DE2760271C2

DE2760271C2 -

Info

Publication number: DE2760271C2
Application number: DE2760271A
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Takatsuki Osaka Jp Numata; Isao Kyoto Jp Minamida; Susumu Suita Osaka Jp Tsushima
Original assignee: Takeda Chemical Industries Ltd
Current assignee: Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1976-09-08
Filing date: 1977-06-21
Publication date: 1988-08-18
Also published as: HU182053B; DK161081C; GB1587941A; CH634578A5; BE856045A; DK159783B; PT66735B; DK621189D0; AT352277B; NL7707129A; DE2727753C2; DK159783C; DE2760448C2; FR2408612A1; AU508551B2; JPS6011713B2; DK161081B; DE2727753A1; GR63635B; CH630386A5

Description

Die Erfindung betrifft [7-(4-W-2-(syn)-Hydroxyimino-3-oxobutyrylamino)-3-cephem- 4-carbonsäuren] der Formel (II)

in der
W Chlor oder Brom und
Y

sind, ihre Salze und üblichen Ester, Verfahren zu ihrer Herstellung aus Verbindungen der allgemeinen Formel (III)

in der W und Y die oben angegebenen Bedeutungen haben, oder ihrer Salze oder üblichen Ester, indem man diese in an sich bekannter Weise mit einem Nitrosierungsmittel umsetzt, sowie ihre Verwendung zur Herstellung von 2-(syn)-Hydroxyiminoacetamidderivaten der Formel (I)

in der Y die oben angegebenen Bedeutungen hat, und pharmazeutisch unbedenklichen Salzen und Estern dieser Verbindungen gemäß DE-P 27 27 753.8.

Die obigen Verbindungen sind somit wichtige Zwischenprodukte zur Synthese von Cephalosporinderivaten.

Y steht einmal für eine Carbamoylgruppe oder einen 4-Carbamoylpyridinrest.

Weiterhin steht Y für die folgenden stickstoffhaltigen heterocyclischen Thiogruppen:

Die Verbindungen können als Salze von ungiftigen Kationen, wie Natrium und Kalium, als Salze von basischen Aminosäuren wie Arginin, Ornithin, Lysin und Histidin, als Salze von Polyhydroxyalkylaminen, z. B. N-Methylglucamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Trishydroxymethylamino und Trishydroxymethylaminomethan, als Salze von anorganischen Säuren wie Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure und Phosphorsäure und als Salze von organischen Säuren (z. B. Oxalsäure, Fumarsäure und Weinsäure) verwendet werden. Die Verbindungen und ihre vorstehend genannten Salze können auch als biologisch aktive Esterderivate in der 4-Carboxylfunktion, die zu erhöhter Konzentration im Blut und zu verlängerter Wirkungsdauer beitragen würden, verwendet werden. Als Beispiele von Estern, die für den genannten Zweck geeignet sind, seien genannt: Alkoxy(C₁-C₄)methylester, Alkoxy(C₁-C₄)ethylester, Alkyl(C₁-C₄)thiomethylester, Alkyl(C₁-C₄)carbonyloxymethylester und Alkoxy(C₁-C₄)carbonyl oxyalkyl(C₁-C₄)ester (z. B. Alkoxy(C₁-C₄)carbonyloxy methylester). Als spezielle Beispiele geeigneter Ester seien genannt: Methoxyethylester, Ethoxymethylester, Isopropoxymethylester, α-Methoxyethylester, α-Ethoxyethylester, Ethylthiomethylester, Isopropyl thiomethylester, Pivaloyloxymethylester, α-Acetoxybutylester und 1-(Ethoxycarbonyloxy)ethylester.

Die Verbindungen (I) und ihre pharmazeutisch unbedenklichen Salze und Ester, die Gegenstand der DE-PS 27 27 753 sind, werden nach einem Verfahren hergestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß Verbindungen der Formel

in der W Chlor oder Brom ist und worin Y die vorstehend genannte Bedeutung hat, oder ihre Salze oder Ester mit Thioharnstoff umgesetzt werden. Als Salze der Verbindungen (II) kommen Säureadditionssalze (z. B. mit Salzsäure, Schwefelsäure und Salpetersäure) an der basischen Funktion der Verbindung (II) und die Additionssalze mit Basen (z. B. die Natrium-, Kalium-, Pyridin- und Triethylaminsalze) an der sauren Funktion der Verbindung (II) in Frage. Die Ester der Verbindungen (II) entsprechen den vorstehend genannten Estern der Verbindungen (I).

Der Thioharnstoff wird in einer Menge von 1,0 bis 5,0 Mol pro Mol der erfindungsgemäßen Verbindung (II), ihres Salzes oder Esters verwendet. Die Reaktion wird normalerweise durchgeführt, indem die Verbindung (II), ihr Salz oder Ester mit Thioharnstoff bei einer Temperatur von 0° bis 80°C gemischt wird. Die Reaktion wird vorzugsweise in einem Lösungsmittel durchgeführt. Zweckmäßig werden Lösungsmittel verwendet, die die Reaktion nicht stören.

Vorzugsweise werden die sog. polaren aprotischen Lösungsmittel wie Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxyd, Acetonitril und Hexamethylphosphoramid oder Gemische dieser Lösungsmittel mit Vorteil verwendet. Die Reaktionszeit variiert mit der Art des Ausgangsmaterials, der Reaktionstemperatur, der Art des Lösungsmittels oder anderen Reaktionsbedingungen. Die Reaktion verläuft jedoch innerhalb einer Zeit von 0,5 Stunden bis 3 Tage bis zur Vollendung.

Nach allen Reaktionen, mit deren Hilfe die Verbindungen gemäß der Erfindung hergestellt werden, wird die gewünschte Verbindung nach an sich bekannten Verfahren vom Reaktionsgemisch isoliert. Die Verbindungen gemäß der Erfindung können in bekannter Weise, z. B. durch Extraktion, pH-Einstellung, Einengen, Kristallisation, Umkristallisation und Chromatographie, gereinigt werden.

Die Verbindungen (I), ihre Salze und Ester enthalten eine Hydroxylgruppe in der syn- Konfiguration zur Acetamidgruppe (-CONH-) in der 7-Stellung. Es gibt jedoch Fälle, in denen die Bildung der Verbindung (I) von der Bildung des anti-Isomeren der Formel

worin Y die oben genannte Bedeutung hat, eines entsprechenden Salzes oder Esters dieses anti-Isomeren begleitet ist, auch wenn nur das entsprechende syn- Isomere als Ausgangsverbindung verwendet wird. Bei dem Verfahren, bei dem (1) die Verbindung (II) gemäß vorliegender Erfindung, ihr Salz oder Ester und (2) Thioharnstoff umgesetzt werden, übersteigt die Ausbeute des anti-Isomeren (I′) 10% derjenigen der Verbindung (I) nicht, wenn das Ausgangsmaterial (II) oder dessen Salz oder Ester ein im wesentlichen reines syn-Isomeres ist.

Wenn die syn-isomere erfindungsgemäße Ausgangsverbindung (II) in Kombination mit der entsprechenden anti-isomeren Verbindung verwendet wird, enthält das Reaktionsgemisch natürlich die Verbindung (I) und (I′) (d. h. ein Gemisch der syn- und anti-Isomeren). Dies ist natürlich auch der Fall, wenn ein Salz oder Ester der Verbindung (II) als Ausgangsmaterial verwendet wird.

Das gewünschte syn-Isomere (I), sein Salz oder Ester läßt sich nach bekannten Verfahren, z. B. durch Chromatographie und fraktionierte Kristallisation, leicht abtrennen oder isolieren.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen (II) oder ihre Salze oder Ester können beispielsweise gemäß dem folgenden Schema nach den in den japanischen Offenlegungsschriften 95 293/1975, 11 093/1975 und 56 487/1976 oder in der japanischen Patentanmeldung 1274/1976 beschriebenen Verfahren oder beliebigen Verfahren, die diesen Verfahren ähnlich sind, in an sich bekannter Weise hergestellt werden.

Hierin haben W und Y die oben genannten Bedeutungen.

Zunächst wird Brom oder Chlor, für das W₂ steht, mit einem Diketen beispielsweise der Formel (VII) umgesetzt, wobei die Brom- oder Chlormenge der Menge des Diketens äquimolar ist. Dann wird die hierbei gebildete Verbindung (VIII) mit der Verbindung (IX) oder ihrem Salz oder Ester in an sich bekannter Weise umgesetzt, wobei die Verbindung (X) oder ihr Salz oder Ester gebildet wird. Die Verbindung (IX) oder ihr Salz oder Ester kann nach beliebigen bekannten Verfahren, z. B. nach den in der japanischen Offenlegungsschrift 11 782/1976, in den DE-OS 26 07 064 und 26 19 243 beschriebenen Verfahren oder beliebigen anderen analogen Verfahren hergestellt werden.

Beispielsweise kann die Verbindung (IX) oder ihr Salz oder Ester hergestellt werden, indem der Substituent in 3-Stellung einer 7-Acylamino-3-acetoxymethyl- 3-cephem-4-carbonsäure oder 7-Acylamino-3-hydroxymethyl- 3-cephem-4-carbonsäure oder ihres Salzes oder Esters in die gewünschte Gruppe der Formel -CH₂Y umgewandelt und dann der 7-Acylrest entfernt wird oder, als Alternative, indem eine 7-Amino-3-aktivierte Acyloxymethyl- 3-cephem-4-carbonsäure (deren aktivierte Acyloxygruppe vorstehend beschrieben wurde) oder ihr Salz unmittelbar der nukleophilen Substitution mit Wasser, einem Amin, das dem quaternären Ammonium entspricht, oder dem stickstoffhaltigen heterocyclischen Thiol unterworfen wird.

Dann wird die Verbindung (X), ihr Salz oder Ester mit einem Nitrosierungsmittel umgesetzt, wobei die Verbindung (II), ihr Salz oder ihr Ester erhalten wird. Im Falle der Salze der Verbindung (X) kann, beispielsweise in Fällen, in denen eine basische Gruppe im Substituenten Y der Verbindung (X) vorhanden ist, die Verbindung (X) als saures Salz an dieser basischen Funktion, z. B. als Salz einer Mineralsäure (z. B. Salzsäure, Schwefelsäure oder Phosphorsäure) oder als Salz einer organischen Säure (z. B. Oxalsäure oder p-Toluolsulfonsäure) umgesetzt werden.

Als Nitrosierungsmittel können normalerweise beispielsweise salpetrige Säure, Ester von salpetriger Säure, z. B. Methylnitrit, Ethylnitrit und Amylnitrit, und Nitrosylchlorid verwendet werden. Die salpetrige Säure kann so, wie sie im Reaktionssystem durch Umsetzung eines Alkalinitrits mit einer Säure, z. B. Salzsäure oder Essigsäure, entsteht, verwendet werden.

Die Nitrosierungsreaktion, d. h. die Reaktion zwischen der Verbindung (X), ihrem Salz oder Ester und dem Nitrosierungsmittel wird vorzugsweise in einem Lösungsmittel durchgeführt. Beliebige Lösungsmittel, die die Reaktion nicht stören, können verwendet werden. Normalerweise wird Dioxan, Acetonitril, Tetrahydrofuran, Wasser, Essigsäure oder ein geeignetes Gemisch dieser Lösungsmittel verwendet. Diese Reaktion wird durch Anwesenheit einer Säure beschleunigt. Besonders zweckmäßig wird Salzsäure oder Essigsäure zu diesem Zweck verwendet. Die Säure wird in einer Menge von 1 Mol der Verbindung (I) oder in größerer Menge verwendet. Normalerweise wird die Nitrosierungsreaktion vorzugsweise bei Raumtemperatur (25° bis 35°C) oder unter Kühlen oder leichtem Erhitzen durchgeführt. Beispielsweise kann die Reaktion bei einer Temperatur zwischen -20°C und 50°C durchgeführt werden.

Mit Hilfe dieser Nitrosierungsreaktion kann die erfindungsgemäße Hydroximverbindung (II), die die syn-Konfiguration zur Acylamidgruppe aufweist, mit hohem Wirkungsgrad hergestellt werden. Unter gewissen Umständen wird ein Stereoisomeres mit durch die Formel (II′) dargestellten anti-Konfiguration in geringer Menge gemeinsam mit der vorstehend genannten Verbindung (II) erhalten, jedoch beträgt die Ausbeute des Stereoisomeren (II′) in vielen Fällen nicht mehr als 10% der Menge der Verbindung (II).

Hierin haben die Symbole die vorstehend genannten Bedeutungen.

Die in dieser Weise hergestellten Verbindungen (II) können nach üblichen Verfahren, z. B. durch Lösungsmittelextraktion, pH-Einstellung, Phasenübergang, Kristallisation, Umkristallisation und Chromatographie, isoliert und gereinigt werden.

Die Erfindung betrifft schließlich die Verwendung der Verbindungen der allgemeinen Formel (II) als Zwischenprodukte zur Synthese von Cephalosporinverbindungen.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert. In diesen Beispielen beziehen sich alle Prozentsätze auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben. Die dort genannten NMR-Spektren wurden unter Verwendung eines Spektrometers "Varian Modell XL-100A" (100 MHz) oder "Varian Modell T-60" (60 MHz) mit Tetramethylsilan als inneren oder äußeren Bezug aufgenommen. Alle δ-Werte sind in ppm angegeben. Die Abkürzung s steht für ein Singlett, d für ein Dublett, dd für ein Doppeldublett, t für ein Triplett, q für ein Quartett und m für ein Multiplett, br. für ein breites Signal und J ist die Kopplungskonstante.

Beispiel 1 Herstellung von 7-(4-Chlor-2-hydroxyimino-3-oxobutyrylamino)- 3-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)thiomethyl-3-cephem- 4-carbonsäure (syn-Isomeres)

Einem Gemisch von 22,3 g 7-(4-Chlor-3-oxobutyrylamino)- 3-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)thiomethyl-3-cephem-4- carbonsäure und 200 ml Essigsäure wurde unter Rühren eine Lösung von 3,8 g Natriumnitrit in 20 ml Wasser tropfenweise innerhalb von 15 Minuten zugesetzt. Das Kühlbad wurde entfernt und das Gemisch 3 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde mit 600 ml gesättigter wäßriger Natriumchloridlösung verdünnt und viermal mit je 250 ml Ethylacetat extrahiert. Die Extrakte wurden vereinigt, mit Wasser gewaschen, getrocknet und unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde mit 200 ml Ethylether gerührt. Das hierbei gebildete Pulver wurde abfiltriert. Hierbei wurden 19,0 g der gewünschten Verbindung erhalten.
IR(KBr, cm^-1): 1785
NMR (100 MHz, d₆-DMSO, δ):
3.57 & 3.79(ABq, J=18Hz, 2-CH₂), 3.94(s, Tetrazol -CH₃), 4.20 & 4.37(ABq, J=13Hz, 3-CH₂), 4.73(s, ClCH₂), 5.13(d, J=5Hz, 6-H), 5.78(dd, J=5 & 8Hz, 7-H), 9.28(d, J=8Hz, CONH).

Anwendungsbeispiel A Herstellung von Natrium-7-[2-(2-imino-4-thiazolin-4-yl)- 2-hydroxyimino-acetamido]-3-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)- thiomethyl-3-cephem-4-carboxylat (syn-Isomeres)

In 1 ml Dimethylacetamid wurden 0,238 g 7-(4-Chlor-2- hydroxyimino-3-oxobutyrylamino)-3-(1-methyl-1H-tetrazol- 5-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure (syn-Isomeres) und 0,038 g Thioharnstoff gelöst. Die Lösung wurde 2,5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde mit 10 ml Ethylacetat gemischt, wobei sich eine gummiartige Substanz abschied. Die überstehende Flüssigkeit wurde durch Dekantieren entfernt und der Rückstand mit 10 ml Ethylether gemischt. Das hierbei gebildete Pulver wurde abfiltriert, unmittelbar anschließend in einer Lösung von 0,084 g Natriumhydrogencarbonat in 10 ml Wasser gelöst und an einer Dextrangelsäule (Sephadex® LH-20, Pharmacia) chromatographiert, wobei Wasser als Entwicklungslösungsmittel verwendet wurde. Die das gewünschte Produkt enthaltenden Fraktionen wurden vereinigt und gefriergetrocknet. Hierbei wurden 0,112 g der gewünschten Verbindung erhalten.
IR(KBr, cm^-1): 1763
NMR (100 MHz, d₆-DMSO, δ):
3.41 & 3.66(ABq, J=18Hz, 2-CH₂), 3.93(s, Tetrazol -CH₃), 4.28 & 4.46(ABq, J=13Hz, 3-CH₂), 5.04(d, J=5Hz, 6-H), 5.77(dd, J=5 & 8Hz, 7-H), 6.64(s, Thiazolin 5-H), 7.12(br. s, HN= & Thiazolin NH), 9.38(d, J=8Hz, CONH), 11.84(br. s, =NOH).
NMR(100 MHz, D₂O, w):
3.47 & 3.82(ABq, J=18Hz, 2-CH₂), 4.05(s, Tetrazol -CH₃), 4.08 & 4.34(ABq, J=13Hz, 3-CH₂), 5.22(d, J=5Hz, 6-H), 5.80(d, J=5Hz, 7-H), 6.98(s, Thiazolin 5-H).

Elementaranalyse für C₁₅H₁₄N₉O₅S₃Na · H₂O:
Berechnet:C 33,52 H 3,00 N 23,45 Gefunden:C 33,40 H 3,47 N 21,66

Beispiel 2 Herstellung von 7-(4-Brom-2-hydroxyimino-3-oxobutyrylamino)- 3-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-thiomethyl-3- cephem-4-carbonsäure (syn-Isomeres)

Einem Gemisch von 3,43 g 7-(4-Brom-3-oxobutyrylamino)- 3-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-thiomethyl-3-cephem-4- carbonsäure und 24 ml Essigsäure wurde eine Lösung von 0,532 g Natriumnitrit in 2,5 ml Wasser tropfenweise zugesetzt, während das Gemisch gerührt und mit Eis gekühlt wurde. Das Gemisch wurde 10 Minuten gerührt und dann nach Entfernung des Eisbades eine weitere Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Es wurde mit 60 ml einer gesättigten Lösung von Wasser und 100 ml Ethylacetat kräftig geschüttelt. Die organische Schicht wurde abgetrennt, mit gesättigter wäßriger Natriumchloridlösung gewaschen, getrocknet und unter vermindertem Druck eingeengt. Der Rückstand wurde mit 100 ml Ethylether gerührt. Das hierbei gebildete Pulver wurde abgetrennt. Hierbei wurden 2,763 g der gewünschten Verbindung erhalten.
IR(KBr, cm^-1): 1780
NMR (100 MHz, d₆-DMSO, δ):
3.57 & 3.79(ABq, J=18Hz, 2-CH₂), 3.96(s, Tetrazol -CH₃), 4.23 & 4.39(ABq, J=14Hz, 3-CH₂), 4.79(s, BrCH₂-), 5.12(d, J=5Hz, 6-H), 5.76(dd, J=5 & 8Hz, 7-H), 9.27(d, J=8Hz, CONH).

Anwendungsbeispiel B Herstellung von 7-[2-(2-Imino-4-thiazolin-4-yl)-2- hydroxyimino-acetamido]-3-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)- thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäurehydrobromid (syn-Isomeres)

In 4 ml Dimethylacetamid wurden 1,04 g 7-(4-Brom-2- hydroxyimino-3-oxobutyrylamino)-3-(1-methyl-1H-tetrazol- 5-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure (syn-Isomeres) zusammen mit 0,152 g Thioharnstoff gelöst. Das Gemisch wurde 90 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Diesem Reaktionsgemisch wurden 50 ml Ethylether zugesetzt. Das Gemisch wurde gerührt, worauf die überstehende Flüssigkeit durch Dekantieren verworfen wurde. Dem Rückstand wurde Ethylether zugesetzt, worauf die gleiche Behandlung wiederholt wurde. Diese Folge von Arbeitsschritten wurde mehrmals wiederholt. Das hierbei gebildete Pulver wurde abgenutscht und getrocknet. Hierbei wurden 1,058 g der gewünschten Verbindung erhalten.
IR(KBr, cm^-1): 1781
NMR (100 MHz, d₆-DMSO, δ):
3.58 & 3.80(ABq, J=18Hz, 2-CH₂), 3.95(s, Tetrazol -CH₃), 4.23 & 4.40(ABq, J=14Hz, 3-CH₂), 5.15(d, J=5Hz, 6-H), 5.75(dd, J=5 & 8Hz, 7-H), 6.83(s, Thiazolin 5-H), 9.58(d, J=8Hz, CONH), 12.20 (br. s, =N-OH).

Anwendungsbeispiel C Herstellung von Natrium-7-[2-(2-imino-4-thiazolin-4-yl)- 2-hydroxyimino-acetamido]-3-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)- thiomethyl-3-cephem-4-carboxylat (syn-Isomeres)

In einer Lösung von 0,168 g Natriumhydrogencarbonat in 4 ml Wasser wurden 0,578 g 7-[2-(2-Imino-4-thiazolin- 4-yl)-2-hydroxyimino-acetamido]-3-(1-methyl-1H-tetrazol- 5-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäurehydrobromid gelöst. Die Lösung wurde der Säulenchromatographie am Dextrangel "Sephadex® LH-20" (Pharmacia) unterworfen, wobei mit Wasser entwickelt wurde. Die das gewünschte Produkt enthaltenden Fraktionen wurden vereinigt und gefriergetrocknet. Hierbei wurden 0,267 g der gewünschten Verbindung erhalten.

In den IR- und NMR-Spektren stimmte dieses Produkt mit dem gemäß Anwendungsbeispiel A hergestellten Produkt gut überein.

Beispiel 3 Herstellung von 7-(4-Brom-2-hydroxyimino-3-oxobutyrylamino)- 3-carbamoyloxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure (syn-Isomeres)

Einer Lösung von 0,15 g 7-(4-Brom-3-oxobutyrylamino)-3- carbamoyloxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure in 2 ml Essigsäure wurden 0,03 g Natriumnitrit tropfenweise über eine Zeit von 5 Minuten zugesetzt, während die Lösung bei Raumtemperatur gerührt wurde. Das Gemisch wurde dann weitere 20 Minuten gerührt und dann unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft. Der hierbei gebildete glasige Feststoff wurde auf eine Kieselgelplatte "Merck Nr. 5715" aufgebracht und mit Ethylacetat- Essigsäure-Wasser (8 : 1 : 1) entwickelt. Die Farbreaktion mit einer 0,5%igen Kupferchloridlösung ergab einen einzelnen gelben Flecken bei Rf = 0,327. Hieraus wurde geschlossen, daß das Produkt im wesentlichen aus der gewünschten Verbindung bestand. Das Produkt wurde in die nächste Reaktion eingesetzt.

Anwendungsbeispiel D Herstellung von Natrium-7-[2-(2-imino-4-thiazolin-4-yl)- 2-hydroxyimino-acetamido]-3-carbamoyloxymethyl-3-cephem- 4-carboxylat (syn-Isomeres)

In 1 ml Dimethylacetamid wurde die rohe 7-(4-Brom-2- hydroxyimino-3-oxobutyrylamino)-3-carbamoyloxymethyl-3- cephem-4-carbonsäure (syn-Isomeres) zusammen mit 0,03 g Thioharnstoff gelöst. Die Lösung wurde eine Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde mit 50 ml Ethylether gerührt. Die überstehende Flüssigkeit wurde durch Dekantieren verworfen. Dem Rückstand wurden 50 ml Ethylether zugesetzt. Das Gemisch wurde in der oben beschriebenen Weise behandelt. Das hierbei gebildete Pulver wurde abfiltriert und in 5 ml 5%iger wäßriger Lösung von Natriumhydrogencarbonat gelöst. Die Lösung wurde der Säulenchromatographie am Polystyrolharz "Amberlite® XAD-2" (Rohm & Haas Co.) unterworfen, wobei mit Wasser entwickelt wurde. Die das gewünschte Produkt enthaltenden Fraktionen wurden vereinigt und gefriergetrocknet. Hierbei wurden 0,063 g der gewünschten Verbindung erhalten.
IR(KBr, cm^-1):
3400, 1760, 1710, 1610, 1530, 1400, 1360, 1330 (Carbamoyl C-N).
NMR (100 MHz, d₆-DMSO, δ):
4.72 & 4.86(ABq, J=12Hz, 3-CH₂), 4.98(d, J=5Hz, 6-H), 5.63 (dd, J=5 & 9Hz, 7-H), 6.44(br. s, CONH₂), 6.72(s, Thiazolin 5-H), 7.1(br., NH= & Thiazolin -NH-).

Anwendungsbeispiel E Herstellung von Pivaloyloxymethyl-7-[2-(2-imino-4-thiazolin- 4-yl)-2-hydroxyimino-acetamido]-3-(1-methyl-1H- tetrazol-5-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carboxylat (syn-Isomeres)

10,9 g Natrium-7-[2-(2-imino-4-thiazolin-4-yl)-2- hydroxyimino-acetamido]-3-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)- thiomethyl-3-cephem-4-carboxylat (syn-Isomeres) wurden in 60 ml Dimethylformamid gelöst. Der Lösung wurde eine Lösung von 4,9 g Jodmethylpivalat in 5 ml Dimethylformamid tropfenweise unter Rühren und Kühlen mit Eis zugesetzt. Die Zugabe erforderte 10 Minuten. Das Gemisch wurde dann weitere 10 Minuten gerührt und mit 700 ml Ethylacetat versetzt. Das erhaltene Gemisch wurde dreimal mit je 150 ml Wasser gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet.

Die getrocknete Lösung wurde unter vermindertem Druck eingeengt. Dem Rückstand wurden 40 ml Diethylether zugesetzt, worauf er pulverförmig wurde. Das Pulver wurde abfiltriert und unter vermindertem Druck getrocknet, wobei das gewünschte Produkt erhalten wurde. Ausbeute 7,802 g.
IR(KBr, cm^-1): 1786
NMR (100 MHz, in d₆-DMSO, δ):
1.19(s,(CH₃)₃C), 3.62 und 3.82(ABq, J=18Hz, 2-CH₂), 3.94(s, Tetrazol -CH₃), 4.18 und 4.45 (ABq, J=14Hz 3-CH₂), 5.16(d, J=5Hz, 6-H), 5.78 und 5.93(ABq, J=6Hz, OCH₂O-Pivaloyl), nahe 5.8(m, 7-H), 6.67(s, Thiazolin 5-H), 7.10(br. s, NH-C(=NH)-), 9.42(d, J=8Hz, CONH), 11.32(br. s, =NOH).

Elementaranalyse für C₂₁H₂₅N₉O₇S₃ · 0,5 H₂O:
Berechnet:C 40,64 H 4,22 N 20,31 Gefunden:C 40,72 H 4,20 N 19,46

Anwendungsbeispiel F Herstellung von Pivaloyloxymethyl-7-[2-(2-imino-4- thiazolin-4-yl)-2-hydroxyimino-acetamide]-3-(2-methyl- 1,3,4-thiadiazol-5-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carboxylat (syn-Isomeres)

0,143 g Natrium-7-[2-(2-imino-4-thiazolin-4-yl)-2- hydroxyimino-acetamido]-3-(2-methyl-1,3,4-thiadiazol-5- yl)thiomethyl-3-cephem-4-carboxylat (syn-Isomeres) wurden in 1 ml Dimethylformamid gelöst. Die Lösung wurde mit Eis gekühlt und gerührt. Der Lösung wurde tropfenweise eine Lösung von 0,071 g Jodmethylpivalat in 1 ml Dimethylformamid zugesetzt. Das erhaltene Gemisch wurde 10 Minuten gerührt und dann mit 5 ml Wasser und 50 ml Ethylacetat versetzt. Das Gemisch wurde kräftig gerührt. Die organische Schicht wurde abgetrennt, dreimal mit je 10 ml Wasser gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Die getrocknete Lösung wurde zur Entfernung der Lösungsmittel unter vermindertem Druck eingeengt. Durch Zugabe von 10 ml Diethylether zum Rückstand wurde ein Pulver gebildet. Das Pulver wurde abfiltriert und getrocknet, wobei das gewünschte Produkt in einer Ausbeute von 0,07 g erhalten wurde.
IR(KBr, cm^-1): 1782
NMR (100 MHz, in d₆-DMSO, δ):
1.19(s,(CH₃)₃C), 2.70(s, Thiadiazol 2-CH₃), 3.61 & 3.83(ABq, J=18Hz, 2-CH₂), 4.17 & 4.57 (ABq, J=14Hz, 3-CH₂), 5.19(d, J=5Hz, 6-H), 5.80 & 5.95(ABq, J=6Hz, OCH₂O-Pivaloyl), nahe 5.8(m, 7-H), 6.69(s, Thiazolin 5-H), 9.94(d, J=8Hz, CONH), 11.41(br. s, =N-OH).

Elementaranalyse für C₂₂H₂₅N₇O₇S₄ · H₂O:
Berechnet:C 40,92 H 4,21 N 15,18 Gefunden:C 41,20 H 4,25 N 15,20

Anwendungsbeispiel G Herstellung von Pivaloyloxymethyl-7-[2-(2-imino-4- thiazolin-4-yl)-2-hydroxyimino-acetamido]-3-carbamoyloxymethyl- 3-cephem-4-carboxylat (syn-Isomeres)

0,5 g Natrium-7-[2-(2-imino-4-thiazolin-4-yl)-2- hydroxyimino-acetamido]-3-carbamoyloxymethyl-3- cephem-4-carboxylat (syn-Isomeres) wurden in 3 ml Dimethylformamid gelöst. Der Lösung wurde eine Lösung von 0,242 g Jodmethylpivalat in 2 ml Dimethylformamid allmählich unter Rühren und Kühlen mit Eis zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde 10 Minuten gerührt und dann mit 5 ml Wasser und 60 ml Ethylacetat versetzt. Das erhaltene Gemisch wurde kräftig gerührt. Die organische Schicht wurde abgetrennt, dreimal mit je 10 ml Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Die erhaltene Lösung wurde zur Entfernung der Lösungsmittel unter vermindertem Druck eingeengt. Durch Zugabe von 10 ml Diethylether zum Rückstand wurde ein Pulver gebildet. Das Pulver wurde abfiltriert und unter vermindertem Druck getrocknet, wobei das gewünschte Produkt in einer Ausbeute von 0,327 g erhalten wurde.
IR(KBr, cm^-1): 1795
NMR (100 MHz, in d₆-DMSO, δ):
1.18(s,(CH₃)₃C), 3.46 und 3.66(ABq, J=18Hz, 2-CH₂), 4.58 und 4.85(ABq, J=13Hz, 3-CH₂), 5.19(d, J=5Hz, 6-H), 5.82(dd, J=5 & 8Hz, 7-H), 5.79 und 5.92(ABq, J=6Hz, OCH₂O-pivaloyl), 6.54(br. s, OCONH₂), 6.66(s, Thiazolin 5-H), 7.04(br. s, NH-C(=H)-), 9.40(d, J=8Hz, CONH), 11.29(br. s, =NOH).

Elementaranalyse für C₂₀H₂₄N₆O₉S₂ · 0,5 H₂O:
Berechnet:C 42,47 H 4,46 N 14,86 Gefunden:C 42,79 H 4,60 N 14,47

Anwendungsbeispiel H Herstellung von 1-(Ethoxycarbonyloxy)ethyl-7-[2-(2- imino-4-thiazolin-4-yl)-2-hydroxyimino-acetamido]-3-carbamoyloxymeth-yl- 3-cephem-4-carboxylat (syn-Isomeres)

1,0 g Natrium-7-[2-(2-imino-4-thiazolin-4-yl)-2- hydroxyimino-acetamido]-3-carbamoyloxymethyl-3-cephem- 4-carboxylat (syn-Isomeres) wurde in 6 ml Dimethylformamid gelöst. Der Lösung wurden 1,37 g 1-(Ethoxycarbonyloxy) ethyljodid zugesetzt. Das Gemisch wurde 5 Tage gerührt. Das Gemisch wurde mit 150 ml Wasser und 200 ml Ethylacetat versetzt und dann kräftig gerührt. Die organische Schicht wurde abgetrennt, zweimal mit je 100 ml Wasser gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Die getrocknete Lösung wurde unter vermindertem Druck eingedampft. Durch Zugabe von 100 ml Petrolether zum Rückstand wurde ein Pulver gebildet. Das Pulver wurde abfiltriert, wobei das gewünschte Produkt in einer Ausbeute von 0,07 g erhalten wurde.
IR(KBr, cm^-1): 1790
NMR (100 MHz, in d₆-DMSO, δ):
1.14(t, J=7Hz, -CH₂CH₃), 1.51(d, J=5Hz, OCH(CH₃)O), 3.46 & 3.68(ABq, J=18Hz, 2-CH₂), 4.18(q, J=7Hz, -CH₂CH₃), 4.60 & 4.85(ABq, J=13Hz, 3-CH₂), 5.10(d, J=5Hz, 6-H), 5.86(dd, J=5 & 8Hz, 7-H), 6.55(br. s, OCONH₂), 6.66(s, Thiazolin 5-H), 6.74(q, J=7Hz, -CH(CH₃)-), 7.04(br. s, NH-(C=NH)-), 9.38(d, J=8Hz, CONH), 11.28(br. s, =NOH).

Bezugsbeispiel 1 Herstellung von 7-(4-Chlor-3-oxobutyrylamino)-3-(1- methyl-1H-tetrazol-5-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure

Während eine Lösung von 166,5 g (1,98 Mol) Diketen in 830 ml Methylenchlorid unter Kühlen bei einer Innentemperatur von -25 bis -30°C gerührt wurde, wurden 140 g (1,97 Mol) Chlorgas während einer Zeit von 100 Minuten eingeführt. Anschließend wurde die Lösung weitere 30 Minuten bei dieser Temperatur gerührt. Getrennt hiervon wurden 500 g (1,52 Mol) 7-Amino-3-(1-methyl-1H- tetrazol-5-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure und 394 g (3,05 Mol) Dibutylamin in 3 l Methylenchlorid gelöst. Die Lösung wurde auf -10 bis -20°C gekühlt. Das eingangs genannte Reaktionsgemisch wurde dieser Lösung während einer Zeit von 30 Minuten tropfenweise zugesetzt, worauf das Gemisch 40 Minuten bei der gleichen Temperatur gerührt wurde. Das Reaktionsgemisch wurde zu einem Gemisch von 6 l Ethylacetat und 6 l 10%iger Phosphorsäure gegeben. Nach kräftigem Rühren wurde die organische Schicht abgetrennt, mit Wasser gewaschen, getrocknet und unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde durch Zugabe von Ether aufgelockert. Hierbei wurden 644 g der gewünschten Verbindung in Pulverform erhalten.
IR(KBr, cm^-1): 1783, 1732, 1679.
NMR (100 MHz, d₆-DMSO, δ):
3.57 & 3.79(ABq, J=18Hz, 2-CH₂), 3.56(s, COCH₂CO), 3.91(s, Tetrazol -CH₃), 4.20 & 4.37(ABq, J=13Hz, 3-CH₂), 4.52(s, ClCH₂), 5.07(d, J=5Hz, 6-H), 5.67(dd, J=5 & 8Hz, 7-H), 9,05(d, J=8Hz, -CONH-).

Bezugsbeispiel 2 Herstellung von 7-(4-Brom-3-oxobutyrylamino)-3-(1- methyl-1H-tetrazol-5-yl)thiomethyl-3-cephem-carbonsäure

Eine Lösung von 1,03 g (0,01 Mol) Diketen in 5 ml Methylenchlorid wurde auf -30°C gekühlt. Der Lösung wurde tropfenweise eine Lösung von 2,24 g (0,01 Mol) Brom in 5 ml Methylenchlorid zugesetzt. Getrennt hiervon wurden 3,29 g (0,01 Mol) 7-Amino-3-(1-methyl-1H- tetrazol-5-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure und 2,02 g Triethylamin in 20 ml Methylenchlorid gelöst. Die Lösung wurde auf -20°C gekühlt. Das oben genannte Reaktionsgemisch wurde dieser Lösung schnell tropfen weise zugesetzt, worauf die Temperatur der Flüssigkeit 0°C erreichte. Die Temperatur der Flüssigkeit wurde allmählich auf Raumtemperatur erhöht, bei der das Gemisch 15 Minuten gerührt wurde. Das Reaktionsgemisch wurde einem Gemisch von 150 ml Ethylacetat und 100 ml 10%iger Phosphorsäure zugesetzt, worauf kräftig gerührt wurde. Die organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen, getrocknet und unter vermindertem Druck eingeengt. Der Rückstand wurde mit Ether aufgelockert. Hierbei wurden 4,1 g der gewünschten Verbindung in Pulverform erhalten.
IR(KBr, cm^-1): 1780, 1725, 1674.
NMR (100 MHz, d₆-DMSO, δ):
3.59 & 3.81(ABq, J=18Hz, 2-CH₂), 3.63(s, COCH₂CO), 3.93(s, Tetrazol -CH₃), 4.21 & 4.38(ABq, J=13Hz, 3-CH₂), 4.38(s, BrCH₂), 5.07(d, J=5Hz, 6-H), 5.67(dd, J=5 & 8Hz, 7-H), 9.06(d, J=8Hz, CONH).

Bezugsbeispiel 3 Herstellung von 7-(4-Brom-3-oxobutyrylamino)-3- carbamoyloxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure

Eine Lösung von 0,101 g Diketen in 2 ml Methylenchlorid wurde auf -30°C gekühlt, worauf eine Lösung von 0,208 g Brom in 1,3 ml Tetrachlorkohlenstoff tropfenweise zugesetzt wurde. Getrennt hiervon wurden 0,303 g 7-Amino-3- carbamoyloxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure und 0,303 g Triethylamin in 4 ml Methylenchlorid gelöst. Die Lösung wurde gekühlt. Das oben genannte Reaktionsgemisch wurde dieser Lösung tropfenweise zugesetzt. Nachdem die Kühlvorrichtung entfernt worden war, um die Temperatur der Flüssigkeit auf Raumtemperatur steigen zu lassen, wurde 30 Minuten gerührt. Das Methylenchlorid wurde unter vermindertem Druck abdestilliert und der Rückstand mit 20 ml 10%iger Phosphorsäure, 30 ml Methylethylketon und 5 ml gesättigter wäßriger Natriumchloridlösung kräftig ausge schüttelt. Die organische Schicht wurde abgetrennt, mit 5 ml gesättigter wäßriger Natriumchloridlösung gewaschen und getrocknet. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck entfernt. Nach Zugabe von 5 ml Ether zum Rückstand wurde an der Gefäßwand gerieben, wobei sich die gewünschte Verbindung in Pulverform abschied. Ausbeute 0,148 g.
IR(KBr, cm^-1): 3390, 3000, 1780, 1740, 1550, 1400, 1330.
UV λ max(ε, in Wasser): 262 nm (0,89 × 10⁴).
NMR (100 MHz, d₆-DMSO, δ):
3.48 & 3.66(ABq, J=18Hz, 2-CH₂), 3.64(s, COCH₂CO), 4.40(s, BrCH₂), 4.64 & 4.93(ABq, J=13Hz, 3-CH₂), 5.11(d, J=5Hz, 6-H), 5.68(dd, J=5 & 9Hz, 7-H), 6.5(br. s, OCONH₂), 9.04(d, J=9Hz, CONH).

Elementaranalyse für C₁₃H₁₄N₃O₇SBr:
Berechnet:C 35,79 H 3,23 N 9,61 Gefunden:C 35,84 H 3,25 N 8,26

Bezugsbeispiel 4 Herstellung von Benzhydryl-4-brom-3-oxobutyrat

In 10,5 ml Methylenchlorid wurden 2,1 g Diketen gelöst. Bei einer -30°C nicht übersteigenden Temperatur wurde eine Lösung von 4,0 g Brom in 12,5 ml Methylenchlorid der Lösung tropfenweise unter Rühren zugesetzt. Nach erfolgter Zugabe wurde das Gemisch 10 Minuten bei 0°C gehalten. Getrennt hiervon wurden 3,68 g Benzhydrol in 25 ml Methylenchlorid gelöst. Zur Lösung wurden 2,02 g Triethylamin gegeben. Unter Rühren bei einer -30°C nicht übersteigenden Temperatur wurde die in der beschriebenen Weise hergestellte Lösung von Bromacetoacetylbromid tropfenweise zugesetzt. Nach erfolgter Zugabe wurde das Gemisch 40 Minuten bei 0°C gerührt und danach mit Wasser gewaschen. Nach dem Trocknen über Magnesiumsulfat wurde das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert, wobei 6,99 g Benzhydryl-4-brom-3-oxobutyrat erhalten wurden.
IR(cm^-1, Film): 1743.
NMR(60 MHz, CDCl₃, δ):
3.68(s, COCH₂CO), 3.87(s, BrCH₂), 6.82(s, CH), 7.21(s, aromatisches H).

Bezugsbeispiel 5 Herstellung von Benzhydryl-4-brom-2-hydroxyimino-3-oxobutyrat

In 30 ml Essigsäure wurden 6,94 g Benzhydryl-4-brom-3- oxobutyrat gelöst. Während mit Eis gekühlt und gerührt wurde, wurde eine Lösung von 1,588 g Natriumnitrit in 6 ml Wasser zugetropft. Das Gemisch wurde weitere 20 Minuten bei Raumtemperatur gerührt und nach Zugabe von 60 ml gesättigter wäßriger Natriumchloridlösung mit Ethylacetat extrahiert. Die Ethylacetatschicht wurde mit gesättigter wäßriger Natriumchloridlösung gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck entfernt, wobei 7,56 g der gewünschten Verbindung erhalten wurden.
IR (ohne Lösungsmittel): 1742 cm^-1.
NMR (60 MHz, CDCl₃, w): 4,29 s, BrCH₂), 7,19 s, CH), 7,34 (s, aromatisches H), 9,79 (br. s, N = OH).

Bezugsbeispiel 6 Herstellung von Benzhydryl-2-acetoxyimino-4-brom-3-oxobutyrat

Zu 50 ml Essigsäureanhydrid wurden 26,2 g Benzhydryl-4- brom-2-hydroxyimino-3-oxobutyrat gegeben. Das Gemisch wurde 100 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Das überschüssige Essigsäureanhydrid und die durch die Reaktion gebildete Essigsäure wurden unter vermindertem Druck abdestilliert. Hierbei wurden 26,7 g der gewünschten Verbindung erhalten.
IR (cm^-1, ohne Lösungsmittel): 1809, 1750.
NMR (60 Mhz, CDCl₃, δ):
1.94(s, CH₃), 4.44(s, BrCH₂), 7.11(s, CH). 7,30(s, aromatisches H).

Claims

1. [7-(4-W-2-(syn)-Hydroxyimino-3-oxobutyrylamino)-3-cephem- 4-carbonsäuren] der Formel in der
W Chlor oder Brom und
Y sind, sowie ihre Salze und üblichen Ester.

2. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Verbindungen der Formel in der W und Y die in Anspruch 1 genannten Bedeutungen haben, oder ihre Salze oder üblichen Ester in an sich bekannter Weise mit einem Nitrosierungsmittel umsetzt.

3. Verwendung der Verbindungen nach Anspruch 1 zur Herstellung von Cephalosporinverbindungen.