DE2221035C2 - Verfahren zur Herstellung von substituierten 6-Iminopenicillinen und 7-Iminocephalosporinen - Google Patents

Description

COOM

in der M einen Benzyl-, Benzhydryl-, Trimethylsilyl-, Trichloräthyl-, Methoxymethyl-, Benzoylmethyl- oder Methoxybenzylrest bedeutet,
(Z) die Gruppe

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Substituenten R¹ eine Methoxygruppe einführt

6-Iminopenicilline werden in der FR-PS 15 96 495 beschrieben.

ίο Es hat sich nun gezeigt, daß bestimmte in 6-Stellung substituierte 6-Iminopenicilline und in 7-Stellung substituierte 7-Iminocephalosporine wertvolle Zwischenprodukte bei der Herstellung von Antibiotika darstei/en. Im Rahmen der Erfindung wurde ein Verfahren gefunden, das sich besonders zur Herstellung solcher Zwischenprodukte eignet

Gegenstand der Erfindung ist daher das in den Patentansprüchen beschriebene Verfahren.

Der anspruchsgemäßen allgemeinen Formel liegen folgende Grundstrukturen der 7-Amino-7-Ri-3-CH₂A-decephalosporansäure

— C—(CH₃)₂

oder

CH₂
= C — CH₂A

darstellt,

worin A ein Wasserstoffatom, einen niederen Alkanoyloxy-, Carbamoyloxy-, Thiocarbamoyloxy-, N-niedrig-Alkylcarbamoyloxy-.N-niedrig-Alkylthiocarbamoyloxy-, Ν,Ν-Di-niedrigalkylcarbamoyloxy-, Ν,Ν-Di-niedrigalkylthiocarbamoyloxy-, Pyridinium-, Alkylpyridinium-, Halogenpyridinium- oder Aminopyridiniumrest bedeutet,

G, K und J Wasserstoff- oder Halogenatome, Nitro-, Methylsulfonyl-, Carboxyester-, Carboxyamid oder Cyangruppen

und Ri einen niederen Alkoxy- oder niederen Alkylthiorest oder ein Halogenatom bedeuten,

dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel

COOM

in der die einzelnen Reste die vorstehende Bedeutung haben, in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels zuerst mit einem Tri-(Ci-₄-alkyl)-amin, Pyridin, Lithium-(Ci^-alkyl, Phenyllilhium oder Natriumhydrid bei Temperaturen von — 100 bis 0⁰C in einer inerten Atmosphäre aktiviert und dann mit einer äquivalenten Menge eines niederen Alkylperoxids, Methyl-tert.butylperoxids, Methylphenylsulfenats, o-Methyl-dimethylsulfoxoniummethosulfats oder N-Methoxypyridiniummethosulfats, eines niederen Alkyldisulfids oder niederen Alkansulfenylhalogenids, tert.Butylhypohalogenits, Perhalogenmethylhypohalogenits, N-Halogensuccinimids oder molekularen Halogens umsetzt.

H₂N

CH,A

(IA)

COOM

und der 6-Amino-6-R|-penicillansäure

H₂N

S CH₃

(IB)

COOM

zugrunde.

Wenn der Substituent A in der allgemeinen Formel IA ein Alkyl- oder Halogenpyridiniumrest ist, so ist er beispielsweise ein 3-Methylpyridinium-, 4-Methylpyridinium-, 3-Chlorpyridinium-, 3-Brompyridinium- oder 3-Jodpyridiniumrest.

Bevorzugt stellen beim erfindungsgemäßen Verfahren G, K und J Wasserstoffatome, Nitro-, Methylsulfonyl-, Carboxyester-, Carboxyamid- oder Cyangruppen dar, wobei Ri einen niederen Alkoxyrest oder ein Halogenatom, vorzugsweise ein Bromatom bedeutet. Als Reaktionsteilnehmer hierfür sind N-Bromsuccinimid, tert.Butylhypobromit, Perhalogenmethylhypobromit oder Brom besonders geeignet. Besonders geeignet als Aktivierungsmittel sind Natriumhydrid, Phenyllithium oder tert.Butyllithium. Stellt bei der bevorzugten Ausführungsform Z die Gruppe

-(CH,)₂

dar, so bedeuten K., G und J bevorzugt Wasserstoffatoh"> me. Ein wichtiger einzuführender Substituent Ri bei der vorstehenden bevorzugten Ausführungsform ist der Methoxyrest. Man verwendet in diesem Falle besonders günstig als Aktivierungsmittel Natriumhydrid, Phenylli-

3 4

thium oder terLButyllithium; als Reaktionsteilnehmer oder N-Methoxypyridiniummethosulfat. Bedeutet in der Dimethylperoxid, Methyl-tertbutylperoxid, Methylphe- vorstehend erwähnten bevorzugten Ausführungsform nylsulfenat, o-Methyldimethylsulfoxoniummethosulfat Ri einen niederen Alkoxyrest und Z die Gruppe

CH₂
= C — CH₂A

so sind K, G und J vorzugsweise Wasserstoffatome oder ι ο schematisch durch folgendes Fließdiagramm darstellen,

bedeuten K eine Nitrogruppe und G und J Wasserstoff- das auch die Herstellung des Ausgangsmaterials und

atome. eine Weiterverarbeitungsmöglichkeit enthält
Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich

Fließdiagramm

1. Herstellung des Ausgangsmaterials

H₂N-

O=! N

COOM

(ΠΙ)

2. Erfindungsgemäßes Verfahren

3. Weiterverarbeitungsmöglichkeit der erfindungsgemäß erhaltenen Zwischenprodukte

CHO

(IV)

(VIl)

COOM

20

Der Ausgangsstoff III ist entweder 6-Aminopenicillansäure oder 7-Aminodecephalosporansäure oder ein entsprechender Ester einer solchen Säure. In der allgemeinen Formel HI bedeutet »-Z-« bei Penicillinderivaten die Gruppe

— C—{CH₃h
und bei Cephalosporinderivaten die Gruppe '"

CH₂
= C — CH₂A ''

Die Verwendung des Symbols Z ist geeignet, da die Umsetzung gemäß der Erfindung an dem der Aminogruppe benachbarten Kohlenstoffatom durchgeführt wird und von dem Substituenten be: Z unbeeinflußt bleibt.

Der zur Herstellung des Ausgangsmaterials V verwendete Reaktionsteilnehmer IV ist eine anspruchsgemäß substituierter, aromatischer Aldehyd. Die bevorzugten Reaktionsteilnehmer sind p-Nitrobenzaldehyd (K = Nitrogruppe und G und J = Wasserstoff) und Benzaldehyd.

Der Ausgangsstoff III und der aromatische Aldehyd IV werden in einem inerten Lösungsmittel in etwa äquimolekularen Mengen miteinander gemischt. Geeignete Lösungsmittel sind Äthanol, Dioxan, Acetonitril, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Benzol, Toluol, Methylenchlorid und Chloroform. Die Umsetzung geht bei Temperaturen von Raumtemperatur bis zur Rückflußtemperatur des Lösungsmittels leicht vonstatten. Da diese Kondensation eine Gleichgewichtsreaktion ist und eines der Reaktionsprodukte Wasser ist, wird Wasser auf bekannte Weise entfernt, damit es nicht an weiteren Reaktionen teilnehmen kann, z. B. durch azeotrope Destillation, mit Hilfe von Molekularsieben, durch chemischen Einschluß unter Verwendung von Kaliumcarbonat oder Magnesiumsulfat oder durch Borsäureester. Die jeweilige Methode richtet sich nach den Reaktionsparametern. Durch Abdampfen des Lösungsmittels wird die Umsetzung beendet. Dann gewinnt man das Iminoderivat V und verwendet es für das erfindungsgemäße Verfahren.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann als inertes Lösungsmittel beispielsweise eines der obengenannten Lösungsmittel verwendet werden. Die Reaktion erfolgt in Gegenwart der anspruchsgemäß definierten Basen als Aktivierungsmittel. Als Tri-(Ci _«- alkyl)-amin geeignet sind beispielsweise Triethylamin, Diisopropyläthylamin; die Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen können gleich oder verschieden sein. Ein Beispiel für Lithiumalkyle mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist tert.Butyllithium.

Das Aktivierungsmittel wird zu der Lösung der Verbindung V bei tiefen Temperaturen (-100 bis 0⁰C, vorzugsweise —100 bis —60°C) und in einer inerten Atmosphäre zi'gesetz*. Die Menge des Aktivierungsmittels, muß ausreichen, um eine starke Farbänderung in der Lösung hervorzubringen. Die Farbe ist ein Anzeichen dafür, daß 'die aktivierte Form der Verbindung V vorliegt.

Die aktivierte Verbindung V wird nicht isoliert, sondern man setzt unmittelbar den nächsten Reaktionsteilnehmer zu dem Rei'kiionsgemisch zu.

Welchen Reakticnsteilnehnjer man für die Umsetzung mit der aktivierten Verbindung V zwecks Einführung des Substituenten Ri verwendet, hängt im Rahmen der anspruchsgemäßen Definition von der Art der gewünschten Gruppe Ri ab.

Der jeweilige Reaktionsteilnehmer wird in einei der Molzahl der aktivierten Verbindung V äquivalenten Menge zugesetzt Die Umsetzung verläuft sofort, was sich aus der Farbänderung ergibt. Dann läßt man das Reaktionsgemisch Temperaturen von 0⁰C bis Raumtemperatur annehmen.

Die im folgenden aufgeführten, hier verwendeten Bezeichnungen haben die folgenden Bedeutungen:

»nied. Alkyl« bezieht sich auf eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen.

»nied. Alkanoyl« und »nied. Alkoxy« beziehen sich auf eine Kohlenstoffkette mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen.

»Halogenid«, »Halogen« und »Halogenit« beziehen sich auf Chlor-, Brom-, Fluor- und Jodverbindungen. Wenn der gleiche Rest mehrere Halogenatome enthält, so können diese gleich oder verschieden sein.

»Peroxid« bedeutet eine Verbindung mit dem
-O-O-Rest.

»Disulfid« bedeutet eine Verbindung mit dem
-S-S-Rest.

in Die Einführung der Methoxygruppe in die Ausgangsverbindung V des vorstehenden Fließdiagramms erfolgt als »direkte Methoxylierung«; als Reaktionsteilnehmer kann man Dimethylperoxid, Methyl-tert.butylperoxid. Methylphenylsulfenat, o-Methyldimethylsulfoxonium-

j> methosulfat oder N-Methoxypyridiniummethosulfat verwenden.

Bei der Weiterverarbeitung der erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen VI (Fließdiagramm) kann beispielsweise der Iminorest in den Aminorest der Verbindung VII übergeführt werden.

Die Regenerierung der Verbindung VII aus der Verbindung VI erfolgt durch Umsetzung von VI mit einem Amin in Gegenwart eines sauren Katalysators. Als Amin kann man Anilin, Hydrazin oder Hydrazinderivate, wie Phenylhydrazin oder 2,4-Dinitrophenylhydrazin verwenden. Als sauren Katalysator kann man alle für diesen Zweck gebräuchlichen starken organischen oder anorganischen Säuren, wie Salzsäure oder p-Toluolsulfonsäure, verwenden. Nach einer bevorzugten Kombination arbeitet man mit Anilin-hydrochlorid, welches dabei gleichzeitig als Säure und als Amin wirkt. Eine andere bevorzugte Kombination ist 2,4-Dinitrophenylhydrazin und p-Toluolsulfonsäure. Die Reaktionsbedingungen für die Regenerierung werden so gewählt, daß es zu keiner unerwünschten Hydrolyse oder Ringschädigung kommt; vorzugsweise arbeitet man in einem niederen Alkanol (mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen), wie Methanol oder Äthanol; man kann jedoch auch andere Lösungsmittel, wie Dimethoxyäthan oder Dimethylformamid, verwenden. Die Umsetzung wird bei Raumtemperatur durchgeführt. Die relativen Mengen an Säure und Amin richten sich nach dem jeweiligen Aldehyd IV und dem Amin, da die Regenerierung eine Gleichgcwichtsreaktion ist. Die

(,5 Auswahl der geeigneten Mengen an Reaktionsteilnehmern liegt im Rahmen des fachmännischen Könnens.

Die durch das erfindungsgemäße Verfahren herstellbaren Verbindungen VI des Fließdiagramms können zur

Herstellung von wertvollen antibakteriellen Mitteln verwendet werden, die gegen gram-positive und gram-negative Bakterien wirksam sind. Wenn die Aminogruppe der Verbindung VII acyliert wird, haben die entstehenden Produkte eine erhöhte Wirksamkeit gegen gram-negative Mikroorganismen und sind außerdem gegen /J-Lactamasen beständig. Zu dieser Aktivität gehört Wirksamkeit gegen viele Bakterien, wie in vivo-Aktivität gegen Proteus morganii, und außerdem Wirksamkeit gegen die folgenden gram-negativen Bakterien: Escherichia coli, Proteus vulgaris, Proteus mirabilis, Salmonella schottmuelleri, Klebsiella pneumoniae AD, Klebsiella pneumoniae B und Paracolobactrum arizoniae. Die jeweilige bactericide Aktivität richtet sich nach der Struktur des Endproduktes; nicht alle Verbindungen wirken gegen sämtliche Mikroorganismen.

Die Penicillinverbindung der allgemeinen Formel VII kann nach der Acylierung auch zur Herstellung von aktiven Cephalosporinen nach Ringerweiterungsmethoden verwendet werden. Diese Methoden werden folgendermaßen durchgeführt: Das Schwefelatom in der Penicillinverbindung wird mit einem Oxydationsmittel, wie Ozon oder einer Persäure, wie m-Chlorperbenzoesäure oder Trifluorperessigsäure, zu dem Sulfoxid-Valenzzustand (S->0) oxydiert. Das dabei entstehende Penicillin-1-oxid wird dann bei erhöhten Temperaturen mit einem sauren Katalysator behandelt. Als sauren Katalysator kann man Phosphorsäure, Schwefelsäure, eine Phosphorsäure, eine Sulfonsäure oder Monoester sowie organische Derivate dieser Säuren verwenden. Man arbeitet in einem inerten Lösungsmittel, das sich vorzugsweise in wasserfreiem Zustand befindet. Wenn es erforderlich ist, Wasser zu entfernen, kann man dafür ein Trockenmittel verwenden. Die Umsetzung wird bei Temperaturen 3:wischen 75 und 140⁰C, vorzugsweise bei der Rückflußtemperatur des Lösungsmitteis, durchgeführt. Nach der Ringerweiterung kann man in den Stellungen Nr. 3 und 4 des Cephalosporins andere Umsetzungen durchführen, um das gewünschte aktive Endprodukt herzustellen.

Die bei dem Verfahren der Erfindung verwendeten Ausgangsstoffe werden nach bekannten Methoden, z. B. nach der belgischen Patentschrift 6 50 444 oder der USA-Patentschrift 31 17 126, oder nach den nachfolgend beschriebenen Methoden hergestellt.

Ferner können diejenigen Verbindungen der allgemeinen Formel VI, bei denen Ri ein Bromatom bedeutet, zur Herstellung der Verbindungen verwendet werden, bei denen Ri die Methoxygruppe ist. Mit anderen Worten: Die 7-Brom- bzw. 6-Bromimino-Zwischenprodukte können unter Verwendung von Methanol in Gegenwart eines Metaiisaizkataiysators ais Reaktionsteilnehmer in die 7-Methoxy- bzw. 6-Methoxyimino-Zwischenprodukte übergeführt werden. Diese Umwandlung bildet keinen Teil der Erfindung, wird aber hier beschrieben, um eine weitere Verwertbarkeit der bromierten Zwischenprodukte aufzuzeigen.

Beispiel 1

7-(p-Nitrobenzylidenamino)-7-methylthiocephalosporansäure-benzyhydrylester

A) Herstellung der Ausgangsmaterialien
a)7-Aminocephaiosporansäurebenzhydrylester

272 mg 7-Aminocephalosporansäure werden 5 Minuten bei 25° C in 7 ml Dioxan mit 170 mg p-ToluoIsuIfonsäure-monohydrat aufgeschlämmt. Nach Zusatz von 2 ml Methanol werden die Lösungsmittel im Vakuum abgetrieben, und man setzt zweimal Dioxan zu und dampft im Vakuum ein. Dann werden 8 ml Dioxan und ■ί hierauf 290 mg Diphenyldiazomethan zugesetzt. Wenn die Stickstoffentwicklung beendet ist, destilliert man das Lösungsmittel im Vakuum ab und verrührt den Rückstand mit 10 ml Methylenchlorid und 10 ml Wasser, dessen pH-Wert mit K2HPO4 auf 8 eingestellt worden ist. Die Schichten werden getrennt, und die wäßrige Schicht wird noch zweimal mit Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten werden über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingedampft, wobei ölige Kristalle hinterbleiben. Durch

i) Waschen mit Äther erhält man 150 mg eines trockenen festen Stoffes (Ausbeute 35%) mit einem Schmelzpunkt von 110— 115°C, der das Produkt 7-Aminocephalosporansäurebenzhydrylester darstellt.

b) 7-(p-Nitrobenzylidenamino)-cephalosporansäurebenzhydrylester

Ein Gemisch aus 438 mg 7-Aminocephalosporansäurebenzhydrylester und 151 mg p-Nitrobenzaldehyd in 5 ml Methylenchlorid, die 0,2 bis 0,5 g Magnesiumsulfat enthalten, wird 0,5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, filtriert und unter vermindertem Druck eingedampft. Das durch das kernmagnetische Resonanzspektrum als p-Nitrobenzylidenaminoderivat identifizierte Produkt wird ohne weitere Reinigung in der nächsten Verfahrensstufe eingesetzt.

B) Herstellung der Titelverbindung

Methansulfenylchlorid wird aus Chlor und Methyldisulfid nach dem Verfahren von Douglass und Mitarbeitern. Journal of Organic Chemistry, Band 25 (1960), Seite 221, hergestellt Nach der Herstellung und Destillation wird eine normale Lösung in Tetrahydrofuran hergestellt. 200 mg 7-(p-Nitrobenzylidenamino)-cephaiosporansäurebenzhydrylester werden dann bei —78° C mit 0,2 ml einer 2,3-molaren Lösung von Phenyllithium in 2,0 ml Tetrahydrofuran versetzt. Ein Äquivalent der Methansulfenylchloridlösung wird zugetropft. Wenn die Umsetzung beendet ist, hellt sich die Farbe plötzlich auf. Man läßt das Reaktionsgemisch Raumtemperatur annehmen und dampft es dann schnell unter vermindertem Druck zu einem Harz ein. Das Harz wird in Benzol aufgenommen und nacheinander mit Dikaliumphosphatiösung, rviononatriumphosphaiiösung und Wasser gewaschen und schließlich mit Magnesiumsulfat getrocknet Nach dem Filtrieren und Eindampfen unter vermindertem Druck wird das Harz mehrmals mit Tetrachlorkohlenstoff gewaschen und dann durch präparative Dünnschichtchromatographie an vier 1000 μ dicken Siliciumdioxidplatten von 20 cm χ 20 cm gereinigt, wobei man mit 5prozentigem Äthylacetat in Chloroform entwickelt Das gewünschte Produkt nämlich der 7-(p-NitrobenzyIidenamino)-7-methylthiocephalosporansäurebenzhydrylester, fällt nach dem Isolieren in einer Menge von 57,4 mg an. Das

_b5 KMR-Spektrum in CDCI₃ zeigt Signale bei 525 (1 H), 495,487,434,468 (4 H), 437 (5 H), 370 (1 H). 308.295,288, 274 (2 H), 304 (1 H), 225, 207, 203, 184 (2 H), 135 (3 H), 119 (3 H) in Hz, gemessen feldabwärts von TMS.

Beispiel 2

7-(Benzylidenamino)-7-methoxy-3-carbamoyloxymethyldecephalosporansäurebenzhydrylester

527 mg von aus S-Carbamoyloxyniethyl^-amino-de- > cephalosporansäure durch Umsetzen mit Benzaldehyd analog zum vorhergehenden Beispiel IA hergestelltem 7-(Benzylidenamino)-3-carbamoyloxymethyldecephalosporansäurebenzhydrylester werden in 20 ml trockenem Tetrahydrofuran gelöst. Bei — 78°C setzt man ι ο unter Stickstoff 0,435 ml einer 2,3-molaren Lösung von Phenyllithium zu. Dann gibt man 62 mg Bis-(methyl)-peroxid zu und läßt das Reaktionsgemisch innerhalb einer Stunde Raumtemperatur annehmen. Nach Zusatz von 150 ml Benzol, die 0,1 ml Esssigsäure enthalten, wird das Gemisch mit Wasser gewaschen, mit Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und eingedampft, wobei man das Rohprodukt gewinnt. Man trennt die Bestandteile durch Chromatographie an Kieselsäuregel und eluiert mit einem Gemisch aus 25 Teilen Chloroform und I Teil Äthylacetat. Das gewünschte Produkt, nämlich 7-(Benzylidenamino^-methoxy-S-carbamoyloxymethyldecephalosporansäurebenzhydrylester, wird identifiziert.

Be is pi el 3

7-(Benzylidenamino)-7-methoxy-3-carbamoyloxymethyldecephalosporansäurebenzhydrylester

527 mg 7-(Benzylidenamino)-3-carbamoyloxymethyldecephalosporansäurebenzhydrylester werden in 20 ml trockenem Tetrahydrofuran gelöst. Bei — 78°C werden unter Stickstoff 0,435 ml einer 2,3-molaren Lösung von Phenyllithium zugesetzt. Man läßt das Reaktionsgemisch sich auf —50° C erwärmen und setzt dann eine frisch hergestellte Lösung von o-Methyldimethylsulfoxoniummethosulfat,

(CHj)₂SOCH₃OSO₂CH₃

in einem Gemisch aus gleichen Teilen Dimethylsulfoxid und Hexamethylphosphoramid zu. Dieses Reagens wird folgendermaßen hergestellt: 252 mg Dimethylsulfat werden in 25 ml trockenem Dimethylsuifoxid gelöst, und die Lösung wird 3 Stunden bei Raumtemperatur reagieren gelassen. Zu dieser Lösung setzt man 25 ml Hexamethylphosphoramid zu, und dieses Gemisch wird zu dem obigen Reaktionsgemisch zugegeben. Das Methoxylierungsreaktionsgemisch wird 10 Minuten bei — 50° C gerührt, worauf man es Raumtemperatur annehmen läßt Nach Zusatz von 200 ml Benzol wird die Lösung sechsmal mit Wasser gewaschen, mit Magnesiumsulfat getrocknet filtriert und eingedampft Man erhält als Produkt 7-(Benzylidenamino)-7-methoxy-S-carbamoyloxymethyldecephalosporansäurebenzhydrylester.

Beispiel 4

7-(p-Nitrobenzylidenamino)-7-chlorcephalosporan-

säurebenzhydrylester ^b0

527 mg des nach Beispiel IA hergestellten 7-(p-Nitrobenzylidenamino)-cephalosporansäurebenzhydrylesters werden in Lösung in Tetrahydrofuran unter Stickstoff auf —78° C gekühlt Man setzt zunächst 1 Äquivalent Phenyllithium und dann 109 mg tertButylhypochlorit zu. Nach dem Zusatz des letztgenannten Reaktionsteilnehmers schlägt die tintenblaue Farbe in ein mittleres

45

50

55 Blaßbraun um. Nach 25 Sekunden setzt man 1 ml Tetrahydrofuran, welches 0,1 ml Wasser und 0.1 ml Essigsäure enthält, und dann 100 ml Benzol zu. Der größte Teil des Lösungsmittels wird im Vakuum abgedampft, und nach Zusatz von 50 ml Benzol wird die Lösung mit wäßriger Phosphatpufferlösung (pH 2), Wasser und wäßriger Phosphatpufferlösung (pH 8) gewaschen. Nach dem Trocknen mit Magnesiumsulfat, Filtrieren und Abdampfen des Lösungsmittels ergibt sich bei der Identifizierung des Rückstandes, daß dieser

7-Chlor-7|3-(p-nitrobenzylidenamino)-cephalosporansäurebenzhydrylester enthält.

Beispiel 5

7-(Benzylidenamino)-7-methoxy-3-carbamoyloxy-

melhyldecephalosporansäurebenzhydrylester
(auf dem Wege über das 7-Brom-Zwischenprodukt)

A. 3-Carbamoyloxymethyl-7-aminodecephalosporansäure

7-Aminocephalosporansäure wird auf bekannte Weise mit tert.Butoxycarbonylazid zu dem 7jS-(tert.Butoxycarbonyl)-derivat umgesetzt. Dieses Derivat wird dann 15 Stunden in enge Berührung mit Citrus-Acetylesterase in wäßriger Phosphatpufferlösung bei einem pH-Wert von 6,5 bis 7 gebracht, und aus diesem Reaktionsgemisch gewinnt man 3-Hydroxymethyl-7j3-(tert.butoxycarbonyl)-aminodecephalosporansäure.

Eine auf O⁰C gekühlte Suspension von 0,2 g 3-Hydroxymethyl-7jS-(tert.butoxycarbonyl)-aminodecephalosporansäure in 5 ml Acetonitril wird unter Stickstoff mit 0,15 ml Chlorsulfonylisocyanat versetzt. Das Reaktionsgemisch wird 70 Minuten gerührt und dann unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wird in 10 ml Äthylacetat und 10 ml 0,1 η Phosphatpufferlösung aufgenommen. Der pH-Wert der wäßrigen Schicht wird auf 1,6 eingestellt und das Gemisch 2V2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Dann stellt man den pH-Wert mit wäßriger Trikaiiumphosphatlösung auf 8 ein und trennt die wäßrige Phase ab. Die organische Phase wird wiederum mit 10 ml Phosphatpufferlösung (pH 8) extrahiert. Die vereinigte wäßrige Phase wird mit Salzsäure auf einen pH-Wert von 2,1 angesäuert und zweimal mit Äthylacetat extrahiert. Die Äthylacetatextrakte werden über Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Man erhält 0,055 g Rückstand. Dieser Röckstand wird mit Äther gewaschen, und man erhält 3-Carbamoyloxymethyl-7^-(tert.butoxycarbonyl)-aminodecephalosporansäure, die als gelber fester Stoff gewonnen wird.

0,5 g 3-CarbamoyIoxymethyl-7^-(tert.butoxycarbonyl)-aminodecephalosporansäure in 3,5 ml Anisol werden 5 Minuten bei 0°C mit 2 ml Trifluoressigsäure gerührt Dieses Reaktionsgemisch wird unter vermindertem Druck eingedampft, und man erhält 3-Carbamoyloxymethyl-7-aminodecephalosporansäure, die durch Umkristallisation aus Äthylacetat weiter gereinigt wird.

B^-Ammo-S-carbamoyloxymethyldecephalosporansäurebenzhydrylester

272 mg Z-Amino-S-carbamoyloxymethyldecephalosporansäure werden 5 Minuten bei 25° C in 7 ml Dioxan mit 170 mg p-Tohiolsulfonsäure-monohydrat auf geschlämmt Nach Zusatz von 2 ml Methanol werden die Lösungsmittel im Vakuum abgetrieben, worauf man zweimal Dioxan zusetzt und im Vakuum eindampft

Nach weiterem Zusatr von 8 ml Dioxan gibt man 290 mg Diphenyldiazomethan zu. Wenn die Stickstoffentwicklung beendet ist, destilliert man das Lösungsmittel im Vakuum ab und verrührt den Rückstand mit 10 ml Methylenchlorid und 10 ml Wasser, die mit K₃HPO₄ auf einen pH-Wert von 8 eingestellt worden sind. Die Schichten werden getrennt, und der wäßrige Teil wird noch zweimal mit Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten werden mit Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingedampft, wobei ölige Kristalle hinterbleiben. Durch Waschen mit Äther erhält man einen trockenen festen Stoff, der das Produkt, nämlich Z-Amino-S-carbamoyloxymethyldecephalosporansäurebenzhydrylester, darstellt.

C. 7-(Benzylidenamino)-3-carbamoyloxymethyldecephalosporansäurcbenzhydrylester

439 mg des in Stufe B hergestellten 7-Amino-3-carbamoyloxymethyldecephalosporansäurebenzhydryl- esters wenden eine Stunde in 50 ml Benzol mit 106 mg Benzaldehyd in einer azeotropen Trockenvorrichtung auf Rückflußtemperatur erhitzt. Dann wird das Lösungsmittel im Vakuum abdestilliert, wobei 527 mg Produkt hinterbleiben, die in der nächsten Stufe ohne weitere Reinigung eingesetzt werden. Proben dieses Produkts werden als 7-(Benzylidenamino)-3-carbamoyloxymethyldecephalosporansäurebenzhydrylester identitiziert.

D. S-Carbamoyloxymethyl^-brom^-benzylidenaminodecephalosporansäurebenzhydrylester

527 mg 7-(Benzylidenamino)-3-carbamoyloxymethyI-decephalosporansäurebenzhydrylester werden in 20 ml trockenem Tetrahydrofuran gelöst. Bei —78° C setzt man unter Stickstoff 0,435 ml einer 2,3-molaren Lösung von Phenyllithium zu. Das Reaktionsgemisch wird 5 Minuten bei —78° C gerührt und dann mit 0,2 g N-Bromsuccinimid in 3 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran versetzt Man entfernt das Kühlbad und läßt das Reaktionsgemisch sich auf 0^cC anwärmen. Das Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck abgetrieben und der Rückstand in 30 ml Methylenchlorid aufgenommen, mit Phosphatpufferlösung (pH 7) und dann mit Wasser gewaschen, getrockent und auf 12 ml eingedampft Diese Lösung von 3-Carbamoyloxymethyl^-brom^-benzylidenaminodecephalosporansäurebenzhydrylester wird nicht weiter analysiert, sondern sofort in der nächsten Verfahrensstufe eingesetzt. In ähnlicher Weise kann man zur Herstellung der gleichen Verbindung N-Bromacetamid oder Brom verwenden.

ELS-Carbamoyloxymethyl^-benzylidenamino-7-methoxydecephalosporansäurebenzhydrylester

0,200 g Silberoxid werden in 20 ml Methanol suspendiert. Die in Stufe A erhaltene Lösung des 7-Brom-7-benzylidenaminoderivats wird im Verlaufe von 10 Minuten zu der Silberoxidsuspension zugetropft. Das Reaktionsgemisch wird dann noch 15 Minuten gerührt Die Silbersalze werden abfiltriert das Filtrat eingedampft und der Rückstand in Benzol aufgenommen und wieder eingedampft Man erhält 3-Carbamoyloxyme-

ftyl-7-ben2yHdenamino-7-methoxydecephalosporansäurebenzhydrylester als ÖL

Beispiel 6

6-Methoxy-6-(p-nitrobenzylidenamino)-penicillansäurebenzylester

A) 6-(p-Nitrobenzylidenamino)-penicillansäurebenzylester

6-Aminopenicillansäure wird durch Umsetzung der Stammverbindung mit Phenyldiazomethan nach dem allgemeinen Verfahren des Beispiels 1 in ihren Benzylester übergeführt. Der 6-Aminopenicillansäurebenzylester wird dann nach dem allgemeinen Verfahren des Beispiels 2 mit p-Nitrobenzaldehyd zu 6-(p-Nitrobenzylidenamino)-penicillansäurebenzylester umgesetzt. Diese Verbindung schmilzt bei 90-92°C, und die Signale der KMR- und der IR-Analyse stimmen mit der ihr zugeschriebenen Struktur überein.

B) Titelverbindung

110 mg e-^p-NitrobenzylidenaminoJ-penicillansäijrebenzylester werden bei — 78°C unter Stickstoff in 4 ml Tetrahydrofuran mit 0,109 ml einer 2,3-molaren Lösung von Phenyllithium zu dem 6-Lithium-Zwischenprodukt :", umgesetzt, das eine tief tintenblaue Farbe hat. Anschließend setzt man Bis-(methyl)-peroxid zu. Nach dem Aufarbeiten ähnlich dem Verfahren des Beispiels 2 erhält man die Verbindung 6-Methoxy-6-(p-nitrobenzylidenamino)-penicillanssurebenzylester.

Beispiel 7

6-(4-Nitrobenzy!idenamino)-6-methylthiopenicillansäurebenzylester

j-, wird durch Umsetzung von Methansulfenylchlorid mit 6-(4-Nitrobenzylidenamino)-penicil!ansäurebenzylester nach dem Verfahren des Beispiels 1 hergestellt. Dieses Produkt (das aus 100 mg Ausgangsmaterial in einer Ausbeute von 139 mg anfällt) zeigt im KMR-Spektrum

4(i Signale bei 521 (1 H), 492, 484, 476 (4 H), 437 (5 H), 331 (1 H), 309 (2 H), 226 (1 H), 134 (3 H), 91 (3 H), 84 (3 H) in Hz, gemessen feldabwärts von TMS.

Beispiele

⁴' 6-Chlor-6-(p-nitrobenzylidenamino)-

penicillansäurebenzylester

110 mg e^p-NitrobenzylidenaminoJ-penicillansäurebenzylester werden bei —78° C unter Stickstoff in 5 ml

-,o Tetrahydrofuran gelöst. Dann setzt man bei —78" C zunächst 0,109 ml Phenyllithium und dann 0,10 ml tertButylhypochlorit zu. Dabei verblaßt das tintenblaue Anion zu einer mitteibiaßbraunen Farbe, nach 25 Sekunden setzt man 1 ml Tetrahydrofuran, der 0,1 ml Wasser und 0,1 ml Essigsäure enthält, und dann 100 ml Benzol zu. Der größte Teil des Lösungsmittels wird im Vakuum abgedampft und nach Zusatz von 50 ml Benzol wird die Lösung mit wäßriger Phosphatpufferlösung (pH 2\ Wasser und wäßriger Phosphatpufferlösung (pH

8) gewaschen, nach dem Trocknen mit Magnesiumsulfat Filtrieren und Abdampfen des Lösungsmittels besteht der Rückstand aus 6-Chlor-6-(p-nitrobenzylidenamino)-penicillansäurebenzylester; Ausbeute 126 mg.

KMR: 1,4, IJS δ (gem. Dimethyl), 4,46 δ (3-Η), 5a δ (OCHj$), 5,80 (5-H),

73-83 d(aromat H), 83 0(CH=N). IR: 5,58 μ (/Ϊ-Lactam), 5,72 μ (Ester).

Beispiel 9

ö-Brom-ö-benzylidenaminopenicillansäurebenzylester

3 g (0,01 Mol) 6-Aminopenicillansäurebenzylester werden in 200 ml Benzol gelöst, worauf man 1,06 g (0,01 Mol) Benzaldehyd zusetzt und das Benzol langsam abdestilliert, bis das Volumen der Lösung 50 ml beträgt. Das restliche Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck abgetrieben. Der Rückstand wird in 30 ml Äther aufgenommen und die Lösung über Nacht im Kühlschrank stehengelassen. Die sich dabei abscheidende geringe Menge einer Verunreinigung wird abfiltriert. Durch Eindampfen des Filtrats erhält man 3,5 g 6-Benzylidenaminopenicillansäurebenzylester. 0,394 g dieser Verbindung werden unter Stickstoff in 15 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran gelöst, und die Lösung wird auf -78°C gekühlt und im Verlaufe von 30 Sekunden mit 0,5 ml einer 2,3-molaren Lösung von Phenyllithium versetzt. Das Reaktionsgemisch wird 5 Minuten gerührt, worauf man 0,2 g N-Bromsuccinimid in 3 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran zusetzt. Man entfernt das Kühlbad und läßt das Reaktionsgemisch sich auf 0⁰C anwärmen. Das Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck abgetrieben und der Rückstand in 30 ml Methylenchlorid aufgenommen. Diese Lösung

wird einmal mit Phosphatpufferlösung (pH 7) und dann mil Wasser gewaschen, getrocknet und auf 10 ml eingeengt. Die in der Lösung enthaltene Verbindung ist o-Brom-ö-benzylidenaminopenicillansäurebenzylester. , Diese Verbindung läßt sich nach dem folgenden Verfahren unmittelbar in ö-Methoxy-ö-benzylidenaminopenicillansäurebenzy !ester überführen.

0,200 g Silberoxid werden in 20 ml Methanol suspendiert. Die bei dem oben beschriebenen Verfahren

in erhaltenen 10 ml Lösung der Brombenzylidenaminovcrbindung werden im Verlaufe von 10 Minuten zu der Silberoxidsuspension zugetropft. Das Reaktionsgemisch wird dann noch 15 Minuten gerührt. Die Silbersalze werden abfiltriert, und das Filtrat wird eingedampft und

ι > der Rückstand in Benzol aufgenommen und zweimal mit Phosphatpufferlösung (pH 7) gewaschen, dann getrocknet und eingedampft. Man erhält 0,412 g 6-Methoxy-bbenzylidenaminopenicillansäurebenzylester als bräunlichrotes Öl.

IR: 5,61 μ (^-Lactam), 5,72 (Ester), 6,09 (C = N).
KMR: 8,45 0(CH = N),5,57 ό(5 H),

1,57 ό und 1,39 0 (gem. Dimethyl).

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von substituierten 6-Iminopenicillinen und 7-Iminocephalosprinen der allgemeinen Formel

HC=N

O=I