäthylamin (0,07 ml; 0,5 mMol) und 1-Methyltetrazolthiol (0,05 g; 0,5 mMol) in Methylenchlorid (50 ml) wird 16 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, mit 10 %iger HCl (20 ml) und Kochsalzlösung (2 χ 50 ml) gewaschen, getrocknet und konzentriert,

- 107 -

609886/1,180

wobei man einen halbfesten Stoff (0,24 g) erhält, der durch Säulenchromatographie gereinigt wird, wobei man 0,15 g reines Benzyl-Vß-phenoxyacetamido-S-(i-methyltetrazol-5-ylthiomethyl) _//\-0-2-isocephem-4-carboxylat als weißen, halbfesten Stoff erhält. Durch IR und NMR wird gezeigt, daß das Produkt mit dem Produkt gemäß Beispiel 18 identisch ist.

Analyse C₃₅H₂₄NgOgS:

	55	C	4	H	15	N
ber.:	55	,97	4	,50	15	,66
gef.:	,89	,55	,34

Unter Befolgung der Arbeitsweise des Beispiels 23 wird der Benzylester einer katalytischen Hydrierung unterworfen, wobei man das Titelprodukt erhält.

. - 108 -

609886/1180

Claims (51)

M/17 152 Patentansprüche

1. Verbindungen der Formel:

H H

CH₀-S-Z

worin R für eine Acylgruppe steht, und ζ eine gewunschtenfalls substituierte C.-C_ß-Alkyl·? Aryl-, Aralkyl- oder heterocyclische Gruppe bedeutet, und leicht spaltbare Ester und pharmazeutisch verträgliche Salze davon.

2. Säure, Ester oder Salz gemäß Anspruch 1, worin R für eine Acylgruppe der Formel:

Ar'-CH-C-Y

steht, worin Ar' einen Rest der Formeln:

oder

- 109 ·- RnQSRfi/1 18(1

M/17 152

MO

bedeutet, worin R , R und R gleich oder verschieden sind und jeweils für Wasserstoff, Hydroxy, (niedrig)-Alkyl, Cyano, (niedrig)-Alkoxy, Chlor, Brom, Jod, Fluor, Trifluormethyl, Nitro, Amino, (niedrig)-Alkylamino, Di-(niedrig)-Alkylamino, (niedrig)-Alkanoyl, (niedrig)-Alkanoyloxy oder Phenyl stehen und Y eine Aminogruppe oder eine durch Reaktion der Aminogruppe mit Acetaldehyd, Formaldehyd oder Aceton erhaltene Gruppe, Fluor, Chlor, Brom, Jod, Hydroxy, (niedrig)-Alkanoyloxy, Carboxy, Guanidino, 3-Guanyl-1-ureido, 3-(2-Furoyl)-ureido, 3-Benzoylureido, SuIfο, Sulfoamino, Ureido, Thioureido, (niedrig)-Alkoxy, Cyano,Cyanamino, oder Indanyloxycarbonyl bedeutet.

3. Säure, Ester oder Salz gemäß Anspruch 1, worin R für eine Acylgruppe der Formeln:

■ OCH,

N=EC-CH₀CO-

3 CO—

OCH,

N-CH₂CO-

steht, worin ü und V gleich oder verschieden sind und jeweils Wasserstoff, Chlor oder Fluor,

- 110 -

11 80

M/17 152

CH₂CO-

4M

H₂CO-

H₂CO-

OCH₂CO-

co-

OC₂H₅

_ 7-SCH₂CO- *

-C₇- £Lkyl-C0-

Il I H₂CO-

- 111. -

6098 8 6/1 180 ORiQlNAL INSPECTED

M/17 152

/11t 2633133

CH2C-MH-CH2C0- ,

NH

VOCH2NHCO-

Il

:-CH₂co-

0—C C-H

I

COOH

CO-

CO

CO-

stehen.

CH-CO-NH

O=C-NH-C=O C₆H₅

CH CO-

oder

- 112 -

609886/1 ORIGINAL. INSPECTS)

4. Verbindungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, worin Z für einen 5- oder 6-gliedrigen heterocyclischen Ring steht, der N, 0 oder S enthält, wobei der heterocyclische Ring gewünschtenfalls durch einen oder mehrere Substituenten, ausgewählt unter Halogen, Cj-C.-Alkyl, C.-C--Alkoxy, Cyano, Carboxyl, Amino, Nitro, C₃-C.-Cycloalkyl, C₂-C₄-Alkenyl, Trifluormethyl, Hydroxy, Hydroxymethyl, C.-C₄-Alkylthio, C₁ -C.-Alky!amino, Di-(C.-C.-alkyl)-amino, Mercapto, Phenyl, Benzyl, Alkoxyalkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen oder -(CH₂) COOH, worin η eine ganze'Zahl von 1 bis 4 darstellt, substituiert ist.

5. Säure, Ester oder Salz gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, worin Ar¹ für Phenyl, p-Hydroxyphenyl, 4-Hydroxy-3,5-dichlorphenyl, 3-Chlor-4-hydroxyphenyl, o-, m- oder p-Aminomethylphenyl,' 2-Thienyl, 3-Thienyl, 1-Cyclohexenyl oder 1,4-Cyclohexadienyl steht und Y die Bedeutung Amino, Hydroxy oder Carboxy besitzt.

6. Das D-isomere einer Säure gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, worin R für OC-Amino-06- (p-hydr oxy phenyl) -acetyl, oC-Amino-Ot (3-chlor-4-hydroxyphenyl) -acetyl, Ct-Amino-i%-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-acetyl, OC-Amino-ÖL-(2-thienyl)-acetyl, Oi-Amino-C^ - (3-thienyl) acetyl, OC-Milno-CC- (1-cyclohexenyl) acetyl, OC -Amino-OC- (1 ,4-cyclohexadienyl) -acetyl, (X-Hydroxyacetyl, oC-Hydroxy-OC- (2-thienyl) -acetyl, OC-Eyäroxy-O^ (3-thienyl)-aqetyl, OC-Eydroxy-&»- (1 -cyclohexenyl) -acetyl oder <%-Hydroxy-öG(1,4-cyclohexadienyl) -acetyl,, steht, oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon.

7. Die Pivaloyloxymethyl-, Acetoxymethyl-, Phthalidyl-, Indanyl- oder Methoxymethylester einer Säure gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.

- 113 -

609886/1180

Aft

8. Verbindungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, worin Z einen Triazol-, Thiadiazol-, Oxadiazol- oder Tetrazolrest bedeutet, wobei der Rest gewünschtenfalls durch einen oder mehrere Substituenten, ausgewählt unter Halogen, C₁-C.-Alkyl, C₁-C₄-AIkOXy, Cyano, Carboxyl, Amino, Nitro, C₃-C₄-Cycloalkyl, C₃-C₄-Alkenyl, Trifluormethyl, Hydroxy, Hydroxymethyl, Cj-^-Alkylthio, C.-C₄-Alkylamino, Di-(Cj-C₄ amino, Phenyl, Benzyl, Mercapto, Alkoxyalkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen oder -(CH₀) COOH, worin η eine ganze Zahl von T. bis 4 darstellt, substituiert ist.

9. Säure, Ester oder Salz gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, worin Z für 1,2,3-Triazol-5-yl, 2-Methyl-1,3,4-Thiadiazol-5-yl, 2-Methyl-1-3-4-oxadiazol-5-yl, 1-N-Methyltetrazol-5-yl, 1-Carboxymethyltetrazol-5-yl oder i-Carboxyäthyltetrazol-5-yl, steht.

10. Säure gemäß Anspruch 9, worin R für Phenoxyacetyl steht.

11. Säure gemäß Anspruch 9, worin R für Phenylacetyl steht.

12. Säure gemäß Anspruch 9, worin R für 2-Thienylacetyl steht.

13. Säure gemäß Anspruch 9, worin R für 3-Thienylacetyl steht.

14. Säure gemäß Anspruch 9, worin R für <X-Carboxyphenylacetyl steht.

609886/1180

M/17 152

15. Säure gemäß Anspruch 9, worin R für O-Aminomethylphenylacetyl steht.

16. Säure gemäß Anspruch 9 der Formel:

OCH2CONH

_N -^- CH₂-

CO₂H

N CH₃

17. Säure gemäß Anspruch 9 der Formel:

H H

I¹ tt _ti
_v J—CH₉COIiH-J ^f O

CH₂-S

CO₂H

CH3

18. Säure gemäß Anspruch 9 der Formel:

H H

/-CH₂CONH

N N

CH

3 ♦

CO₂H

60 988B/1ΙβΘ ^

M/17 152

19. Säure gemäß Anspruch 9 der Formel:

H H

CH_?CONH-

N N

CH₂-S

CH

3 ρ

CO₂H

20. Säure gemäß Anspruch 9 mit D-Konfiguration der Formel:

H B 0 CH CH-CONH -f- I I ³ I i N— N NH_{2 0}^- COH -CH₂-S-^ I N— N

21. Verbindungen der Formel IV:

H H

IV

CO₂R"'

worin Z füi; eine gewünschtenfalls substituierte Cj-C^ Aryl-; Aralkyl-oder heterocyclische Gruppe steht und R¹· Wasserstoff oder eine leicht abspaltbare Estercarboxy1 Schutzgruppe darstellt.

- 116 -■

609886/1180

«,17,52

22. Ester gemäß Anspruch 21, worin R¹¹ für Benzhydryl, Benzyl, p-Nitrobenzyl, p-Methoxybenzyl, Trichloräthyl, Trimethylsilyl, Phenacyl, Acetonyl, (niedrig)-Alkyl, Triphenylmethyl, Methoxymethyl, Indanyl, Phthalidyl, Pivaloyloxymethyl oder Acetoxymethyl, steht, oder ein Salz davon.

23. p-Nitrobenzyl-7ß-azido-3-(1-methyltetrazol-5-ylthiomethyl)-/\ ~0-2-isocephem-4-carboxvlat gemäß Anspruch 22,

24. Verbindungen der Formel:

H H

CO₂R"

worin R¹' Wasserstoff oder eine leicht abspaltbare Estercarboxyl-Schutzgruppe darstellt und Z für eine gegebenenfalls substituierte C.-C_g-Alkyl-, Aryl·-, Aralkyl·- oder - 'heterocyclische Gruppe steht, und Salze davon.

25. Säure, Esteroder Salz gemäß Anspruch 24, worin R¹¹ Wasserstoff oder eine leicht abspaltbare Estercarboxyl-Schutzgruppe darstellt und Z für 1,2,3-Triazol-5-yl, 2-Methyl-1>3,4-Thiadiazol-5-yl, 2-Methyl-1,3,4-oxadiazol-5-yl, 1-N-Methyltetrazol-5-yl, l-rCarboxymethyltetrazol-5-yl oder 'i-Carboxyäthyltetrazol-5-yl, steht, und Salze davon.

- 117 -

609886/1180

ft?

26. Säure gemäß Anspruch 25, worin R'¹ für Wasserstoff steht.

27. Säure, Ester oder Salz gemäß Anspruch 25, worin Z für 1-N-Methyltetrazol-5-yl steht.

28. Verfahren zur Herstellung von O-2-Isocephemverbindungen der allgemeinen Formel II:

CH₂-S-Z

II

worin R für eine Acylgruppe steht und Z eine gewunschtenfalls substituierte C₁ -Cg-Alkyl-? Aryl- Aralkyl-oder heterocyclische Gruppe bedeutet, und leicht spaltbarer Ester und pharmazeutisch verträglicher Salze davon, dadurch gekennzeichnet, daß man ein 7-Amino-Zwischenprodukt der Formel III:

III

worin Z die vorstehende Definition besitzt und R¹' Wasserstoff oder eine leicht abspaltbare Estercarboxyl-Schutzgruppe bedeutet, oder ein Salz davon, mit einer acylierenden Säure der Formel:

R-COOH

- 118 ■*

60988 6/1180

worin R die vorstehende Definition besitzt, oder mit seinem funktionellen Äquivalent als Acylierungsmittel für ein primäres Amin, N-acyliert und, gewünschtenfalls, wenn R¹¹ nicht für Wasserstoff steht, den in 7-Stellung acylierten Ester in die entsprechende freie Säureverbindung überführt.

29. Verfahren gemäß Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer zusätzlichen Stufe eine freie Säureverbindung der Formel II in einen physiologisch hydrolysierbaren Ester oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon, überführt .

30. Verfahren gemäß Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer zusätzlichen Stufe eine freie Säureverbindung der Formel II in ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon überführt.

31. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß man das Acylierungsmittel in Form eines Säurehalogenids, eines Säureanhydrids oder der freien Säure in Gegenwart eines Amidkupplungsreagenzes, verwendet.

32.Verfahren gemäß einem der Ansprüche 28 bis 30 zur Herstellung von 7-Acylamidoverbxndungen, die in der Acylgruppe R eineoc-Aminogruppe enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man das Acylierungsmittel in Form des Säurechlorid-Hydrochlorids oder des N-Carboxyanhydrids, verwendet.

- 119 60988 6/1180

33. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 28 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Carboxyl-Schutzgruppe des 7-Amino-0-2-isocephem-Zwischenprodukts ausgewählt ist unter Benzhydryl, Benzyl, p-Nitrobenzyl, p-Methoxybenzyl, Trichloräthyl, Trimethylsilyl, Phenacyl, Acetonyl, (niedrigr-Alkyl, Triphenylmethyl, Methoxymethyl, Acetoxymethyl, Phthalidyl, Indanyl oder Pivaloyloxymethyl. ^

34. Verfahren zur Herstellung von O-2-Isocephem-Verbindungen der allgemeinen Formel II:

R-NHv H H 0
I CH₂ -S-Z Cr J- I
CO₂H

II

worin R für eine Acylgruppe steht und Z eine gewünschtenfalls substituierte C^-C^-Alkyl-, Aryl-, Aralkyl-oder hetero-

I D

cyclische Gruppe darstellt, und leicht spaltbarer Ester und pharmazeutisch ι verträglicher Salze davon, dadurch gekennzeichnet, daß man eine in 7-Stellung acylierte Verbindung der Formel VII:

H H
R-NH. = =,

VII

- 1 20 "-

609886/1180

M/17 152 ß

worin R die vorstehende Definition besitzt, Y¹¹ eine verdrängbare leaving group darstellt und R¹' Wasserstoff oder eine leicht abspaltbare Estercarboxyl-Schutzgruppe bedeutet, oder ein Salz davon, mit einem Thiol der Formel:

HS-Z

worin Z für gewünschtenfalls substituiertes C₁-Cg-AIlCyI, Aryl, Aralkyl oder eine heterocyclische Gruppe steht, oder mit einem Salz davon, in einem inerten organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines Säureacceptors umsetzt, und, gewünschtenfalls, wenn R¹' nicht für Wasserstoff steht, den in 7-Stellung acylierten Ester in die entsprechende freie Säureverbindung überführt.

35. Verfahren gemäß Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer zusätzlichen Stufe eine freie Säureverbindung der Formel II in einen physiologisch hydrolysierbaren Ester oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon überführt.

36. Verfahren gemäß Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer zusätzlichen Stufe eine freie Säureverbindung der Formel II in ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon überführt.

37. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 34 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß Y¹¹ für Halogen oder Sulfonyloxy steht.

- 121 ·-
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38. Verfahren gemäß Ansprüchen 34 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß Y¹¹ ausgewählt ist unter Halogen, -OSO₂-(niedrig)-Alkyl, -OSO₂CF₃ und -OSO₂CgH₄CH₃ (para).

39. Verfahren gemäß Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß Y¹¹ für -OSO₂CH₃ steht. _x

40. Verfahren zur Herstellung eines 7-Amino-0-2-isocephem-Zwischenprodukts der Formel III:

CO₀R¹¹

i.

III

worin Z für eine gewünschtenfalls substituierte Cj-Cg Aryl·-, Aralkyl·- oder heterocyclische Gruppe steht und R¹ ' Wasserstoff oder eine leicht abspaltbare Estercarboxyl-Schutzgruppe darstellt, oder eines Salzes davon, dadurch gekennzeichnet, daß man ein 7-Azidozwischenprodukt der Formel IV :

CH₂-S-Z

IV¹

-

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M/17 152 Aj

worin Z die vorstehende Definition besitzt und R¹ eine leicht abspaltbare Estercarboxyl-Schutzgruppe darstellt, selektiv reduziert, und, gewünschtenfalls, die Schutzgruppe R¹ zur Bildung des entsprechenden freien Säure-Zwischenprodukts der Formel III entfernt, und, gewünschtenfalls, die freie Säureform des Zwischenprodukts III in ein Salz davon überführt.

41. Verfahren gemäß Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß man das 7-Azidozwischenprodukt durch katalytische Hydrierung mit einem Katalysator, ausgewählt unter Palladium, Platin oder Raneynickel, wobei der Katalysator gewünschtenfalls auf einem Träger aufgebracht ist, oder durch chemische Reduktion mit einem Reduktionsmittel, ausgewählt unter Zink und Ammoniumchlorid, Aluminiumamalgam oder Schwefelwasserstoff in Gegenwart einer Base, reduziert.

42. Verfahren zur Herstellung eines 7-Azido-0-2-Isocephem-Zwischenprodukts der Formel IV:

H H

CH₂-S-Z

XV«

worin Z für^V eine gewünschtenf al Is substituierte C-j-Cg Aryl-, Aralkyl-oder heterocyclische Gruppe steht und R' eine leicht abspaltbare Estercarboxyl-Schutzgruppe darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Dihalogenid-Zwischenprodukt der Formel V:

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Y¹

y~N^,C(X) (CH₂X')

worin Y¹ eine verdrängbare leaving group darstellt, X und X'/ die gleich oder verschieden sein können, jeweils ein Halogenatom darstellen und R¹ die vorstehende Definition besitzt, mit einem Nucleophil der Formel:

Z-SH

worin Z die vorstehende Definition besitzt, oder einem Salz davon, in einem inerten organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines Säureacceptors umsetzt, wobei sich ein thioliertes Zwischenprodukt der Formel VI:

Y¹

H H Γ

N =

3 N=

Η ^N^^CiX) (CH₂-S-Z)

CO₂R¹

VI

bildet, und das Zwischenprodukt VI mit einer Base in einem inerten organischen Lösungsmittel zur Bildung des gewünschten

Zwischenprodukts IV¹ cyclisiert.

43. Verfahren gemäß Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Cyclisierungsstufe eine Base verwendet, die ausgewählt ist unter (a) Anionen, die sich von Carbonsäuren mit

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einem pK zwischen ungefähr 3_f5 und 5,5 ableiten, (b) tertiären organischen Aminen, (c) Alkal imetälLhydr iden und (d) Organolithiumverbindungen .

44. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 42 und 43, dadurch gekennzeichnet, daß Y¹ für Halog_en oder Sulfonyloxy steht.

45. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 42 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß Y¹ für Halogen, -OSO₂-(niedrig)-Alkyl, -OSO₂CF₃ oder -OSO₂C₆H₄CH₃(para) steht.

46. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 42 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Cyclisierungsstufe als Base., das Acetation verwendet und Y¹ für -OSO₂CH₃ steht.

47. Verfahren zur Herstellung eines 7-Azido-0-2-isocephem-Zwischenprodukts der Formel IV¹:

^N3 H H
Τ 0
I CH₂ -S-Z o" I • CO-R

IV¹

worin Z für eine gewünschtenfalls substituierte C:-Cg-Alkyl-, Aryl-, Aralkyl-oder heterocyclische Gruppe steht und R¹ eine leicht abspaltbare Estercarboxyl-Schutzgruppe darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Zwischenprodukt der Formel VII:

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VII

worin Y¹' eine verdrängbare leaving group darstellt und R¹ eine leicht abspaltbare Estercarboxyl-Schutzgruppe darstellt/ mit einem Thiol der Formel:

HS-Z

worin Z die vorstehende Definition besitzt, oder einem Salz davon, in einem inerten organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines Säureacceptors umsetzt.

48. Verfahren gemäß Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß Y¹' für Halogen oder Sulfonyloxy steht.

49. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 47 und 48, dadurch gekennzeichnet, daß Y¹¹ für Halogen, -OSO₂-(niedrig)-Alkyl, -OSO₂CF₃ oder -OSO₂CgH.CH₃(para) steht.

50. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 47 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß Y'· für -OSO₂CH₃ steht.

51. Arzneimittel, bestehend aus mindestens einer Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 27, zusammen mit pharmazeutisch verträglichen Trägern und/oder üblichen Hilfsmitteln.

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