Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Bis-(cis-3-amino-2-oxo-4 -azetidinyl)-dusulfidverbindungen der Formel
EMI1.1
worin Ac eine Acylgruppe darstellt.
Eine Acylgruppe Ac stellt in erster Linie den Acylrest einer organischen Carbonsäure, insbesondere den Acylrest einer gegebenenfalls substituierten aliphatischen, cycloaliphatischen, cycloaliphatisch-aliphatischen, aromatischen, araliphatischen, heterocyclischen oder heterocyclisch-aliphatischen Carbonsäure, sowie den Acylrest eines Kohlensäurehalbderivates dar.
Ein aliphatischer Rest einer entsprechenden organischen Carbonsäure, unter welchen Begriff auch die Ameisensäure fällt, ist ein gegebenenfalls substituierter aliphatischer Kohlenwasserstoffrest, wie ein Alkyl-, Alkenyloder Alkinyl-, insbesondere ein Niederalkyl- oder Niederalkenyl-, sowie auch ein Niederalkinylrest, der z.B.
bis zu 7, vorzugsweise bis zu 4 Kohlenstoffatome enthalten kann. Solche Reste können gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, z.B. durch freie, verätherte oder veresterte Hydroxy- oder Mercaptogruppen, wie Niederalkoxy-, Niederalkenyloxy-, Niederalkylendioxy-, gegebenenfalls substituierte Phenyloxy- oder Phenyl-niederalkoxy-.
Niederalkylmercapto- oder gegebenenfalls substituierte Phenylmercapto- oder Phenylniederalkylmercapto-, Niederalkoxycarbonyioxy- oder Niederalkanoyloxygruppen, oder Halogenatome, ferner durch Oxogruppen, Nitrogruppen, gegebenenfalls substituierte Aminogruppen, Azidogruppen, Acyl-, wie Niederalkanoyl- oder Benzoylgruppen, gegebenenfalls funktionell abgewandelte Carboxygruppen, wie in Salzform vorliegende Carboxylgruppen oder Niederalkoxycarbonyl-, gegebenenfalls Nsubstituierte Carbamyl-, oder Cyangruppen, oder gegebenenfalls funktionell abgewandelte Sulfogruppen, wie Sulfamoylgruppen oder in Salzform vorliegende Sulfogruppen, mono-. di- oder polysubstituiert sein. Ein divalenter aliphatischer Kohlenwasserstoffrest ist z.B. ein Niederalkylen- oder Niederalkenylenrest.
Ein cycloaliphatischer oder cycloaliphatisch-aliphatischer Rest in einer entsprechenden organischen Carbonsäure ist ein gegebenenfalls substituierter oder cycloaliphatisch-aliphatischer Kohlenwasserstoffrest, z.B. eine mono-, bi- oder polycyclische Cycloalkyl- oder Cycloalkenylgruppe, bzw. Cycloalkyl- oder Cycloalkenyl-niederalkyl- oder -niederalkenylgruppe, worin ein Cycloalkylrest z.B. bis zu 12, wie 3-8, vorzugsweise 3-6 Ringkohlenstoffatome enthält, während ein Cycloalkenylrest z.B. bis zu 12, wie 3-8, z.B. 5-8, vorzugsweise 5 oder 6 Ringkohlenstoffatome, sowie 1 bis 2 Doppelbindungen aufweist, und der aliphatische Teil eines cycloaliphatisch-aliphatischen Restes z.B. bis zu 7, vorzugsweise bis zu 4 Kohlenstoffatome enthalten kann.
Die obigen cycloaliphatischen oder cycloaliphatisch-aliphatischen Reste können, wenn erwünscht, z.B. durch gegebenenfalls substituierte aliphatische Kohlenwasserstoffreste, wie durch die obgenannten gegebenenfalls substituierten Niederalkylgruppen, oder dann, z.B. wie die obgenannten aliphatischen Kohlenwasserstoffreste, durch funktionelle Gruppen mono-, di- oder polysubstituiert sein.
Der aromatische Rest in einer entsprechenden Carbonsäure ist ein gegebenenfalls substituierter Kohlenwasserstoffrest, z.B. ein mono-, bi- oder polycyclischer aromatischer Kohlenwasserstoffrest, insbesondere ein Phenyl-, sowie ein Biphenylyl- oder Naphthylrest, der gegebenenfalls, z.B. wie die obgenannten aliphatischen und cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffreste, mono-, dioder polysubstituiert sein kann.
Der aliphatische Rest in einer entsprechenden Carbonsäure ist z.B. ein gegebenenfalls substituierter araliphatischer Kohlenwasserstoffrest, wie ein gegebenenfalls substituierter, z.B. bis zu drei, gegebenenfalls substituierte mono-, bi- oder polycyclische, aromatische Kohlenwasserstoffreste aufweisender aliphatischer Kohlenwasserstoffrest und stellt in erster Linie einen Phenyl-niederalkyl- oder Phenyl-niederalkenyl-, sowie Phenyl-niederalkinylrest dar, wobei solche Reste z.B. 1-3 Phenylgruppen enthalten und gegebenenfalls, z.B. wie die obgenannten aliphatischen und cycloaliphatischen Reste, im aromatischen und/oder aliphatischen Teil mono-, di- oder polysubstituiert sein können.
Heterocyclische Gruppen, eingeschlossen solche in heterocyclisch-aliphatischen Resten, in entsprechenden Carbonsäuren sind insbesondere monocyclische, sowie bioder polycyclische, aza-, thia-. oxa-, thiaza-, oxaza-, diaza-, triaza-, oder tetrazacyclische Reste, vorzugsweise aromatischen Charakters, die gegebenenfalls, z.B. wie die obgenannten cycloaliphatischen Reste, mono-, di- oder polysubstituiert sein können. Der aliphatische Teil in heterocyclisch-aliphatischen Resten hat z.B. für die entsprechenden cycloaliphatisch-aliphatischen oder araliphatischen Reste gegebene Bedeutung.
Der Acylrest eines Kohlensäurehalbderivates ist vorzugsweise der Acylrest eines Kohlensäurehalbesters, worin der organische Rest der Estergruppe einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen. cycloaliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffrest oder einen heterocyclisch-aliphatischen Rest darstellt, in erster Linie den Acylrest eines gegebenenfalls, z.B. in aoder p-Stellung, substituierten Niederalkylhalbesters der Kohlensäure (d.h. ein gegebenenfalls im Niederalkylteil, vorzugsweise in o- oder in p-Stellung, substituierter Niederalkoxycarbonylrest), sowie eines gegebenenfalls im Niederalkenyl-, Cycloalkyl-, Phenyl- bzw.
Phenyl-niederalkylteil substituierten Niederalkenyl-, Cycloalkyl-, Phenyl- oder Phenyl-niederalkyl-halbesters der Kohlensäure (d.h. ein gegebenenfalls im Niederalkenyl-, Cycloalkyl-, Phenyl- bzw. Phenyl-niederalkylteil substituierter Niederalkenyloxycarbonyl-, Cycloalkoxycarbonyl-, Phenyloxycarbonyl- oder Phenyl-niederalkoxycarbonylrest). Acylreste eines Kohlensäurehalbesters sind ferner entsprechende Reste von Niederalkylhalbestern der Kohlensäure, in welchen der Niederalkylteil eine heterocyclische, z.B. eine der obgenannten heterocyclischen Gruppen aromatischen Charakters enthält, wobei sowohl der Niederalkylrest, als auch die heterocyclische Gruppe gegebenenfalls substituiert sein können;
solche Acylreste sind im Niederalkylteil u. in der heterocyclischen Gruppe gegebenenfalls substituierte Niederalkoxycarbonylgruppen, welche im Niederalkylrest eine heterocyclische Gruppe aromatischen Charakters enthalten.
Ein Niederalkylrest ist z.B. eine Methyl-, Äthyl-, n Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, sek.-Butyl- oder tert.-Butyl-, sowie n-Pentyl-, Isopentyl-, n-Hexyl-, Isohexyl- oder n-Heptylgruppe, während ein Niederalkenyl rest z.B. eine Vinyl-, Allyl-, Isopropenyl-, 2- oder 3-Methalallyl- oder 3-Butenylgruppe, und ein Niederalkinylrest z.B. eine Propargyl- oder 2-Butinylgruppe sein kann.
Ein Niederalkylenrest ist z.B. ein 1,4-Butylen- oder 1,5-Phenylenrest, und ein Niederalkenylenrest z.B. ein 2 -Buten- 1 ,4-ylenrest.
Eine Cycloalkylgruppe ist z.B. eine Cyclopropyl-, Cyclobutyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl- oder Cycloheptyl-, sowie Adamantylgruppe, und eine Cycloalkenyl-, z.B.
eine 2-Cyclopentyl-, 2- oder 3-Cyclopentenyl-, 1-, 2- oder 3-Cyclohexenyl- oder 3-Cycloheptenylgruppe. Ein Cycloalkyl-niederalkyl- oder -niederalkenylrest ist z.B. eine Cyclopropyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl- oder Cycloheptylmethyl-, -1,1- od. -1,2-äthyl-, -1,1-, -1,2- oder-l,3-propyl-, -vinyl- oder -ally]gruppe, während eine Cycloalkenyl-niederalkyl- oder -niedernlkenylgruppe, z.B. eine 1-, 2- oder 3-Cyclopentenyl-, 1-, 2- oder 3-Cyclohexenyl- oder 1-, 2oder 3-Cycloheptenyl-methyl-, -1,1- oder -1,2-äthyl-, -1,1-, -1,2- oder -1,3-propyl-, -vinyl- oder -allylgruppe darstellt.
Ein Naphthylrest ist ein 1- oder 2Naphthylrest, während eine Biphenylylgruppe z.B. einen 4-Biphenylylrest darstellt.
Ein Phenyl-niederalkyl- oder Phenyl-niederalkenylrest ist z.B. ein Benzyl-, 1- oder 2-Phenyläthyl-, 1-, 2oder 3-Phenylpropyl-, Diphenylmethyl-, Trityl-, 1- oder 2-Naphthylmethyl-, Styry]- oder Cinnamylrest.
Heterocyclische Reste sind z.B. monocyclische, monoaza-, monothia- oder monooxacyclische Reste aromatischen Charakters, wie Pyridyl-, z.B. 2-Pyridyl-, 3-Pyridyl- oder 4-Pyridyl-, ferner Pyridiniumreste, Thienyl-, z.B. 2-Thienylreste, oder Furyl-. z.B. 2-Furylreste, oder bicyclische monoazacyclische Reste aromatischen Charakters, wie Chinolinyl-, z.B. 2-Chinolinyl- oder 4-Chinolinylreste, oder Isochinolinyl-, z.B. I-Isochinolinylreste, oder monocyclische diaza-, triaza-, tetraza-, thiaza- oder oxazacyclische Reste aromatischen Charakters, wie Pyrimidinyl-, Triazolyl-, Tetrazolyl-, Oxazolyl-, Isoxazolyl-, Thiazolyl- oder Isothiazolylreste. Heterocyclisch-aliphatische Reste sind heterocyclische Gruppen, insbesondere die obgenannten, enthaltende Niederalkyl- oder Niederalkenylreste.
Unter verätherten Hydroxygruppen sind in erster Linie Niederalkoxy-. z.B. Methoxy-, Äthoxy-, n-Propyloxy-, Isopropyloxy-, n-Butyloxy-, Isobutyloxy-, sek.-Butyloxy-, tert.-Butyloxy-, n-Pentyloxy- oder tert.-Pentyloxygruppen, sowie substituierte Niederalkoxy-, wie Halogen-niederalkoxy-, insbesondere 2-Halogen-niederalkoxy-, z.B. 2,2.2 Trichlor-, 2-Brom- oder 2-Jodäthoxygruppen, ferner Nie deralkenyloxy-, z.B. Vinyloxy- oder Allyloxygruppen, Niederalkylendioxy-, z.B. Methylen-, Äthylen- oder Isopropylidendioxygruppen, Cycloalkoxy-, z.B. Cyclopentyloxy-, Cyclohexyloxy- oder Adamantyloxygruppen, Phenyloxygruppen, Phenyl-niederalkoxy-, z.B.
Benzyloxyoder 1- oder 2-Phenyläthoxygruppen, oder durch monocyclische, monoaza-, monooxa- oder monothiacyclische Gruppen aromatischen Charakters substituierte Nieder alkoxy-, wie Pyridyl-niederalkoxy-, z.B. 2-Pyridylmeth oxy-, Furyl-niederalkoxy-, z.B. Furfuryloxy-, oder Thienyl-niederalkoxy-, z.B. 2-Thenyloxygruppen, zu verstehen.
Als verätherte Mercaptogruppen sind Niederalkylmercapto-, z.B. Methylmercapto-, Äthylmercapto- oder n-Bu tylmercaptogruppen, Niederalkenylmercapto-, z.B.
Ally]mercaptogruppen, Phenylmercaptogruppen od. Phenyl-niederalkylmercapto-, z.B. Benzylmercaptogruppen, zu nennen.
Veresterte Hydroxygruppen sind in erster Linie Halogen-, z.B. Fluor-, Chlor-, Brom- oder Jodatome, sowie Niederalkanoyloxy-, z.B. Acetyloxy- oder Propionyloxygruppen.
Substituierte Aminogruppen sind mono- oder disubstituierte Aminogruppen, in welchen die Substituenten in erster Linie monovalente oder divalente, gegebenenfalls substituierte aliphatische, cycloaliphatische, aromatische oder araliphatische Kohlenwasserstoffreste, sowie Acylgruppen darstellen. Solche Aminogruppen sind insbesondere Niederalkylamino- oder Diniederalkyl-amino-, z.B.
Methylamino-, Äthylamino-, Dimethylamino- oder Di äthylaminogruppen, oder gegebenenfalls durch Heteroatome, wie Sauerstoff-, Schwefel- oder gegebenenfalls, z.B.
durch Niederalkylgruppen, substituierte Stickstoffatome unterbrochene Niederalkylenaminogruppen, wie Pyrrolidino-, Piperidino-, Morpholino-, Thiomorpholino oder 4-Methylpiperazinogruppen. Substituierte Aminogruppen sind ferner Acylamino-, insbesondere Niederalkanoylamino-, wie Acetylamino oder Propionylaminogruppen, oder gegebenenfalls in Salz-, wie Alkalimetall-, z.B. Natrium-, oder Ammoniumsalzform, vorliegende Sulfoaminogruppen.
Ein Niederalkanoylrest ist z.B. eine Acetyl- oder Propionylgruppe.
Eine in Salzform vorliegende Carboxylgruppe ist z.B.
eine in Alkalimetall- oder Ammoniumsalzform vorliegende Carboxylgruppe.
Ein Niederalkoxycarbonylrest ist z.B. eine Methoxycarbonyl-, Äthoxycarbonyl-, n-Propyloxycarbonyl-, Iso propyloxycarbonyl-, tert.-Butyloxycarbonyl- oder tert. Pentyloxycarbonylgruppe.
Gegebenenfalls N-substituierte Carbamylgruppen sind z.B. N-Niederalkyl- oder N,N-Diniederalkyl-carbamyl-, wie N-Methyl-, N-Äthyl-, N,N-Dimethy.l- oder N,N-Di äthylcarbamylgruppen.
Eine Sulfamylgruppe kann gegebenenfalls substituiert sein und z.B. eine N-Niederalkyl-sulfamoyl-, wie N-Methyl- oder N,N-Dimethylsulfamoylgruppe darstellen. In Salzform vorliegende Sulfogruppen sind z.B. in Alkalimetall-, z.B. Natriumsalzform vorliegende Sulfogruppen.
Ein Niederalkenyloxycarbonylrest ist z.B. die Vinyloxycarbonylgruppe, während Cycloalkoxycarbonyl- und Phenylniederalkoxycarbonylgruppen, in welchen der Cycloalkyl- bzw. Phenyl-niederalkylrest die obgenannte Bedeutung haben, z.B. Adamantyloxycarbonyl-, Benzyloxycarbonyl-, Diphenylmethoxycarbonyl- oder a-4-Biphenyl yl-oc-methyläthoxycarbonylgruppen darstellen. Niederalkoxycarbonylgruppen, in welchen der Niederalkylrest z.B. eine monocyclische, monoaza-, monooxa- oder monothiacyolische Gruppe enthält, sind z.B. Furylnieder alkoxycarbonyl-, wie Furfuryloxycarbonyl-, oder Thie nyiniederalkoxycarbonyl-, z.B. 2-Thenyloxycarbonylgrup- pen.
Die neuen Disulfidverbindungen der Formel I stellen, wie unten gezeigt wird, wertvolle Zwischenprodukte zur
Herstellung von pharmakologisch aktiven Verbindungen dar.
Besonders wertvoll als Zwischenprodukte sind Ver bindungen der Formel I, worin die Acylgruppe Ac für einen, in einem vorzugsweise pharmakologisch wirksa men, natürlich vorkommenden oder synthetisch herstell baren N-Acylderivat der 6-Amino-penicillansäure- oder 7 Amino - cephalosporansäureverbindungen enthaltenen
Acylrest oder einen leicht abspaltbaren Acylrest steht.
Ein in pharmakologisch wirksamen N-Acylderivaten der 6-Amino-penicillansäure oder 7-Amino-cephalospo ransäure enthaltener Acylrest Ac oder ein in diesen überführbarer Acylrest ist in erster Linie eine Gruppe der Formel
EMI3.1
worin n für 0 steht und R1 einen gegebenenfalls substituierten cycloaliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest, oder einen gegebenenfalls substituierten heterocyclischen Rest, vorzugsweise aromatischen Charakters, eine funktionell abgewandelte, vorzugsweise ver ätherte Hydroxy- oder Mercaptogruppe oder eine gegebenenfalls substituierte Aminogruppe bedeutet, oder worin n für 1 steht, RI Wasserstoff oder einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest oder einen gegebenenfalls substituierten heterocyclischen Rest,
vorzugsweise aromatischen Charakters, eine gegebenenfalls funktionell abgewandelte, vorzugsweise verätherte oder veresterte Hydroxy- oder Mercaptogruppe, eine gegebenenfalls funktionell abgewandelte Carboxylgruppe, eine Acylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte Aminogruppe oder eine Azidogruppe darstellt, und jeder der Reste R13 und R332 Wasserstoff bedeutet, oder worin n für 1 steht, Rr einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest oder einen gegebenenfalls substituierten heterocyclischen Rest, vorzugsweise aromatischen Charakters bedeutet, RII eine gegebenenfalls funktionell abgewandelte, vorzugsweise verätherte Hydroxy- oder Mercaptogruppe,
eine gegebenenfalls substituierte Aminogruppe oder eine gegebenenfalls funktionell abgewandelte Carboxylgruppe bedeutet, und Rlll für Wasserstoff steht, oder worin n für 1 steht, jeder der Reste Rl und RI' eine funktionell abgewandelte, vorzugsweise verätherte oder veresterte Hydroxygruppe oder eine gegebenenfalls funktionell abgewandelte Carboxylgruppe bedeutet, und R113 Wasserstoff darstellt, oder worin n für 1 steht, R1 Wasserstoff oder einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest bedeutet, und Rll und R311 zusammen einen gegebenenfalls substituierten, durch eine Doppelbindung mit dem Kohlenstoffatom verbundenen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest darstellen,
oder worin n für 1 steht, und Rl einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest oder einen gegebenenfalls substituierten heterocyclischen Rest, vorzugsweise aromatischen Charakters, R33 einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest und R311 Wasserstoff oder einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest bedeuten.
In den obigen Definitionen bedeutet ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest z.B. eine geradkettige oder verzweigte Niederalkyl-, sowie Niederalkenyl- oder Niederalkinylgruppe. Ein solcher Rest, insbesondere ein Niederalkylrest, kann als Substituenten z.B. gegebenenfalls substituierte cycloaliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffreste, z.B.
Phenylreste, oder gegebenenfalls substituierte heterocyclische Reste, vorzugsweise aromatischen Charakters, ferner gegebenenfalls funktionell abge wandelte, vorzugsweise verätherte oder veresterte Hydroxy- oder Mercapto-, z.B. durch gegebenenfalls substituierte aliphatische, aromatische oder araliphatische Kohlenwasserstoffreste, sowie heterocyclische oder heterocyclische-aliphatische Gruppen verätherte Hydroxy- oder Mercaptogruppen, wie gegebenenfalls substituierte Niederalkoxy-, Phenyloxy-, Phenyl-niederalkoxy- oder Niederalkylmercaptogruppen, oder Halogenatome, Nitrogruppen, gegebenenfalls substituierte Amino-, wie Dinicderalkyl-amino-, Alkylenamino-, Niederalkanoyl-aminooder Sulfoaminogruppen, Acyl-, z.B. gegebenenfalls substituierte Niederalkanoyl- oder Benzoylreste, oder gegebenenfalls funktionell abgewandelte Carboxyl-, z.B.
Niederalkoxycarbonyl-, Carbamoyl- oder Cyangruppen, Azidogruppen oder gegebenenfalls funktionell abgewandelte Sulfo-, z.B. Sulfamoylgruppen, enthalten.
Ein cycloaliphatischer Kohlenwasserstoffrest enthält vorzugsweise 3-7 Ringkohlenstoffatome und ist eine gegebenenfalls, z.B. durch aliphatische Reste oder dann, z.B.
wie der bige aliphatische Rest, durch funktionelle Gruppen substituierte Cycloalkyl-. sowie Cycloalkenylgruppo, in erster Linie mit 5 oder 6 Ringkohlenstoffatomen. Vorzugsweise enthält ein solcher cycloaliphatischer Rest. in erster Linic ein Cycloalkylrest, als Substituenten eine Aminogruppe in der 1-Stellung.
Die obgenannten aromatischen Kohlenwasserstoftreste sind insbesondere gegebenenfalls substituierte, bicyclische, in erster Linie aber monocyclische aromatische Kohlenwasserstoffreste, die teilweise gesättigt sein können, wie Naphthyl- oder Tetrahydronaph-thyl-, in erster Linie Phenylreste. Diese Reste können z.B. durch gegebenenfalls substituierte aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoff-, z.B.
Niederalkyl-, Trifluormethyl- oder gegebenenfalls substituierte Cycloalkyl- oder Phenylreste, oder durch funktionelle Gruppen, wie gegebenenfalls funktionell abgewandelte, z.B. verätherte oder veresterte, Hydroxy- oder Mercapto-, Nitrogruppen, gegebenenfalls substituierte Aminogruppen, Acylgruppen, gegebenenfalls funktionell abgewandelte Carboxyl- oder gegebenenfalls funktionell abgewandelte Sulfogruppen, z.B. die obgenannten funktionellen Gruppen dieser Art, substituiert sein.
Ein gegebenenfalls substituierter heterocyclischer Rest, vorzugsweise aromatischen Charakters, ist in erster Linie ein monocyclischer monoaza-, monothia-, monooxa-, diaza-, oxaza-, thiaza-, triaza- oder tetrazacyclischer Rest, vorzugsweise aromatischen Charakters, z.B. ein Pyridyl-, Pyridinium-, Thienyl-, Furyl-, Imidazolyl-, Isozolyl-, Thiazolyl-, Triazolyl-, Tetrazolyl- oder Isoxazolylrest, der z.B. wie einer der obgenannten aromatischen Reste substituiert sein kann.
Eine verätherte Hydroxy- oder Mercaptogruppe enthält als veräthernden Rest z.B. einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen, cycloaliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffrest, und bedeutet z.B. eine gegebenenfalls substituierte Niederalkoxy-, Niederalkenyloxy-, Phenyloxy-, Phenyl-niederalkoxy-, Niederalkylmercapto-, Niederalkenylmercapto-, Phenylmercapto- oder Phenyl-niederalkylmercaptogruppe. Weitere, eine Hydroxy- und insbesondere Mercaptogruppe ver äthernde Reste sind gegebenenfalls substituierte heterocyclische Gruppen, vorzugsweise aromatischen Charakters, wie z.B. die obgenannten heterocyclischen Reste.
Veresterte Hydroxygruppen sind z.B. durch anorganische oder organische Säuren veresterte Hydroxygruppen, insbesondere Halogenatome, ferner auch gegebenen falls substituierte Niederalkanoyloxy- oder Benzoyloxygruppen.
Substituierte Aminogruppen enthalten als Substituenten einen oder zwei gegebenenfalls substituierte aliphatische, cycloaliphatische, aromatische oder araliphatische Kohlenwasserstoffreste, wobei solche Reste, insbesondere aliphatische Reste, auch bivalent sein können, und sind z.B. gegebenenfalls, wie durch Halogenatome, substituierte Niederalkyl- oder Diniederalkylaminogruppen oder gegebenenfalls substituierte Niederalkylenaminogruppen mit 5-7 Ringgliedern, in welchen die Kohlenstoffatome des Niederalkylenrestes durch ein Sauerstoff- oder Schwefelatom oder ein, gegebenenfalls einen Substituenten, z.B.
eine Niederalkylgruppe, aufweisendes Stickstoffatom unterbrochen sein können.
Gegebenenfalls funktionell abgewandelte Carboxylgruppen sind z.B. veresterte oder amidierte Carboxylgruppen, wie Niederalkoxycarbonyl- oder gegebenenfalls N-substituierte, wie N-Niederalkyl- oder N,N-Diniederalkylcarbamoylgruppen, ferner Cyangruppen.
Eine Acylgruppe ist z.B. eine gegebenenfalls substituierte Niederalkanoyl-, Niederalkenoyl- oder Benzoylgruppe.
In obgenannten, durch organische Reste substituierten funktionellen Gruppen, wie verätherten Hydroxy- oder Mercaptogruppen oder substituierten Aminogruppen, können die organischen Reste, z.B. aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Gruppen, ferner heterocyclische Reste gegebenenfalls, z.B. wie die obgenannten Reste dieser Art, substituiert sein.
In den obgenannten Acylgruppen der Formel Ib steht z.B. n für 0 und RI für eine gegebenenfalls, vorzugsweise in 1-Stellung durch Amino oder eine, gegebenenfalls in Salz-, z.B. Alkalimetallsalzform vorliegende Sulfoamino- gruppe, substituierte Cycloalkylgruppe mit 5-7 Ringkohlenstoffatomen, eine gegebenenfalls, vorzugsweise durch Niederalkoxy, substituierte Phenyl-, Naphthyl- oder Te trahydronaphthylgruppe, eine gegebenenfalls, z.B. durch Niederalkyl- und/oder Phenylgruppen, die ihrerseits Sub stituenten, wie Halogen, z.B. Chlor, tragen können, sub stituierte heterocyclische Gruppe, wie eine 4-Isoxazolyl-, oder eine vorzugsweise, z.B. durch einen gegebenenfalls substituierten, wie Halogen, z.B.
Chlor enthaltenden Niederalkylrest N-substituierte Aminogruppe, oder n für
1, RI für eine gegebenenfalls, vorzugsweise durch Halo gen, wie Chlor, gegebenenfalls substituiertes Phenyloxy,
Amino und/oder Carboxy, substituierte Niederalkylgrup pe, eine Niederalkenylgruppe, eine gegebenenfalls sub stituierte, wie Hydroxy, Halogen, z.B.
Chlor, oder gege benenfalls substituiertes Phenyloxy enthaltende Phenyl gruppe, eine gegebenenfalls, z.B. durch Amino, substi tuierte Pyridyl-, Pyridinium-, Thienyl-, 1-Imidazolyl oder l-Tetrazolylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte Nie deralkoxy oder Phenyloxygruppe, eine Niederalkylmer capto- oder Niederalkenylmercaptogruppe, eine gegebe nenfalls, z.B. durch Niederalkyl. substituierte Phenylmer capto-, 2-Imidazolylmercapto- oder 1 ,2,4-Triazol-3 -ylmer- captogruppe, ein Halogen-, insbesondere Chlor- oder
Bromatom, eine Carboxy-, Niederalkoxycarbonyl-, Cyan oder gegebenenfalls, z.B.
durch Phenyl, N-substituierte
Carbamoylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte Nie deralkanoyl- oder Benzoylgruppe, oder eine Azidogrup pe, und RII und RIIt für Wasserstoff, oder n für 1, RI für eine gegebenenfalls substituierte Phenyl- oder Thie nylgruppe, RII für eine Amino- oder Cyangruppe, eine gegebenenialls in Salz-, z.B. Alkalimetallsalzform vorlie gende Carboxyl- oder Sulfoaminogruppe, oder eine gegebenenfalls substituierte Niederalkoxy- oder Phenyloxygruppe, und RIII für Wasserstoff, oder n für 1, RI und R je für ein Halogen-, z.B. Bromatom, oder eine Niederalkoxycarbonyl-, zB.
Methoxycarbonylgruppe, und RIII für Wasserstoff, oder n für 1, und jede der Gruppen RT, RII und RIII für eine Niederalkylgruppe stehen.
Die obigen Acylgruppen können z.B. durch den Rest der Formel RIV-(CmH2m)-C(=O)- dargestellt werden, worin m für 0, 1 oder 2, vorzugsweise 1, steht und ein Kohlenstoffatom eines, vorzugsweise unverzweigten, Alkylenrestes der Formel -(CmH2m)- z.B. durch eine gegebenenfalls substituierte Aminogruppe, eine freie, verätherte oder veresterte Hydroxy- oder Mercaptogruppe, eine freie oder funktionell abgewandelte Carboxylgruppe oder eine Oxogruppe, z.B. durch eine der obgenannten Gruppen dieser Art, substituiert sein kann, und worin RIV einen, gegebenenfalls im Kern, z.B. wie der obige Alkylenrest, sowie durch Nitro- oder gegebenenfalls funktionell abgewandelte Sulfogrüppen substituierten aromatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoff-, wie Phenyl- oder Cycloalkylrest, oder eine, gegebenenfalls, z.B.
wie der obige aromatische oder cycloaliphatische Rest, substituierte heterocyclische Gruppe, vorzugsweise aromatischen Charakters, wie eine gegebenenfalls substituierte Pyridyl-, Py- ndinimn-, Thienyl-, Furyl-, Imidazolyl-, Tetrazolyl- oder Isoxazolylgruppe, ferner eine, durch einen, gegebenenfalls wie angegeben substituierten, aromatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest oder heterocyclischen Rest, z.B. aromatischen Charakters, verätherte Hydroxyoder Mercaptogruppe bedeutet.
Solche Acylreste sind z.B. 2,6-Dimethoxybenzoyl-, Tetrahydronaphthoyl-, 2 -Methoxy-naphthoyl-, 2-Äthoxy-naphthoyl-, Cyclopentylcarbonyl-, a-Amino-cyclopentylcarbonyl- oder a-Amino -cyclohexylcarbonyl- (gegebenenfalls mit substituierter Aminogruppe, wie einer, gegebenenfalls in Salz-, wie Al kalimetallsalzform vorliegender Sulfoaminogruppe oder einer Acylaminogruppe, worin der Acylrest vorzugsweise ein leicht abspaltbarer Acylrest eines Kohlensäurehalbesters, wie der 2,2,2-Trichloräthoxyvarbonyl-, Phenacyl oxycarbonyl- oder tert.-Butyloxycarbonylrest ist), Benzyloxycarbonyl-, Hexahydrobenzyloxycarbonyl-, 2-Phenyl-5-methyl-4-isoxazolylcarbonyl-,
2-(2-Chlorphenyl)-5 -methyl - 4 -isoxazolylearbonyl-, 2-(2,6-Dichlorphenyl)-5- methyl-4-isoxazolylcarbonyl-, Phenylacetyl-, Phenacylcarbonyl-, Phenyloxyacetyl-, Phenylthioacetyl-, Bromphenylthioacetyl-, 2-Phenyloxypropionyl-, a -Phenyloxy-phe- nylacetyl-, a-Methoxy-phenylacetyl-, a-Äthoxy-phenylace- tyl-, a-Methoxy-3,4-dichlor-phenylacetyl-, z-Cyan-phenyl- acetyl-, Phenylglycyl- (gegebenenfalls mit, z.B. wie oben angegeben, substituierter Aminogruppe), Benzylthioacetyl-, Benzyltbiopropionyl-, a- Garboxyphenylacetyl- (gege benenfalls mit funktionell abgewandelter, wie in Salz-, z.B.
Alkalimetallsalzform vorliegender oder veresterter Carboxylgruppe), 2-Pyridylacetyl-, 4-Amino-pyridiniumacetyl-, 2-Thienylacetyl-, a -Carboxy-2-thienylacetyl- oder a-Carboxy-3-thienylacetyl- (gegebenenfalls mit, z.B. wie oben angegeben, funktionell abgewandelter Carboxylgruppe), a-Cyan-2-thienylacetyl-, a-Amino-2-thienylace- tyl- oder a-Amino-3-thienylacetyl- (gegebenenfalls mit, z.B. wie oben angegeben, substituierter Aminogruppe), 3
Thienylacetyl-, 2-Furylacetyl-, 1 -Imidazolylacetyl-, 1 -Me- thyl-5 tetrazolylacetyl-, 3 -Methyl-2-imidazoWlthioacetyl- oder 1,2,4-Triazol-3-yl-thioacetylgruppe. Ein Acylrest ist z.B.
auch eine Gruppe der Formel CnH2n+,-C(=O)- oder CnH2n 1-C(=O)-s worin n für eine ganze Zahl bis 7 steht und die Kette gerade oder verzweigt und gegebenenfalls von einem Sauerstoff- oder Schwefelatom unterbrochen und/oder z.B. durch Halogenatome, freie oder funktionell abgewandelte Carboxyl-, wie Niederalkoxycarbonyl- oder Cyangruppen, freie oder substituierte Aminogruppen, oder Oxo-, Azido- oder Nitrogruppen, substituiert sein kann, z.B.
eine Propionyl-, Butyryl-, Hexanoyl-, Octanoyl-, Acrylyl-, Crotonoyl-, 3-Butenoyl-, 2-Pentenoyl-, Methoxyacetyl-, Methylthioacetyl-, Butylthioacetyl-, Allylthioacetyl-, Chloracetyl-, Bromacetyl-, Dibromacetyl-, 3-Chlorpropionyl-, 3-Brompropionyl-, Aminoacetyl-, 5 -Amino-5-carboxy-valeryl- (gegebenenfalls mit substi tuierter Amino- und/oder gegebenenfalls funktionell abgewandelter Carboxylgruppe), Azidoacetyl-, Carboxyacetyl-, Methoxycarbonylacetyl-, Äthoxyearbonylacetyl-, Bismethoxyvarbonylacetyl-, N - Phenylcarbamoylacetyl-, Cyanacetyl-, cc-Cyanpropionyl- oder 2-Cyan-3-dimethylacrylylgruppe, ferner ein Rest der Formel RV-NH-CO-,
worin Rv einen gegebenenfalls substituierten aromatischen oder aliphatischen Kohlenwasserstoffrest, insbesondere einen, gegebenenfalls, vorzugsweise durch Niederalkoxygruppen und/oder Halogenatome substituierten Niederalkylrest, z.B. den N-2-Chloräthylcarbamoylrest, bedeutet.
Ein leicht abspaltbarer Acylrest Ac' ist in erster Linie ein durch Reduktion z.B. beim Behandeln mit einem chemischen Reduktionsmittel, oder durch Säurebehand- lung, z.B. mit Trifluoressigsäure, abspaltbarer Acylrest eines Halbesters der Kohlensäure, wie ein, vorzugsweise mehrfach verzweigter oder durch Halogenatome substi tuierter Niederalkoxycarbonyl-, z.B.
tert.-Butyloxycarbonyl-, tert.-Pentyloxyvarbonyl-, 2,2,2-Trichloräthoxycarbo- nyl- oder 2-Jodäthoxyvarbonylrest oder ein in letzteren überführbaren Rest wie der 2-Bromäthoxyearbonylrest, ein, vorzugsweise polycyclischer Cycloalkoxyvarbonyl-, z.B.
Adamantyloxycarbonylrest, ein Phenylniederalkoxy carbonyl-, in erster Linie α-Phenylniederalkoxycarbonyl- rest; worin die x-Stellung vorzugsweise mehrfach substituiert ist, z.B. der Diphenyl-methoxyzarbonyl- oder x-4- -Biphenylyl-α-methyl-äthyloxycarbonylrest, oder ein Fu rylniederalkoxyzarbonyl-, in erster Linie x-Furylnieder- alkoxycarbonyl-, z.B. Furfuryloxyvarbonylrest.
In erster Linie steht in einer Verbindung der Formel I die Gruppe Ac für einen in natürlich vorkommenden oder biosynthetisch herstellbaren N-Acylderivaten von 6-Ami- no-penam-3-carbonsäure- oder 7-Amino-ceph-3-em-4- -carbonsäureverbindungen enthaltener Acylrest, wie einen gegebenenfalls substituierten Phenylacetyl- oder Phenyloxyacetylrest, ferner einen gegebenenfalls substituierten Niederalkanoyl- oder Niederalkenoylrest, z.B.
den 4-Hy droxy-phenylacety}-, Hexanoyl-, Octanoyl-, 3-Hexenoyl-, 5-Amino-5-carboxy-valeryl-, n-Butylmercaptoacetyl- oder Allylmercaptoacetyl-, und insbesondere den Phenylacetyl- oder Phenyloxyacetylrest, einen in hochwirksamen N Acylderivaten von 6-Amino-penam-3-carbonsäure- oder 7-Amino-ceph-3-em- 4-carbonsäureverbindungen vorkommenden Acylrest, wie den 2-Chloräthylcarbamoyl-, Cyanacetyl-,
Phenylglycyl- (gegebenenfalls mit substituierter Aminogruppe), 2-Thienylacetyl-, a-Amino-2-thienylacetyl- (gegebenenfalls mit substituierter Aminogruppe), 1-Amino-cyclohexylcarbonyl- (gegebenenfalls mit substituierter Aminogruppe), x-Carboxy-phenylacetyl- (gegebenenfalls mit substituierter Carboxylgruppe) oder a -Carboxy-thienylacetylrest (gegebenenfalls mit geschützter Carboxylgruppe), oder einen leicht, insbesondere unter sauren Bedingungen, z.B. beim Behandeln mit Trifluoressigsäure, oder reduktiv, z.B.
beim Behandeln mit Zink in Gegenwart von wässriger Essigsäure, abspaltbaren Acylrest eines Kohlensäurehalbesters, wie den tert.-Butyl oxycarbonyl-, 2,2,2-Trichloräthoxyvarbonyl- oder 2-Jod- äthoxycarbonyl- oder den in letzteren überführbaren 2 Bromäthoxyzarbonylrest.
Die neuen Disulfidverbindungen der Formel I können überraschenderweise erhalten werden, indem man eine Verbindung der Formel
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worin Y eine gegebenenfalls substituierte Methylengruppe darstellt, unter Oxydation. Abspaltung einer am Stickstoff gebundenen Gruppe und Acylicrung in beliebiger Reihen- folge, in die entsprechende Verbindung der Formel I überführt.
In einem Ausgangsmaterial der Formel II steht Y vorzugsweise für eine mono- oder disubstituiertc Methylengruppe, wobei Substituenten vorzugsweise gegebenenfalls substituierte, mono- oder divalente Kohlenwasserstoff- reste, in erster Linie entsprechende aliphatische Kohlen wasserstoffresie, wie Niederalkyl-. z.B. Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl- oder Isobutylgruppen, ferner Niederalkylen-, z.B. 1,4-Butylen- oder l,5-Pentylen- gruppen, sowie entsprechende cycloaliphatische, cycloali phatisch-aliphatische, aromatischc oder araliphatische Kohlenwasserstoffreste, wie Cycloalkyl-, z.B. Cyclopcntyloder Cyclohexyl-, Phenyl- oder Phenylniederalkyl-, z.B.
Benzyl- oder Phenyläthylgruppen. In erster Linie steht Y für die Isopropyliden- oder die Isobutylidengruppe, d.h.
für einen durch zwei Methylgruppen oder eine Isopropyl- gruppe substitu,ierten Methylenrest.
Verfahrensgemäss verwendete Oxydationsmittel sind in erster Linie solche, die zur Bildung von Disulfadverbin- dungen unter Bedingungen verwendet werden, unter welchen der p-Lactamring nicht beeinflusst wird. Es sind dies insbesondere Halogen, wie Brom und in erster Linie Jod das man vorteilhafterweise in Gegenwart von organischen Lösungsmitteln, z.B. gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffen, wie aromatischen Kohlenwasserstoffen, z.B.
Benzol, Äthern, wie cyclischen Äthern, z.B. Tetrahydrofuran oder Dioxan, Alkoholen, wie Niederalkanolen, z.B.
Methanol oder Äthanol, oder Carbonsäuren, wie Niederalkancarbonsäuren, z.B. Essigsäure. oder Lösungsmittelgemischen und gegebenenfalls in Gegenwart von Wasser, unter Kühlen (z.B. Temperaturen bis zu etwa30 C), bei Zimmertemperatur oder unter leichtem Erwärmen, ferner wenn notwendig, unter einer Inertgas-, wie Stickstoffatmosphäre, verwendet.
Weitere zur Oxydation von Ausgangsstoffen geeignete Oxydationsmittel sind oxydierende Schwermetallcarboxy- late, vorzugsweise Blei-IV-carboxylate, wie Blei-IV-alkanoate, insbesondere -niederalkanoate und in erster Linie Bleitetraacetat, ferner Bleitetrapropionat oder Bleitetrastearat, sowie gegebenenfalls substituierte Bleitetraben- zoate, z.B. Bleitetrabenzoat oder Bleitetra-3-brombenzoat, ebenso Thallium-III-carboxylate, z.B.
Thallium-III-acetat, oder Quteksilber-II-carboxylate, wie Quecksilber-IIacetat, wobei diese Oxydationsmittel, wenn erwünscht, in situ, z.B. durch Reaktion von Bleidioxyd oder Quecksil ber-lloxyd mit einer organischen Carbonsäure, wie Es Essigsäure, gebildet werden können.
Vorteilhafterweise verwendet man die obigen Schwermetallcarboxylate, insbesondere die entsprechenden Blei -1V-verbindungen, in Gegenwart einer Lichtquelle, wobei man vorzugsweise mit ultraviolettem, sowie längerwelligem, wie sichtbarem Licht, gegebenenfalls unter Zusatz geeigneter Sensibilisatoren arbeitet. Dabei hat das UV Licht vorzugsweise einen - Hauptwellenlängenbereich von über 280 mp, in erster Linie von etwa 300 m:\L bis etwa 350 raC1; dieser kann z.B. durch geeignetes Filtrieren des ultravioletten Lichtes durch ein entsprechendes Filter, z.B.
Pyrexfilter, oder durch geeignete Lösungen, wie Salz:lö- sungen, oder andere, kürzerwelliges Licht absorbierende Flüssigkeiten, wie Benzol oder Toluol, erzielt werden. Das ultraviolette Licht wird vorzugsweise mittels einer Hochdruck-Quecksilberdampflampe erzeugt.
Die Oxydation mit einem Schwermetallcarboxylat Oxydationsmittel wird üblicherweise in Anwesenheit eines geeigneten Verdünnungsmittels, wie Benzol, Acetonitril oder Essigsäure, wenn notwendig, unter Kühlen oder unter Erwärmen und/oder in einer Inertgasatmosphäre durchgeführt.
Ferner können als Oxydationsmittel in der obigen Reaktion Sauerstoff (z.B. als reiner Sauerstoff oder in Form von Luft) in Gegenwart eines als Katalysator verwendeten Schwermetall-, z.B. Kupfer-II- oder Eisen-Ill- -salzes, wie Eisen-III-chlorid oder Eisen-III-sulfat, und vorzugsweise in Gegenwart eines Lösungsmittels, wie Essigsäure, Hypohalogenitverbindungen, insbesondere Al kaiinaetallhypohaiogenite, z.B.
Natriumhypojodit, sowie organische Hypohalogenite, wie tert. -Butylhypohalogenit, geeignete Eisen-III-salze und -komplexe, wie Eisen-IIIchlorid, vorzugsweise in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels, z.B. Äther, Essigsäure, oder Äthanol, und gegebenenfalls von Wasser, oder Kaliumferricyanid, 1,2
Dijodäthan in Gegenwart eines organischen Lösungsmit- tels z.B. Aceton, Tetrahydrofuran oder Äthanol, oder
Thiocyanogen in Gegenwart eines geeigneten organischen
Lösungsmittels, z.B. Essigsäure, verwendet werden.
In einer verfahrensgemäss als Zwischenprodukt er hältlichen Disulfidverbindung, in welcher die Aminogrup pe durch eine gegebenenfalls mono- oder disubstituierte
Methylengruppe substituiert ist, kann diese in Gegenwart von Wasser, d.h. also auch während der Oxydationsreak tion, falls diese in Gegenwart von Wasser durchgeführt wird, durch Wasserstoff ersetzt werden.
In einer verfahrensgemäss erhältlichen Disulfidverbin dung, werden Aminogruppen, die entweder unsubstituiert sind oder je einen gegebenenfalls substituierten Methylen rest als Substituenten enthalten, nach an sich bekannten
Methoden, z.B. durch Behandeln mit Carbonsäuren oder reaktionsfähigen Säurederivaten davon, wie Halogeniden, z.B. Chloriden, Anhydriden (worunter auch die inneren
Anhydride von Carbonsäuren, d.h. Ketene, oder von
Carbamin- oder Thiooarbaminsäuren, d.h. Isocyanate oder Isothiocyanate, oder gemischte Anhydride, wie sol- che, die sich z.B. mit Chlorameisensäure-niederalkylestern oder Trichloressigsäurechlorid bilden lassen, zu verstehen sind) oder aktivierten Estern acyliert.
Dabei arbeitet man, wenn notwendig, in Gegenwart von geeigneten Kondensationsmitteln, bei Verwendung von Säuren z.B. in Gegenwart von Carbodiimiden, wie Di cyclohexylcarbodiimid, und bei Verwendung von reak tionsfähigen Säurederivaten z.B. in Gegenwart von basi schen Mitteln, wie Triäthylamin oder Pyridin.
Eine Acylgruppe kann auch stufenweise eingeführt werden; z.B. kann man in eine Aminogruppe eine Halo gen-niederaikanoyl-, z.B. Bromacetylgmppe, einführen und eine so erhältliche N-Halogen-niederalkanoylaminoverbindung mit geeigneten Austauschreagentien, wie basischen Verbindungen, z.B. Tetrazol, Thioverbindungen, z.B. 2-Mercapto- 1 -methyl4midazol, oder Metallsalzen, z.B. Natriumazid, umsetzen und so zu substituierten N Niederalkanoylaminoverbindungen gelangen.
Ferner kann man eine verfahrensgemäss erhältliche Aminoverbindung mit einem Carbonyldihalogenid, wie Phosgen, umsetzen und die gebildete Halogen-, z.B. Chlorcarbonylaminover- bindung mit einem Alkohol, z.B. tert. -Butanol, behandeln, und so stufenweise eine verätherte Hydroxycarbonyl-, z.B.
die tert. Butyloxycarbonylgruppe, in die Aminogruppe einführen.
In beiden an der Acylierung teilnehmenden Verbindungen können freie funktionelle Gruppen vorübergehend während der Acylierungsreaktion in tan sich bekannter Weise geschützt sein und nach der Acylierung in an sich bekannter Weise freigesetzt werden.'
In der Oxydationsreaktion oder bei der Aufarbeitung des Acylierungsprodukts wird ein gebildeter, gegebenenfalls substituierter Methylenrest, möglicherweise in modifizierter Form, abgespalten.
Erhaltene Gemische von Isomeren können nach an sich bekannten Methoden, z.B. durch fraktioniertes Kristallisieren, Adsorptionschromatographie (Kolonnen- oder Dünnschichtchromatographie) oder andere geeignete Trennverfahren, in die einzelnen Isomeren getrennt werden. Erhaltene Racemate kennen in üblicherweise, gegebenenfalls nach temporärem Einführen von salzbildenden Gruppierungen, z.B. durch Bilden eines Gemisches von diastereoisomeren Salzen mit optisch aktiven salzbilden- den Mitteln, Trennen des Gemisches in die diastereoisomeren Salze und Überführen der abgetrennten Salze in die freien Verbindungen oder durch fraktioniertes Kristallisieren aus optisch aktiven Lösungsmitteln, in die Antipoden getrennt werden.
Das Verfahren umfasst auch diejenigen Ausführungsformen, wonach als Zwischenprodukte anfallende Verbindungen als Ausgangsstoffe verwendet und die restlichen Verfahrensschritte mit diesen durchgeführt werden, oder das Verfahren auf irgendeiner Stufe abgebrochen wird; ferner können Ausgangsstoffe in Form von Derivaten verwendet oder während der Reaktion gebildet werden.
Vorzugsweise werden solche Ausgangsstoffe verwendet und die Reaktionsbedingungen so gewählt, dass man zu den eingangs als besonders bevorzugt aufgeführten
Verbindungen gelangt.
.Die verfahrensgemäss verwendeten Ausgangsstoffe der
Formel II, worin Y eine disubstituierte Methylengruppe darstellt, sind bekannt, (siehe z.B. österreichisches Patent Nr. 264 533) oder können nach den für die bekannten
Verbindungen verwendeten Verfahren hergestellt werden.
Ausgangsstoffe, worin Y eine unsubstituierte oder monosubstituierte Methylengruppe bedeutet, können z.B. erhalten werden, wenn man eine Verbindung der Formel II, worin Y für eine disubstituierte Methylengruppe steht, mit einem Aldehyd oder einem reaktionsfähigen Derivat, wie einem Hydrat oder einem reaktionsfähigen polymeren
Produkt eines solchen Aldehyds umsetzt. Diese Reaktion wird üblicherweise in einem Lösungsmittel, wie einem mit
Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel, wie einem mit Wasser mischbaren Alkohol oder Äther, z.B. Dioxan, oder in einem geeigneten Gemisch von Lösungsmitteln vorgenommen.
Dabei gibt man vorzugsweise Wasser zu und arbeitet in Gegenwart eines sauren Mittels, wie einer anorganischen oder organischen Säure, z.B. einer organischen Carbon- oder vorzugsweise Sulfonsäure, wie p Toluolsulfonsäure, wenn erwünscht oder notwendig, unter Kühlen oder vorzugsweise Erwärmen und/oder in einem geschlossenen Gefäss und/oder in einer Inertgasatmosphäre, z.B. unter Stickstoff.
Der Ausgangsstoff der Formel II, worin Y für einen durch die Isopropylgruppe substituierten Methylenrest steht, kann aus leicht zugänglichen Ausgangsstoffen hergestellt werden, wenn man eine Penam-3-carbonsäureverbindung IIIa mit der Formel
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in welcher Aca den Acylrest einer organischen Carbonsäure darstellt, worin freie funktionelle Gruppen, wie Hydroxy-, Mercapto- und insbesondere Amino- und Carboxylgruppen, gegebenenfalls, z.B. durch Acylgruppen bzw.
in Form von Estergruppen, geschützt sind, und Ro für eine Carboxylgruppe -C(=O)-OH steht (Verbindung IIIa) oder ein Salz davon in die entsprechende Säureazidverbindung mit der Formel III, worin Ro den Azidooarbonylrest -C( = O)-N3 darstellt (Verbindung IIIb) überführt, diese unter Eliminieren von Stickstoff zur entsprechenden Isocyanatverbindung mit der Formel III, worin Ro die Isocyanatogruppe -N=C=O bedeutet (Verbindung IIIc) umwandelt und gleichzeitig oder nachträglich mit einer Verbindung der Formel H-X1(IV), worin X, eine zusammen mit der Carbonylgruppe in der Isocyanatogruppierung eine substituierte, unter neutralen oder sauren Bedingungen spaltbare Hydroxy- oder Mercaptocarbonylgruppe darstellt,
und in einer erhaltenen Verbindung, wenn notwendig oder erwünscht, einen Acylrest Aca durch Wasserstoff ersetzt, und, wenn erwünscht, diesen durch eine, im folgenden Schritt abspaltbare Acylgruppe ersetzt. In der so erhältlichen Penamverbindung der Formel
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worin R1" für Wasserstoff oder eine unter den Reaktionsbedingungen des folgenden Verfahrensschritts abspaltbare Acylgruppe Ac" steht, wird die Gruppe der Formel -C(=O)-X1 unter neutralen oder schwach sauren Bedingungen bei gleichzeitiger oder nachträglicher Behandlung mit Wasser gespalten und das gegebenenfalls gebildete 4,4-Dimethyl-5-thia-2,7-diaza-bicyclo[4.2.0]oct- -2-en-8-on abgetrennt oder in diesem die Kohlenstoff Stickstoff-Doppelbindung reduziert.
Eine in den Verbindungen der Formel III vorkommende Acylgruppe Aca kann irgendeinen Acylrest einer organischen Carbonsäure mit gegebenenfalls geschützten funktionellen Gruppen darstellen, in erster Linie einen in natürlich vorkommenden oder biosynthetisch herstellbaren N-Acylderivaten der 6-Aminopenam-3 -carbonsäu - reverbindungen enthaltenen Acylrest, wie einen monocyclischen Arylacetyl- oder Aryloxyacetyl-, ferner einen gegebenenfalls substituierten Niederalkanoyl- oder Niederalkenoyl-, z.B. den 4-Hydroxy-phenylacetyl-, Hexanoyl-, Octanoyl-, 3-Hexenoyl-, 5-Amino-5-carboxy-valeroyl-, n Butylmercaptothioacetyl- oder Allylmercaptothioacetyl-, insbesondere den Phenylacetyl- oder Phenyloxyacetylrest, oder dann einen, vorzugsweise unter sauren Bedingungen leicht abspaltbaren Acylrest, wie den Acylrest eines Halbesters der Kohlensäure, z.B.
der tert.-Butyloxycarbonyl- rest.
Die Umwandlung einer Säureverbindung IIIa oder eines geeigneten Salzes, insbesondere eines Ammoniumsalzes, in das entsprechende Säureazid IIIb kann z.B.
durch Überführen in ein gemischtes Anhydrid (z.B. durch Behandeln mit einem Halogenameisensäure-niederalkylester, wie Chlorameisensäureäthylester, in Gegenwart eines basischen Mittels, wie Triäthylamin) und Behandeln eines solchen Anhydrids mit einem Alkalimetallazid, wie Natriumazid, oder einem Ammoniumazid, z.B. Benzyltrime thylammoniumazid, erfolgen. Die so erhältliche Säureazidverbindung IIIb kann in Ab- oder Anwesenheit einer Verbindung der Formel IV unter den Reaktionsbedingungen, z.B. beim Erwärmen, in die gewünschte Isocyanatverbindung IIIb umgewandelt werden, die üblicherweise nicht isoliert zu werden braucht und sich in Gegenwart einer Verbindung der Formel IV direkt in die gewünschte Verbindung der Formel V überführen lässt.
Substituierte Hydroxy- oder Mercaptogruppen X1 sind in erster Linie verätherte Hydroxy- und Mercaptogruppen, die zusammen mit der Garbonylgruppierung eine unter neutralen oder schwach sauren Bedingungen spaltbare funktionell abgewandelte, in erster Linie veresterte Carboxyl-, sowie Thiocarboxylgruppe bilden.
Die Gruppe X3 stellt z.B. den Rest der Formel -O-R," dar, der zusammen mit derGarbonylgruppierungeine beim Behandeln mit chemischen Reduktionsmitteln unter neutralen oder schwach-sauren Bedingungen leicht spaltbare veresterte Carboxylgruppe darstellt In dieser Gruppe bedeutet ROa einen 2-Halogen-niederalkylrest, in welchem Halogen vorzugsweise ein Atomgewicht von über 19 hat, insbesondere einen 2-Polychlor-niederalkyl-, wie 2-Polychloräthylrest, in erster Linie den 2,2,2-Trichloräthylrest, sowie den 2,2,2-Trichlor-1 -methyl-äthylrest, dar, kann aber auch z.B. einen 2-Brom-niederalkyl-, wie 2-Polybromniederalkyl-, wie 2,2,2-Bromäthyl-, ferner den 2 Bromäthylrest, oder einen 2-Jod-niederalkyl-, z.B.
insbesondere den 2-Jodäthylrest, bedeuten.
Eine weitere Gruppe X1, die zusammen mit der Carbonylgruppierung eine beim Behandeln mit chemischen Reduktionsmitteln unter neutralen oder schwach-sauren Bedingungen leicht spaltbare veresterte Carboxylgruppe darstellt, ist die Gruppe -O-R,b, worin Rob eine Arylcarbonylmethylgruppe und vorzugsweise den unsubstituierten Phenacylrest, sowie einen im aromatischen Teil substituierten, wie durch Niederalkyl- oder Niederalkoxygruppen, oder Halogenatome substituierten Phenacylrest darstellt.
Die Gruppe Xt kann auch den Rest der Formel -O-R," darstellen, der zusammen mit der Carbonylgrup- pierung eine beim Bestrahlen unter neutralen oder schwach-sauren Bedingungen eine leicht spaltbare, ver esterte Carboxylgruppe darstellt. In dieser Gruppe steht RoC für eine Arylmethylgruppe, worin Aryl eine gegebenenfalls substituierte Phenylgruppe bedeutet, deren Substituenten in erster Linie funktionelle Gruppen, wie freie oder funktionell abgewandelte Carboxylgruppen, z.B.
Carboxy-, Niederalkoxycarbonyl-, Carbamoyl- oder Cyangruppen, gegebenenfalls substituierte Amino-, wie Diniederalkyl-am.inogruppen, oder Acyl-, wie Niederalkanoylgruppen, insbesondere aber gegebenenfalls funktionell abgewandelte, insbesondere veresterte Hydroxy- oder Mercaptogruppen, wie Acyloxy-, z.B. Niederalkanoyloxygruppen, oder Halogenatome und in erster Linie verätherte Hydroxy- oder Mercaptogruppen, wie Niederalkoxygruppen, ferner Niederalkylthiogruppen (die beim bevorzugten Phenylrest in erster Linie in 3-, 4- und/oder 5 Stellung stehen) und/oder vor allem Nitrogruppen (beim bevorzugten Phenylrest vorzugsweise in 2-Stellung) sind.
Solche Gruppen ROe sind insbesondere durch Niederalkoxy-, wie Methoxygruppen, vorzugsweise in 3-, 4und/oder 5-Stellung, und / oder durch Nitrogruppen, vorzugsweise in 2-Stellung, substituierte 1 -Phenyläthyl- oder Benzhydryl-, in erster Linie Benzylreste, insbesondere der 3- oder 4-Methoxybenzyl-, 3,5-Dimethoxy-benzyl-, 2-Nitrobenzyl- oder 4,5-Dimethoxy-2-nitro-benzylrest.
Eine Gruppe X1 kann auch den Rest der Formel -O-R,d darstellen, der zusammen mit der Carbonylgruppierung eine unter sauren Bedingungen leicht spaltbare veresterte Carboxylgruppe bildet. Ein solcher Rest Rod ist in erster Linie eine Methylgruppe, welche durch eine, Elektronenabgebende Substituenten aufweisende, carbocyclische Arylgruppe oder durch eine, Sauerstoff- oder Schwefelatome als Ringglieder aufweisende, heterocyclische Gruppe aromatischen Charakters monosubstituiert ist, oder dann in einem oxa- oder thiacycloaliphatischen Rest das die oc-Stellung zum Sauerstoff- oder Schwefelatom darstellende Ringglied bedeutet.
Eine im Arylrest Elektronen-abgebende Substituenten enthaltende oarbocyclische Arylgruppe ist in erster Linie der Phenylrest, wobei geeignete Substituenten, die sich vorzugsweise in p- und/oder o-Stellung des Phenylrestes befinden, z.B. freie oder vorzugsweise funktionell abgewandelte, wie veresterte und in erster Linie verätherte Hydroxygruppen, wie Niederalkoxygruppen, sowie entsprechende freie oder funktionell abgewandelte Mercaptogruppen, ferner aliphatische, cycloaliphatische, aromatische oder araliphatische, gegebenenfalls geeignet substituierte Kohlenwasserstoffreste, insbesondere Niederalkylgruppen, oder Aryl-, z.B. Phenylgruppen, sind.
Eine Sauerstoff- oder Schwefelatome als Ringglieder enthaltende, heterocyclische Gruppe aromatischen Charakters stellt vor allem einen Furyl-, z.B. 2-Furylrest, oder einen Thienyl-, z.B. 2-Thienylrest dar.
Ein in o,-Stellung verknüpfter oxa- und thiacycloaliphatischer Rest ist in erster Linie eine 2-Oxa- oder 2 Thiacycloalkyl-, sowie 2-Oxa- oder 2-Thiacycloalkenylgruppe, in welcher die Methylgruppe Rod das dem Ringsauerstoff- oder Ringschwefelatom benachbarte Ringglied darstellt, und welche vorzugsweise 4-6 Ringkohlenstoffatome enthält, in erster Linie ein 2-Tetrahydrofuryl-, 2 Tetrahydropyranyl- oder 2,3 -Dihydro -2-pyranylrest oder ein entsprechendes Schwefelanaloges.
Bevorzugte Reste Rod sind 4-Methoxyhenzyl- und 3,4 Dimethoxyhenzylreste, sowie 2-Tetrahydrofuryl-, 2-Tetrahydropyranyl- oder 2,3-Dihydro-2-pyranylgruppen.
Die Reaktion einer Verbindung der Formel IIIc mit einer Verbindung der Formel IV, insbesondere mit einem 2-Halogen-äthanol ROa-OH, z.B. mit 2,2,2-Trichlor- oder 2-Bromäthanol, einem Arylcarbonylmethanol R,b-OH, z.B. Phenacylalkohol, oder einem Arylmethanol R,"-OH oder R,d-OH, z.B. 4,5-Dimethexy-2-nitrobenzylalkohol oder 4-Methoxy-benzylalkohol, wird gegebenenfalls in einem inerten Lösungsmittel, z.B. in einem halogenierten Kohlenwasserstoff, wie Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform oder Methylenchlorid, oder in einem aromatischen Lösungsmittel, wie Benzol, Toluol oder Chlorbenzol, vorzugsweise unter Erwärmen, vorgenommen.
Eine unter den Reaktionsbedingungen der Umwandlung einer Verbindung der Formel V in das Ausgangsmaterial der Formel II, worin Y für eine 1-Isobutylidengrup- pe steht, abspaltbare Acylgruppe Ac" ist z.B. eine Gruppe der Formel -C(=O)-X1, worin X1 die oben gegebene Bedeutung hat, insbesondere eine Gruppe der Formel -C(=O)-O-ROa, -C(=O)-O-Rob -C(=O) O ROe oder -C(=O)-O-R,d, worin Rosa, R,b, ROe und Rod die oben gegebenen Bedeutungen haben, kann aber auch irgendeine andere, unter den erwähnten Reaktionsbedingungen abspaltbare Acylgruppe darstellen,
insbesondere eine unter sauren Bedingungen abspaltbare R,"-O-C(=O)-Grup- pierung, worin ROe vorzugsweise ein in ,-Stellung mehrfach substituierter Methylrest, wie eine in a-Stellung mehrfach verzweigte Niederalkyl-, z.B. tert.-Butyl- oder tert. Pentylgruppe, eine Cycloalkyl-, z.B. Adamantylgruppe, eine Polyarylmethyl-, z.B. Benzhydryl- oder Trityl-, ferner eine 2-(4-Biphenylyl)-1-methyl-äthylgruppe ist.
Die obge nannteh ROe-O-C(=O)-Gruppierungen sind insbesondere in Gegenwart von sauerstoffhaltigen Säuren, in erster Linie von starken organischen Carbonsäuren, wie Trifluoressigsäure, sowie Ameisensäure, oder von starken organischen Sulfonsäuren, wie p-Toluolsulfonsäure, abspaltbar, d.h. durch Wasserstoff ersetzbar.
Eine unter den Reaktionsbedingungen des nachfolgenden Verfahrensschrittes nicht abspaltbare Acylgruppe Ac,, insbesondere eine vom Rest der Formel -C(=O)-XI verschiedene Acylgruppe, kann in an sich bekannter Weise, wenn erwünscht, nach Schützen von funktionellen Gruppen in einem solchen Rest (z.B. durch Acylierung, Veresterung oder Silylierung) oder nach Freisetzen von geschützten funktionellen in einem, solchen Rest (z.B.
durch Hydrolyse, Reduktion oder Behandeln mit einer Säure), z.B. durch Behandeln mit einem geeigneten anorganischen Säurehalogenid, wie Phosphorpentachlorid, vorzugsweise in Gegenwart eines basischen Mittels, wie Pyridin, unter Bildung eines Imidhalogenids, Umsetzen des Imidhalogenids mit einem Alkohol, wie Niederalkanol, z.B. Methanol, und Spalten des Iminoäthers z.B. in einem wässrigen Medium, vorzugsweise unter sauren Bedingungen, abgespalten werden. Der Acylrest eines geeigneten Halbesters der Kohlensäure, wie eines unter sauren Bedingungen spaltbaren Carbo-niederalkoxy-, z.B. der Carbo-tert.-butyloxy-, sowie Carbo-tert.-pentyloxy-, Carboadamantyloxy- oder Carbodiphenylmethoxyrestes, kann z.B. durch Behandeln mit Trifluoressigsäure abgespalten werden.
Die Spaltung der Gruppe -C(=O)-XI in einem Zwischenprodukt der Formel V richtet sich nach der Art dieser Gruppe, wobei man die Spaltung in Gegenwart von mindestens einem Mol, normalerweise einem Überschuss Wasser vornimmt, oder das Reaktionsprodukt nachträglich mit Wasser behandelt.
Die Spaltung einer veresterten Carboxylgruppe der
Formel -C(=O)-XI, die in einer Verbindung der Formel V auch den Rest Ac" darstellen kann, und worin X1 die Gruppe -O-R," oder -O-R,u darstellt, wird durch Behandeln mit einem chemischen Reduktionsmittel in Gegenwart von einer mindestens äquimolaren Menge, üblicherweise in Gegenwart eines Überschusses von Wasser, durchgeführt. Dabei arbeitet man unter milden Bedingungen, meist bei Zimmertemperatur oder sogar unter Kühlen.
Chemische Reduktionsmittel sind z.B. geeignete reduzierende Metalle, sowie reduzierende Metallverbindungen, z.B. Metallegierungen oder -amalgame, sowie stark reduzierende Metallsalze. Besonders geeignet sind Zink, Zinklegierungen, z.B. Zinkkupfer, oder Zinkamalgam, ferner Magnesium, die vorzugsweise in Gegenwart von Wasserstoff-abgebenden Mitteln, die zusammen mit den Metallen, Metallegierungen und -amalgamen naszierenden Wasserstoff zu erzeugen vermögen, angewendet werden, Zink z.B. vorteilhafterweise in Gegenwart von Säuren, wie organischen Carbon-, z.B. Niederalkancarbonsäuren, in erster Linie Essigsäure, oder sauren Mitteln, wie Ammoniumchlorid oder Pyridin-hydrochlorid, vorzugsweise unter Zusatz von Wasser, sowie in Gegenwart von Alkoholen, insbesondere wässrigen Alkoholen, wie Niederalkanolen, z.B.
Methanol, Äthanol oder Isopropanol, die gegebenenfalls zusammen mit einer organischen Carbonsäure verwendet werden können, und Alkalimetallamalgame, wie Natrium- oder Kaliumamalgam, oder Aluminiumamalgam in Gegenwart von feuchten Lösungsmitteln, wie Äthern oder Niederalkanolen.
Stark reduzierende Metallsalze sind in erster Linie Chrom-II-verbindungen, z.B. Chrom-II-chlorid oder Chrom-II-acetat, die vorzugsweise in Gegenwart von wässrigen Medien, enthaltend mit Wasser mischbare, organische Lösungsmittel, wie Niederalkanole, Carbonsäuren, wie Niederalkancarbonsäuren oder Derivate, wie gegebenenfalls substituierte, z.B. niederalkylierte, Amide davon, oder Äther, z.B. Methanol, Äthanol, Essigsäure, Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, Dioxan, Äthylenglykol-dimethyläther oder Diäthylengiykoludimethyläther, verwendet werden.
In einer Verbindung der Formel V. worin X1 einen Rest der Formel -O-R," darstellt, kann die Gruppe der Formel -C(=O)-Xl, die auch die Gruppe Aco darstellen kann, durch Bestrahlen mit Licht, vorzugsweise mit ultraviolettem Licht, gespalten werden. Dabei verwendet man je nach Art des Substituenten Ror länger- oder kürzerwelliges Licht. So werden z.B. Gruppen der Formel -C(=O)-O-R,', worin ROe einen durch eine Nitrogruppe in 2-Stellung des Arylrestes substituierten, gegebenenfalls weitere Substituenten, wie Niederalkoxy-, z.B.
Methoxygruppen, aufweisenden Arylmethyl-, insbesondere Benzylrest, z.B. den 4,5-Dimethoxy-2-nitro-benzylrest. darstellt, durch Bestrahlen mit ultraviolettem Licht mit einem Wellenlängenbereich von über 290 mi, diejenigen, in welchen R0e einen gegebenenfalls in 3-, 4- und/oder 5-Stellung, z.B. durch Niederalkoxy- und/oder Nitrogruppen, substituierten Arylmethyl-, z.B. Benzylrest, darstellt, durch Bestrahlen mit ultraviolettem Licht mit einem Wellenlängenbereich von unter 290 m e gespalten.
Dabei arbeitet man in ersten Fall mit einer Hochdruckquecksil berdampflampe, wobei man vorzugsweise Pyrexglas als Filter verwendet, z.B. bei einem Hauptwellenlängenbe reich von etwa 315 mp. in letzterem Fall mit einer Niederdruckquecksilberdampflampe, z.B. bei einem Hauptwellenlängenbereich von etwa 254 mit.
Die Bestrahlungsreaktion wird in Gegenwart eincs geeigneten polaren oder apolaren organischen Lösungsmittels oder eines Gemisches vorgenommen: Lösungsmit- tel sind z.B. gegebenenfalls halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie gegebenenfalls chlorierte Niederalkane. z.B.
Methylenchlorid. oder gegebenenfalls chlorierte Benzol, z.B. Benzol, ferner Alkohole, wie Niedenilkanole, z.l3.
Methanol. oder Ketone, wie Niederalkanone, z.B. Aceton.
Man führt die Reaktion vorzugsweise bei Zinlmcrtcmpc- ratur oder, wenn notwendig. unter Kühlen, üblicherweise in einer Inertgas-, z.B. Stickstoffatmosplläre. durch. Sie wird vorzugsweise in Gegenwart von Wasser vorgenommen; man kann aber auch das Rcslrahlu npsprodu kt nachträglich mit Wasser behandeln, z.B. indem man die Aufarbeitung des erhaltenen Produkts in Gegenwart von Wasser vornimmt.
In einer Nrcrbindung der Formel V. worin X, eine Gruppe der Formel -O-R"I' darstellt. kann die Gruppierung der Formel -C(=O)-O-R"ti, die auch die Gruppe AcO darstellen kann. durch Behandeln mit einem sauren Mittel, insbesondere mit einer Säure, wie einer starken organischen Cajoonsäure, z.B. einer gegebenenfalls substituierten, vorzugsweise Halogenatome enthaltenden, Niederalkancarbonsäure. wie Essigsäure oder Trifluoressigsäure, ferner mit Ameisensaure oder einer starken ora- nischen Sulfonsäure. ,. 13. p-ToluolsulfonsÅaulez gespalten werden.
Dabei verwendet man üblicherweise einen Überschuss eines unter den Reaktionsbedingungen flüssigen sauren Reagens als Verdünnungsmittel und arbeitet in Gegenwart von mindestens einer äquivalenten Menge Wasser. sowie bei Zimmertemperatur oder unter Kühlen, z.B. auf etwa -200C bis etwa t lO0C. Falls Aca im Ausgangsmaterial eine Gruppe der Formel -C(=O)-O ROe darstellt, kann eine solche Gruppe bei der Behandlung mit dem sauren Mittel gleichzeitig abgespalten werden.
Das als Zwischenprodukt gegebenenfalls gebildete 4,4 -Dimethyl-5-thia-2,7-diazabicyclo[4.2.O]oct-2-en-8-on, welches insbesondere bei der nicht-reduktiven Spaltung einer Gruppe der Formel -C(=O)-X, in einer Verbindung der Formel V, worin X die Gruppe der Formel -O-R"' oder -O-R,d darstellt, ferner auch bei der Spaltung einer Gruppe der Formel -C(=O)-X, in einer Verbindung der Formel V, worin X die Gruppe der Formel -O-R.,:l darstellt, mit Hilfe eines stark-reduzierenden Metallsalzes auftritt.
kann durch erschöpfende Reduktion in das gewünschte 3 -Isopropyl-4-thia-2,6-diazabicyclo[3 .2.Ojheptan-7-on übergeführt oder dann aus einem Gemisch mit letzterem abgetrennt werden. Man verwendet zur Reduktion der Koh lenstoff-Stickstoff-Doppelhindung im 4.4-Dimethyl-5-thia- -2,7-diazabicyclo[4.2.0]oct-2-en-8-on, die unter gleichzeitiger Umlagerung zum 3-Isopropyl-4-thia-2,6-diazabicy- clo[3.2.0]heptan-7-on verläuft, vorzugsweise chemische Reduktionsmittel, in erster Linie reduzierende Metalloder Metallverbindungen, wie die obgenannten, vorzugsweise in Gegenwart von wasserstoffabgebenden Mitteln, insbesondere Zink in Gegenwart einer Säure, wie Essigsäure, oder eines Alkohols.
Ein Gemisch des 3-Isopropyl-4-thia-2,6-diazabicyclo [3.2.0]heptan-7-ons und des 4,4-Dimethyl-5-thia-2,7-diaza- bicyclo[4.2.0]oct-2-en-8-ons, wie es in erster Linie bei einer reduktiven Spaltung der Gruppe der Formel -C(=O)-X1 in einem Ausgangsmaterial der Formel V, worin X1 eine Gruppe der Formel -O-R,a oder -O-R,h bedeutet, entsteht, kann nach an sich bekannten Trennmethoden, z.B. durch fraktioniertes Kristallisieren, Adsorptionschromatographie (Kolonnen- oder Dünnschichtchromatographie) oder anderen geeigneten Trennverfahren und die Einzelverbindungen aufgetrennt werden.
In der Herstellung der Ausgangsstoffe der Formel II können auf geeigneten Stufen Zwischenprodukte ineinander übergeführt werden. So kann z.B. ein aliphatisch gebundenes Chlor-, insbesondere Bromatom, im Rest X1, wie dem 2-Bromäthyloxyrest, z.B. durch Behandeln mit einem geeigneten Jodsalz, wie einem Alkalimetall-, z.B.
Kaliumjodid, in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Aceton, durch ein Jodatom ersetzt, z.B. der 2-Bromäthylrest in den 2-Jodäthylrest umgewandelt werden.
Ferner kann man in einer Verbindung der Formel V, worin RO Wasserstoff bedeutet, diesen durch eine unter den Reaktionsbedingungen abspaltbare, durch Wasserstoff ersetzbare Acylgruppe AcO, z.B. mit Hilfe von an sich bekannten Acylierungsverfahren, austauschen.
Wie erwähnt, stellen die Verbindungen der Formel I wertvolle Zwischenprodukte dar, die sich insbesondere zur Herstellung von pharmakologisch wertvollen Verbindungen, z.B. vom Typ der 7P-Amino-ceph-3-em-4-carbonsäure und N-Acylderivaten davon, letztere insbesondere, mit Wirkungen gegen Mikroorganismen, wie gram-positive und gram-negative Bakterien eignen, überführen lassen.
So kann man eine Verbindung der Formel I, worin Ac für eine Aminoschutzgruppe R1A steht, mit einer Oxiranverbindung der Formel
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worin jede der Gruppen R3, R4, R und R6 Wasserstoff oder einen, über ein Kohlenstoffatom gebundenen organischen Rest darstellt, wobei vorzugsweise mindestens einer der Reste R3, R4, R5 und R6 für Wasserstoff steht, unter gleichzeitiger Behandlung mit einem Reduktionsmittel umsetzen;
man erhält so eine Verbindung der Formel
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In einer Verbindung der Formel VII, worin von den Resten R3, R4, R3 und R6 mindestens R6 für Wasserstoff steht, wird die Hydroxygruppe in eine durch den Acylrest der Formel -C(=O)-X2 veresterte Hydroxygruppe, in welcher X3 für eine verätherte Hydroxy- oder Mercaptogruppe steht, die zusammen mit der Carbonylgruppierung eine unter milden Bedingungen spaltbare veresterte Carboxyloder Thiocarboxyigruppe bildet, übergeführt.
Die so erhältliche Verbindung der Formel
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wird mit einer Verbindung der Formel
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worin R2A für einen, zusammen mit der -C(=O)-O-Gruppierung eine veresterte Carboxylgruppe bildenden organischen Rest einer Alkohol- oder Phenolverbindung steht, oder einem reaktionsfähigen Derivat davon umgesetzt und in der Additionsverbindung der Formel
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die sekundäre Hydroxygruppe in eine reaktionsfähige veresterte Hydroxygruppe umgewandelt.
Den reaktionsfähigen Ester der Formel
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worin Z eine reaktionsfähige veresterte Hydroxygruppe, in erster Linie ein Halogen-, insbesondere Chlor- oder Bromatom, sowie eine organische Sulfonyloxy-, z.B. 4 Methylphenylsulfonyloxy- oder Methylsulfonyloxygruppe darstellt, setzt man mit einer Phosphinverbindung der Formel
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worin jeder der Reste Ra, Rb und Re für einen gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffrest steht, um und erhält so, wenn notwendig, nach Abspalten der Elemente einer Säure der Formel H-Z (XIIIa) aus einer als Zwischenprodukt erhältlichen Phosphoniumsalzverbindung der Formel
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die Phosphoranylidenverbindung der Formel
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in welcher man die veresterte Carboxylgruppierung -C(=O)-X2 spaltet.
Man erhält so eine Verbindung der Formel
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in welcher die Hydroxygruppe zur Oxogruppe oxydiert wird. In einer so erhältlichen Ceph-3-emverbindung der Formel
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in welcher Rl eine Aminoschutzgruppe R,A darstellt, und R3 für den organischen Rest R2A steht, und die durch Ringschluss aus der unter den Rcaktionsbedingllngen gebildeten, aber nicht isolierten Carbonylverbindung der Formel
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entsteht, kann, wenn erwünscht, die Aminoschutzgruppe R1A abgespalten und gegebenenfalls in einer so erhältlichen Verbindung die freie Aminogruppe geschützt, und/ oder wenn erwünscht,
eine Estergruppierung der Formel -C(=O)-O-RA in die freie Carboxylgruppe oder in eine andere Estergruppierung der Formel -C(=O)-O-R..A übergeführt, und gegebenenfalls eine freie Carboxylgruppe in eine veresterte Carboxylgruppe der Formel -C(=O)-O-R? übergeführt, und/oder, wenn erwünscht, eine erhaltene Verbindung mit salzbildender Gruppe in ein Salz oder ein erhaltenes Salz in die freie Verbindung oder in ein anderes Salz übergeführt, und/oder, wenn erwünscht, ein erhaltenes Isomerengemisch in die einzelnen Isomeren aufgetrennt werden.
Ein organischer Rest R3, R,, R, und/oder Rfi ist in erster Linie ein gegebenenfalls substituierter Kohlenwasserstoffrest, insbesondere ein gegebenenfalls substituierter aliphatischer, cycloaliphatischer, cycloaliphatisch-aliphatischer, aromatischer oder araliphatischer Kohlenwasserstoffrest, insbesondere ein gegebenenfalls, z.B. durch freie oder funktionell abgewandelte, wie verätherte oder veresterte Hydroxy- oder Mercaptogruppen, z.B. Niederalkoxy-, Niederalkylthio- oder Niederalkanoyloxygruppen oder Halogenatome, oder gegebenenfalls funktionell abgewandelte Carboxylgruppen, wie Niederalkoxycarbonyl-, Carbamyl- oder Cyangruppen substituierter Niederalkyl-, in erster Linie Methylrest, oder ein gegebenenfalls, z.B. wie der obgenannte Niederalkylrest oder durch Niederalkylreste, substituierter Phenyl- oder Phenylniederalkyl-, z.B.
Benzylrest.
Als Reduktionsmittel in der Herstellung von Verbindungen der Formel VII aus Verbindungen der Formel I durch Behandeln mit einer Oxiranverbindung der Formel VI kommen in erster Linie chemische Reduktionsmittel wie z.B. die obgenannten, insbesondere Zink in Gegenwart von 9obiger wässriger Essigsäure, in Frage, wobei man.unter milden Bedingungen, z.B. bei Zimmertemperatur oder sogar unter Kühlen arbeitet.
In einer Verbindung der Formel VII wird die Hydroxygruppe durch Acylieren in die Acyloxygruppe der Formel -O-C(=O)-X2, insbesondere in eine Gruppe der Formel -O-Cf = O) -O-ROa, -O-C(=O)-O-R,h, -O-C(=O)- -O-ROe, -O-C(=O)-Rod oder -O-C(=O)-O-Roe worin Rosa, Rob, Rote, Rod und ROe die oben gegebenen Bedeutungen haben und in erster Linie für 2,2,2-Trichloräthyl-, 2-Bromäthyl-, 2-Jodäthyl-, Phenacyl-, 4,5-Dimethoxy-2 -nitro-benzyl- oder tert.-Butylreste stehen,
ferner in eine Gruppe der Formel -O-C(= O)-O-R,', worin Rof für einen zusammen mit der Carboxylgruppe eine, unter hydrolytischen Bedingungen spaltbare veresterte Carboxylgruppe, wie eine aktivierte Estergruppierung bildenden organischen Rest steht und insbesondere eine Cyanmethyl-, 4 Nitrophenyl-, 4-Nitrobenzyl-, Phthalimidomethyl- oder Succinimidomethylgruppe bedeutet, übergeführt.
Die Acylierungsreaktion kann in an sich bekannter Weise, z.B. wie die oben beschriebene Acylierung einer Aminogruppe, vorgenommen werden, wobei man die üblichen Acylierungsmittel, insbesondere geeignete reaktionsfähige Derivate von Säuren, wenn notwendig, in Gegenwart eines vorzugsweise basischen Mittels, wie einer organischen tertiären Base, z.B. Triäthylamin oder Pyridin, einsetzen kann. Reaktionsfähige Derivate von Säuren sind z.B. Anhydride, inkl. innere Anhydride, wie Ketene, oder Isocyanate, oder gemischte, insbesondere mit Halogenameisensäureestern, z.B. Chlorameisensäureäthylester, od.
Halogenessigsäurehalogeniden, z.B. Trichloressigsäurechlorid, herstellbare Anhydride, ferner Halogenide, in erster Linie Chloride, oder reaktionsfähige Ester, wie Ester von Säuren mit, elektronenanziehenden Gruppierungen enthaltenden Alkoholen oder Phenolen, sowie mit N-Hydroxyverbindungen, z.B. Cyanmethanol, 4-Nitrophenol oder N-Hydroxysuccinimid. Dabei kann die Acylgruppe auch stufenweise eingeführt werden; so kann man z.B. eine Verbindung der Formel VII mit einem Kohlensäurehalogenid. z.B. Phosgen, behandeln und die so er hältliche Verbindung der Formel VIII, worin X für ein Halogen-, z.B. Chloratom steht, mit einem geeigneten Alkohol, z.B. 2,2,2-Trichloräthanol, tert.-Butanol oder Phenacylalkohol, in die gewünschte Verbindung der Formel VIII umwandeln.
Die Acylierungsreaktion kann in Anoder Abwesenheit von Lösungsmitteln oder Lösungsmittelgemischen, wenn notwendig, unter Kühlen oder Erwärmen, in einem geschlossenen Gefäss unter Druck und/ oder in einer Inertgas-, z.B. Stickstoffatmosphäre, gegebenenfalls stufenweise durchgeführt werden.
In einer Glyoxylsäureverbindung der Formel IX steht der Rest R2A in erster Linie für eine Gruppe Rosa, R,b, R"C, Rod, ROe oder Rof.
Die Anlagerung der Glyoxylsäu reesterverbindung der Formel IX an das Stickstoffatom des Lactamrings einer Verbindung der Formel VIII findet vorzugsweise bei erhöhter Temperatur, in erster Linie bei etwa 50 C bis etwa 1 500C, und zwar in Abwesenheit eines Kondensationsmittels und/oder ohne Bildung eines Salzes statt. Dabei kann anstelle der freien Glyoxylsäureesterverbindung auch ein reaktionsfähiges Oxoderivat davon, in erster Linie ein Hydrat, verwendet werden, wobei man bei Verwendung des Hydrats entstehendes Wasser, wenn notwendig, durch Destillation, z.B. azeotrop, entfernen kann.
Vorzugsweise arbeitet man in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels, wie z.B. Dioxan oder Toluol, oder Lösungsmittelgemisches, wenn erwünscht oder notwendig, in einem geschlossenen Gefäss unter Druck und/ oder in der Atmosphäre eines Inertgases, wie Stickstoff.
In einer Verbindung der Formel X kann die sekundäre Hydroxylgruppe in an sich bekannter Weise in eine reaktionsfähige, durch eine starke Säure veresterte Hydroxygruppe, insbesondere in ein Halogenatom oder in eine organische Sulfonyloxygruppe, umgewandelt werden.
Dabei verwendet man z.B. geeignete Halogenierungsmittel, wie ein Thionylhalogenid, z.B. -chlorid, ein Phosphoroxyhalogenid, besonders -chlorid, oder ein Halogenphosphoniumhalogenid, wie Triphenylphosphoniumdibromid oder -dijodid, sowie ein geeignetes organisches Sulfonsäurehalogenid, wie -chlorid, wobei die Reaktion vorzugsweise in Gegenwart eines basischen, in erster Linie eines organischen basischen Mittels, wie eines aliphatischen tertiären Amins, z.B. Triäthylamin oder Diisopropyläthylamin, oder einer heterocyclischen Base vom Pyridintyp, z.B. Pyridin oder Collidin, durchgeführt wird. Vorzugsweise arbeitet man in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels, z.B. Dioxan oder Tetrahydrofuran, oder eines Lösungsmittelgemisches, wenn notwendig, unter Kühlen und/oder in der Atmosphäre eines Inertgases, wie Stickstoff.
In einer erhaltenen Verbindung der Formel XI kann eine reaktionsfähige veresterte Hydroxygruppe Z in an sich bekannter Weise in eine andere reaktionsfähige veresterte Hydroxygruppe umgewandelt werden. So kann man z.B. ein Chloratom durch Behandeln der entsprechenden Chlorverbindung mit einem geeigneten Bromoder Jodreagens, insbesondere mit einem anorganischen Bromid- oder Jodidsalz, wie Lithiumbromid, vorzugsweise in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels, wie Äther, durch ein Brom- bzw. Jodatom austauschen.
In einer Verbindung der Formel XII bedeutet jede der Gruppen Ra, Rb und Re in erster Linie einen gegebenenfalls, z.B. durch verätherte oder veresterte Hydroxygruppen, wie Niederalkoxygruppen oder Halogenatome, substituierten Niederalkylrest oder einen gegebenenfalls z.B. durch aliphatische Kohlenwasserstoffreste, wie Niederalkylgruppen, oder verätherte oder veresterte Hy droxygruppen, wie Niederalkoxygruppen oder Halogenatome, oder Nitrogruppen, substituierten Phenylrest.
Die Reaktion einer Verbindung der Formel XI mit der Phosphinverbindung der Formel XII, worin jede der Gruppen Ra, Rb und Re in erster Linie für Phenyl-, sowie einen Niederalkyl-, insbesondere den n-Butylrest steht, wird vorzugsweise in Gegenwart eines geeigneten inerten Lösungsmittels, wie eines aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffs, z.B. Hexan, Cyclohexan, Benzol oder Toluol, oder eines Äthers, z.B.
Dioxan, Tetrahydrofuran oder Diäthylenglykol-dimethyl äther, oder eines Lösungsmittelgemisches vorgenommen.
Wenn notwendig, arbeitet man unter Kühlen oder bei erhöhter Temperatur und/oder in der Atmosphäre eines inerten Gases, wie Stickstoff.
Eine intermediär gebildete Phosphoniumsalzverbindung der Formel XIII verliert üblicherweise spontan die Elemente der Säure der Formel H-Z XIIIa; wenn notwendig, kann die iphosphomumsalzverbindung durch Be handeln mit einer schwachen Base, wie einer organischen Base, z.B. Diisopropyläthylamin oder Pyridin, zersetzt und in die Phosphoranylidenverbindung der Formel XIV übergeführt werden.
Die Spaltung der veresterten Carboxylgruppe der Formel -C(=O)-X, in einer Verbindung der Formel XIV kann je nach der Art der Gruppe X2 in verschiedenartiger Weise durchgeführt werden. So kann man eine Gruppierung -C(=O)-X2, worin X2 die Gruppe der Formel -O-R," oder O Rob darstellt, durch Behandeln mit einem chemischen Reduktionsmittel, z.B. einem der obgenannten Reduktionsmittel, wie Zink, das vorteilhafterweise in Gegenwart einer Säure oder eines Alkohols, gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser, z.B. in Gegenwart von wässriger Essigsäure, verwendet wird, und eine Gruppierung der Formel -C(=O)-X . worin X2 die Gruppe der Formel -O-R,,c darstellt durch Bestrahlen mit Licht, insbesondere mit ultraviolettem Licht, spalten;
diese Spaltungsreaktionen können nach den oben beschriebenen Verfahren durchgeführt werden.
Eine veresterte Carboxylgruppierung der Formel -C(=O)-O-R, oder -C(=O)-O-Roe kann durch Behandeln mit einem sauren Mittel, insbesondere mit einer Säure, wie einer starken organischen Carbonsäure, z.B. einer gegebenenfalls substituierten, vorzugsweise Halogenatome enthaltenden, Niederalkancarbonsäure, wie Essigsäure oder Trifluoressigsäure, ferner mit Ameisensäure oder einer starken organischen Sulfonsäure, z.B. p-Toluolsulfonsäure, gespalten werden. Dabei verwendet man üblicherweise einen überschuss eines unter den Reaktionsbedingungen flüssigen sauren Reagens als Verdünnungsmittel und arbeitet bei Zimmertemperatur oder unter Küh len, z.B. auf etwa -20uC bis etwa 1o0C.
Eine veresterte Carboxylgruppierung -C(=O)-O-R,' kann hydrolytisch unter neutralen oder schwach-sauren oder -basischen Bedingungen, z.B. bei einem pH-Wert von etwa 4 bis etwa 9, z.B. durch Behandeln mit Wasser, einem schwach-sauren Mittel, wie einer schwachen Säure oder einer schwachsauren Pufferlösung, oder einem schwach-basischen Mittel, wie einem Alkalimetallhydro gencarbonat, wie Natriumhydrogencarbonat, oder einem geeigneten Puffer (pH etwa 7 bis etwa 9), wie einem Dikaliumhydrogenphosphatpuffer, in Gegenwart von Wasser und vorzugsweise eines organischen Lösungsmittels, wie Methanol oder Aceton, gespalten werden.
Dabei unterscheiden sich in einer Verbindung der Formel XIV die veresterten Carboxylgruppen der Formeln -C(+O)-X2 und -C(=0)-O-R2' vorzugsweise so voneinander, dass unter den Bedingungen der Spaltung der veresterten Carboxylgruppe der Formel -C(=0)-X2 die veresterte Carboxylgruppe der Formel -C(=O)-O-R2A intakt bleibt.
Stellt z.B. die veresterte Carboxylgruppe der Formel -C(=O)-X2 eine der beim Behandeln mit einem chemischen Reduktionsmittel, wie Zink in Gegenwart von wässriger Essigsäure, spaltbare veresterte Carboxylgruppe, z.B. eine Gruppierung der Formel -C(=O)- -O-R," oder-C(=O)-O-ROb, dar, worin ROa vorzugsweise für den 2.2.2-Trichloräthyl- oder 2-Jodäthyl- oder den in letzteren leicht überführbaren 2-Bromäthylrest und Rob in erster Linie für die Phenacylgruppe stehen, so steht die veresterte Carboxylgruppe der Formel -C(=O)-O-R2A z.B. für eine der beim Behandeln mit einer geeigneten Säure, wie Trifluoressigsäure, spaltbaren veresterten Carboxylgruppen -C(=O)-O-R2A, z.B.
für eine Gruppierung der Formel -C(=O)-O-ROd, worin Rod vorzugsweise die tert.-Butylgruppe darstellt.
Die Oxydation einer Verbindung der Formel XV kann überraschenderweise durch Behandeln mit einer oxydierenden organischen Sulfoxydverbindung in Gegenwart von Mitteln mit wasserentziehenden oder wasseraufneh menden Eigenschaften durchgeführt werden. Als oxydierende Sulfoxydverbindungen kommen in erster Linie aliphatische Sulfoxydverbindungen in Frage, wie Diniederalkylsulfoxyde, in erster Linie Dimethylsulfoxyd, oder Niederalkylensulfoxyde, z.B. Tetramcthylensulfoxyd. Als Mittel mit wassercntziehenden oder -aufnchmcnden Eigenschaften sind in erster Linie Säureanhydride zu nennen, insbesondere Anhydride von organischen, wic aliphatischen oder aromatischen Carbonsäurcn, z.B.
Anhydride von Niederalknncarbonsäuren. insbesondere Es- sigsäureanhydrid. ferner Propionsäurcanhydlid. oder Benzoesäureanhydrid, sowie Anhydride von anorganischen Säuren, insbesondere von Phosphorsäuren, wic Phosphorpentoxyd. Die obigen Anhydride. in erster Linie von organischen Carbonsäuren. z.B. Essigsäurcallhydrid, werden vorzugsweise in einem etwa l:l-Gemisch mit dem Sulfoxydoxydationsmittel verwendet.
Weitere wasserentziehende eder -aufnehmende Mittel sind Carbodiimidc, in erster Linie Dicyclohexylcarbodiimid. ferner Diisopropylcarbodiimid, oder Keteniminc, z.B. Diphenyl-N-p-to- lylketenimin: diese Reagenticn werden vorzugsweise in Gegenwart svol sauren Katalysatoren, wic Phosphorsäure oder Pyridinium-trifluoracetat oder -phosphal verwendet.
Schwefeltrioxyd kann ebenfalls als wassercntzichcndcs oder -aufnehmendes Mittel verwendet werden, wobei man es normalerweise in Form eines Komplexes, z.B. mit Pyridin, zur Anwendung bringt.
üblicherweise verwendet man das Sulfoxydoxydationsmittel im Überschuss. Untcr den Reaktionsbedingungen flüssige Sulfoxydverbindungcn. insbesondere das Di mc- thylsulfoxyd, können z.B. gleichzeitig als Lösungsmittet dienen: als Lösungsmittel könnten zusätzlich inerte Verdünnungsmittel, wie Benzol, oder Gemische von Lösungsmitteln verwendet werden.
Die obige Oxydationsrcaktion wird, wenn erwünscht, unter Kühlen, meist aber bei Zimmertemperatur oder leicht erhöhter Temperatur, durchgeführt. Dabei wird eine verfahrensgemäss als Zwischenprodukt erhältliche Aldehydverbindung der Formel XVIa unter den Reaktionsbedingungen und ohne isoliert zu werden direkt zur 7S-Amino-ceph-3-em-4-carbonsäureverbindung der Formel XVI ringgeschlossen.
In einer erhaltenen Verbindung der Formel XVI kann eine Schutzgruppe R2A, insbesondere eine leicht abspaltbare Acylgruppe, in an sich bekannter Weise, eine tcrt. Butyloxycarbonylgruppe z.B. durch Behandeln mit Trifluoressigsäure, und eine 2,2,2-Trichloräthoxycarbonyl- gruppe durch Behandeln mit einem geeigneten Metall oder einer Metallverbindung, z.B. Zinn, oder einer Chrom-II-verbindung, wie -chlorid oder -acetat. vorteilhafterweise in Gegenwart eines, zusammen mit dem Metall oder der Metallverbindung naszierenden Wasserstoff erzeugenden, Wasserstoff-abgebenden Mittels, vorzugsweise von wasserhaltiger Essigsäure, abgespalten werden.
Ferner kann in einer erhaltenen Verbindung der Formel XVI, worin eine Carboxylgruppe -C(=O)-O-R2 vorzugsweise eine z.B. durch Veresterung, inklusive durch Silylierung oder Stannylierung, z.B. mit einer geeigneten organischen Halogensilicium- oder Halogen-zinn-IV-verbindung, wie Trimethylchlorsilan, geschützte Garboxylgrup- pe darstellt, eine geeignete Acylgruppe R1, worin gegebenenfalls vorhandene freie funktionelle Gruppen vorzugsweise geschützt sind, durch Behandeln mit einem Imidhalogenid-bildenden Mittel, wie einem geeigneten anorganischen Säurehalogenid, z.B. Phosphorpentachlorid, vorzugsweise in Gegenwart eines basischen Mittels, wie Pyridin, Umsetzen des entstandenen Imidhalogenids mit einem Alkohol, wie Niederalkanol, z.B.
Methanol und Spalten des gebildeten Iminoäthers in einem wässrigen oder alkoholischen Medium, vorzugsweise unter sauren Bedingungen, abgespalten werden. Eine Triarylmethyl-, z.B. Tritylgruppe R,A kann z.B. durch Behandeln mit einem sauren Mitteln, wie einer Mineralsäure, z.B.
Chlorwasserstoffsäure, abgespalten werden.
In einer Verbindung der Formel XVI, worin R1 Wasserstoff bedeutet, kann die freie Aminogruppe nach an sich bekannten Substitutionsverfahren, z.B. wie oben beschrieben, geschützt, insbesondere acyliert werden.
In einer Verbindung der Formel XVI mit einer veresterten Carboxylgruppe, wobei letztere z.B. eine leicht in die freie Carboxylgruppe überführbare veresterte Carboxylgruppe der Formel -C(=O)-O-R2A darstellt, kann diese in an sich bekannter Weise, z.B. je nach Art des veresternden Restes R,A, in die freie Carboxylgruppe übergeführt werden, eine Gruppierung der Formel -C(=O)- -O-R," oder -C(=O)-O-Rol) z.B. durch Behandeln mit einem chemischen Reduktionsmittel, wie einem Metall, z.B. Zink, oder einem reduzierenden Metallsalz, wie einem Chrom-II-salz, z.B.
Chrom-II-chlorid, üblicherweise in Gegenwart eines Wasserstoff-abgebenden Mittels, das zusammen mit dem Metall naszierenden Wasserstoff zu erzeugen vermag, wie einer Säure, in erster Linie Essigsäure, oder eines Alkohols, wobei man vorzugsweise Wasser zugibt, eine Gruppierung der Formel -C(=O)-O-Roe z.B.
durch Bestrahlen, vorzugsweise mit ultraviolettem Licht, wobei man mit kürzerwelligem ultraviolettem Licht, z.B.
unter 290 mlpl, arbeitet, wenn ROe z.B. einen gegebenenfalls in 3-, 4- und/oder 5-Stellung, z.B. durch Niederalkoxy- und / oder Nitrogruppen substituierten Arylmethylrest darstellt, oder mit längerwelligem ultraviolettem Licht, z.B. über 290 mu, wenn ROe z.B. einen in 2-Stellung durch eine Nitrogruppe substituierten Arylmethylrest bedeutet, eine Gruppierung -C(=O)-O-Rod oder -C(=O)- -O-R," z.B. durch Behandeln mit einem sauren Mittel, wie Ameisensäure oder Trifluoressigsäure, und eine Gruppierung -C(=O)-O-Ror z.B. durch Hydrolyse, je nach Art des Restes ROr z.B.
durch Behandeln mit einem wässrigen, schwach-sauren oder schwach-basischen Mittel, wie wässrigem Natriumhydrogencarbonat oder einem wässrigen Kaliumphosphatpuffer.
In einer Verbindung der Formel XVI kann eine Gruppierung der Formel -C(=O)-O-R2A in eine andere dieser Formel übergeführt werden, z.B. eine 2-Bromäthoxycarbonylgruppe der Formel -C(=O)-O-Roa durch Behandeln mit einem Jodsalz, wie Natriumjodid, in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels, wie Aceton, in eine 2-Jod äthoxycarbonylgruppe.
Eine z.B. durch Silylierung geschützte Amino- oder Carboxylgruppe kann in üblicher Weise, z.B. durch Behandeln mit Wasser oder einem Alkohol, freigesetzt werden.
In einer Verbindung der Formel XVI mit einer Gruppe der Formel -C(=O)-O-R2, worin R3 für Wasserstoff steht, kann die freie Carboxylgruppe in an sich bekannter Weise, z.B. durch Behandeln mit einer Diazoverbindung, wie einem Diazoniederalkan, z.B. Diazomethan oder Diazoäthan, oder einem Phenyl-diazo-niederalkan, z.B. Phenyldiazomethan oder Diphenyldiazometban, oder durch Umsetzen mit einem zur Veresterung geeigneten Alkohol in Gegenwart eines Veresterungsmittels, wie eines Carbodiimids, z.B. Dicyclohexylcarbodiimid, sowie Carbonyldiimidazol, oder nach irgendeinem anderen bekannten und geeigneten Veresterungsverfahren, wie Reaktion eines Salzes der Säure mit einem reaktionsfähigen Ester eines Alkohols und einer starken anorganischen Säure, sowie einer starken organischen Sulfonsäure, verestert werden.
Ferner können Säurehalogenide, wie -chloride (hergestellt z.B. durch Behandeln mit Oxalylchlorid), oder aktivierte Ester, z.B. solche mit N-Hydroxystickstoffverbindungen, oder z.B. mit Halogenameisensäureniederalkylestern, wie Chlorameisensäureäthylester, oder mit Halogenessigsäurehalogeniden, wie Trichloressigsäurechlorid, gebildete gemischte Anhydride durch Umsetzen mit Alkoholen, gegebenenfalls in Gegenwart einer Base, wie Pyridin, in Ester übergeführt werden.
In den obigen Verfahrensstufen können, wenn notwendig, an der Reaktion nicht teilnehmende freie funktionelle Gruppen in den Reaktionsteilnehmern, z.B.' freie -IIy- droxy-, Mercapto- und Aminogruppen, z.B. durch Acylieren, Tritylieren oder Silylieren, und freie Carboxylgruppen z.B. durch Veresterung, inkl. Silylierung, in an sich bekannter Weise vorübergehend geschützt und jeweils nach erfolgter Reaktion, wenn erwünscht, in an sich bekannter Weise freigesetzt werden.
Die Verbindungen der Formel XVI, insbesondere diejenigen, in welchen R1 für einen, in pharmakologisch aktiven, natürlich vorkommenden oder biosynthetisch oder halb- oder totalsynthetisch herstellbaren N-Acylderivaten von 6-Aminopenicillansäure- oder 7-Amino-cephalosporansäureverbindungen enthaltenen Acylrest steht, und R3 Wasserstoff oder einen unter physiologischen Bedingungen leicht abspaltbaren organischen Rest R2A bedeutet, sind gegen Mikroorganismen, wie gram-positive Bakterien, z.B. Staphylococcus aureus, und gram-negative Bakterien, z.B. Escherichia coli, insbesondere auch gegen Penicillin-resistente Bakterien, z.B. gegen.Staphylococcus aureus in Verdünnungen bis zu 0,0001 /ml wirksam.
Solche Verbindungen mit pharmakologischen Wirkungen können z.B. in Form von pharmazeutischen Präparaten verwendet werden, welche sie im Gemisch zusammen mit einem festen oder flüssigen pharmazeutischen Trägermaterial enthalten und die sich zur enteralen, parenteralen oder topischen Verabreichung eignen. Geeignete Trägerstoffe, die sich gegenüber den Aktivstoffen inert verhalten, sind z.B. Wasser, Gelatine, Saccharide, wie Laktose, Glukose oder Sukrose, Stärken, wie Mais-, Weizen- oder Pfeilwurzstärke, Stearinsäure oder Salze davon, wie Magnesium- oder Calciumstearat, Talk, pflanzliche Fette und öle, Alginsäure, Benzylalkohole, Glykole oder andere bekannte Trägerstoffe. Die Präparate können in fester Form, z.B. als Tabletten, Dragees, Kapseln oder Suppositorien, oder in flüssiger Form, z.B. als Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen, vorliegen.
Sie können sterilisiert sein und/oder Hilfsstoffe, wie Konservierungs-, Stabilisierungs-, Netz- oder Emulgiermittel, Lösungsvermittler, Salze zur Regulierung des osmotischen Druckes und/ oder puffer enthalten. Ferner können sie andere, pharmakologisch verwendbare Substanzen aufweisen. Die pharmazeutischen Präparate, die ebenfalls von der vorliegenden Erfindung umfasst werden, können in an sich bekannter Weise hergestellt werden.
Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen beschrieben. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
Beispiel 1
Eine Lösung von 1,64 g 3-Isopropyl-4-thia-2,6-diazabicyclo[3.2.0]heptan-7-on in 33 ml eines l:1-Gemisches von Essigsäure und Wasser wird innerhalb von 10 Minuten mit 71,7 ml einer 0,5-n. Lösung von Jod in Äthanol versetzt, während einer Stunde bei Raumtemperatur stehengelassen und dann unter vermindertem Druck eingeengt.
Der unter Hochvakuum getrocknete Rückstand enthält das Bis-(cis-2-oxo-3ss-amino-4ss-azetidinyl)-disulfid der Formel
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und wird in 90 ml Acetonitril suspendiert und bei Oo mit 4,5 ml Pyridin und 4,5 ml Phenylessigsäurechlorid versetzt. Man lässt während 15 Minuten bei 0 und während einer Stunde bei Raumtemperatur stehen und dampft dann unter vermindertem Druck ein. Man trituriert während 30 Minuten mit 10 ml eines l:l-Gemisches von Dioxan und Wasser und nimmt den Rückstand in Essigsäure äthylester auf; die Lösung wird mit einer gesättigten wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung und einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen, getrocknet und eingedampft.
Der ölige Rückstand wird an 100 g reinem Silikagel chromatographiert; das ölige Bis -(cis-2 - oxo-3X-phenylacetylamino-4 - azetidinyl)- disulfid wird mit einem 19:1-Gemisch con Essigsäureäthylester und Aceton eluiert und durch Lyophilisieren in eine feinpulvrige amorphe Form umgewandelt; Dünnschichtchromatogramm (Silikagel): Rf 0,36 (System: Essigsäure äthylester/Aceton 1:1); Infrarotabsorptionsspektrum (in Kaliumbromid): charakteristische Banden bei 3,08 u, 5,62 u, 5,97 ,u und 6,51 e.
Das Ausgangsmaterial kann wie folgt hergestellt werden:
Man führt 15 ml eines Sulfonsäuretyp-Ionenaustau schers (H -Form) durch Behandeln mit einer Lösung von 5 ml Triäthylamin in 100 ml Wasser in die Triäthylammoniumsalz-Form über, wäscht die Kolonne mit 300 ml Wasser neutral und behandelt mit einer Lösung von 2 g des Natriumsalzes von Penicillin-G in 10 ml Wasser und eluiert darauf mit Wasser. Ein Volumen von 45 ml wird entnommen und bei einem Druck von 0,01 mm Hg lyophilisiert. Das so erhaltene rohe Triäthylammoniumsalz von Penicillin-G wird in Methylenchlorid gelöst, die Lösung über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingedampft.
Eine Lösung des so erhältlichen Penicillin-G-triäthylammoniumsalzes in einem Gemisch von 40 ml Methylenchlorid und 40 ml Tetrahydrofuran wird auf - 100 gekühlt und langsam unter Rühren mit 2,9 ml einer 10 ml Lösung von 2 ml Chlorameisensäureäthylester in Tetrahydrofuran versetzt. Man rührt während 90 Minuten bei -50 bis 00, versetzt dann mit einer Lösung von 0,395 g Natriumazid in 4 ml Wasser und rührt das Gemisch während 30 Minuten bei -5 bis 00. Man verdünnt mit 100 ml Eiswasser und extrahiert dreimal mit je 75 ml Methylenchlorid; die organischen Extrakte werden mit Wasser gewaschen, getrocknet und bei Zimmertemperatur unter vermindertem Druck eingedampft.
Man erhält so das amorphe Penicillin-G-azid, Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,05 ,tt, 4,71 , 5,62 pt, 5,80 , 5,94 , 6,69 tt und 8.50.
Eine Lösung von 1,72 g des Penicillin-G-azids in 30 ml Benzol wird mit 1,5 ml 2.2,2-Trichloräthanol versetzt und während 25 Stunden bei 700 gerührt. Während den ersten 15 Minuten wird eine regelmässige Entwicklung von Stickstoff festgestellt und nach einigen Stunden scheidet sich das Produkt aus der Lösung ab. Man verdünnt unter Rühren mit 60 ml Hexan. kühlt u. filtriert nach 15 Minuten. Der Filterrückstand wird mit einem 2:1-Gemisch von Benzol und Hexan und mit kaltem Äther gewaschen.
Man erhält so das reine 2,2-Dimethyl-6p-phenylacetyl- amino-3-(2,2,2-trichloräthoxycarbonylamino)-penam, das bei 223-223,50 schmilzt; [α]D20 = = t 1720 (c = 1,018 in Äthanol); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,04 t, 5,61 1, 5,77 st, 6,97 ,u, 6,70 , 8,30 1l, 9,17 zu 9,62 > und 11,85 t.
Man kann das Produkt auch crhalten, indem man 0,03 g des Penicillin-G-azids in 2 ml Benzol während 20 Minuten auf 700 erwärmt, durch Eindampfen des Reaktionsgemisches unter vermindertem Druck das 3-Isocyanato-2,2-dimethyl-6ss-phenylacetylamino-penam; Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,06 j, 4,48 , 5.62 > , 5,96 und 6,70 ,u; erhält und dieses durch Umsetzen mit 2.2.2-Trichloräthanol in das ge' nschte 2.2-Dimethyl-6 -phenylacetylami- no-3 - (2,2,2- trichloräthoxycarbonylamino)-penam überführt.
Eine Lösung von 11,0 g 2.2-Dimethyl-6-phenylace- tylamino-3-(2,2,2.trichloräthoxycarbonylamino)-penam in einem Gemisch von 240 ml wasserfreiem Methylenchlorid und 25,6 ml Pyridin wird unter einer Stickstoffatmosphäre bei - 100 mit 166 ml einer 10%gen Lösung von Phosphorpentachlorid in Methylenchlorid versetzt und anschliessend während 30 Minuten bei 0 gerührt. Dann gibt man unter starkem Kühlen (- 100)120 ml ml absolutes Methanol zu und rührt während 2 Stunden weiter. Man versetzt mit 80 ml Wasser, stellt den pH-Wert (in mit Wasser verdünnten Proben gemessen) mit etwa 9 ml einer 2-n. wässrigen Natriumhydroxydlösung auf 3.3 und lässt während einer Stunde bei 00 und während einer weiteren Stunde bei 200 reagieren.
Man giesst dann unter Rühren auf 500 ml einer l-m. wässrigen Dikaliumhydrogenphosphat-Pufferlösung aus und stellt den pH-Wert durch Zugabe von 50 fCiger wässriger Trikaliumphosphatlösung von 6,5 auf 7,0 ein. Die wässrige Phase wird abgetrennt und zweimal mit je 200 ml Methylenchlorid gewaschen; die drei organischen Lösungen werden je zweimal mit Wasser gewaschen, vereinigt, über Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Der kristalline Rückstand wird in 40 ml eines 1:1-Gemisches von Benzol und Hexan aufgenommen; das Gemisch wird während 15 Minuten bei 00 gekühlt und der Niederschlag abfiltriert.
Man erhält so das 65-Amino-2,2-dimethyl-3- -(2,2.2-trichloräthoxycarbonylamino)-penam, das bei 1791800 (korr.) schmilzt; Infrarotabsorptionsspektrum: charakteristische Banden (in Methylenchlorid) bei 2,90 tt, 5,58 u, 6,62 , 7,17 , 7,27 > , 8,32 , 8,46 11, 8,82 u, 9,25 u und 9,62 p; (in Nujol) bei 2,95 %, 3,01 u, 3,11 it, 5,64 > , 5,80 Lt, 6,35 , 7,60 u, 7,87 > , 8,00 , 8,27 u, 8,65 u, 8,70 , 9,16 u und 9,57 X; Dünnschichtchromatogramm (Silikagel):
Rf = 0,17 (im System Toluol/Aceton 8:2) und Rf = 0,43 (im System Toluol/Aceton 6:4); charakteristische Gelbfärbung mit Ninhydrin-Collidin (freie Aminogruppe).
Ein Gemisch von 0,05 g 6p-Amino-2,2-dimethyl-3- -(2,2,2-trichloräthoxycarbonylamino) -2,2-dimethyl-penam und 0,1 g Zinkstaub in 2 ml eines 1:1-Gemisches von Aceton und Wasser wird nach Zugabe von 0,2 ml Essigsäure bei 200 während einer Stunde mit 45 kHz (Ultraschall) fibriert, dann mit 50 ml Wasser verdünnt. Man extrahiert mit 50 ml Essigsäureäthylester, trocknet den organischen Extrakt über Natriumsulfat und dampft unter vermindertem Druck ein. Der Rückstand wird aus einem Gemisch von Methylenchlorid und Hexan umkristallisiert und man erhält so das 3-Isopropyl-4-thia-2,6-diazabicy clo[3.2.0]heptan-7-on, F. 151 - 1550; Dünnschichtchroma togramim: Rf = 0,17 (System: Toluol/Aceton 8:2) und Rf = 0,38 (System: Toluol/Aceton 6:4).
Im obigen Verfahren kann anstelle der Essigsäure 0,2 g Ammoniumchlorid oder 0,2 g Pyridinhydrochlorid verwendet werden.
Beispiel 2
Eine Lösung von 0,317 g 3,3-Dimethyl-4-thia-2,6- -diazabicyclo[3.2.0]heptan-7-on in 3,0 ml Methylenchlorid wird mit 0,254 g Jod in 12,0 ml Benzol versetzt; dabei entsteht sofort ein voluminöser brauner Niederschlag.
Das Gemisch wird während 10 Minuten bei Zimmertemperatur ab und zu geschüttelt, dann filtriert und der Filterrückstand, welcher das Hydrojodidsalz des Bis-(cis-3,Bs -isopropylidenamino-2-oxo-4p-azetidinyl)-disulfid enthält, mit Benzol und Pentan gewaschen und in 8,0 ml Acetonitril suspendiert. Die Suspension wird mit 2,0 ml Pyridin versetzt, wobei man eine klare gelbe Lösung erhält, die man auf + 100 abkühlt und tropfenweise unter Rühren mit 0,4 ml Phenylessigsäurechlorid versetzt. Das Reaktionsgemisch wird während 20 Minuten bei Zimmertemperatur stehengelassen, dann unter vermindertem Druck auf ein Gewicht von 1,9 g konzentriert. Der gelbe sirupartige Rückstand wird in 50 ml Essigsäureäthylester aufgenommen und die Lösung mit 50 ml Wasser gewaschen, dann eingedampft.
Der Rückstand wird aus einem Gemisch von Methanol, Methylenchlorid und Hexan kristallisiert. Das Bis-(cis-2-oxo-3p-phenylacetylamino-4f3- -azetidinyl)-disulfid schmilzt nach Umkristallisieren aus Aceton und Methylenchlorid bei 152-1550 (Analysenpräparat: 156,5-158,50).
Beispiel 3
Eine Lösung von 10,0 g 3-Isopropyl-4-thia-2,6-diazabicyclo[3,2,0]heptan-7-on in 200 ml eines 1:1-Gemisches von Essigsäure und Wasser wird tropfenweise innerhalb von 15 Minuten mit 436 ml einer 0,2-molaren Lösung von Jod in Äthanol versetzt und nach einer Stunde Stehenlassen bei Zimmertemperatur unter vermindertem Druck eingedampft. Der Rückstand, enthaltend das Bis-(cis-3p- -amino-2-oxo-4p-azetidinyl)-disulfid, wird unter Hochvakuum getrocknet und ohne Reinigung weiterverarbeitet.
Das nach dem obigen Verfahren erhältliche Rohprodukt wird in 200 ml eines 1:1-Gemisches Tetrahydrofuran und Wasser gelöst, mit 8,4 ml Triäthylamin versetzt und langsam zu einem auf - 100 gekühlten Gemisch N -tert.-Butyloxycarbonyl-D-sc-phenylglycin, 8,95 ml Tri äthylamin und 8,40 g Chlorameisensäureisobutylester in 170 ml Tetrahydrofuran getropft. Nach einer Stunde bei 0 und einer weiteren Stunde bei Raumtemperatur wird das Reaktionsgemisch zur Hälfte eingeengt und in 800 ml Essigsäureäthylester aufgenommen. Man wäscht zweimal mit je 200 ml einer gesättigten wässrigen Natriumhydro- gencarbonatlösung und zweimal mit je 200 einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung, trocknet über Natriumsulfat und dampft ein. Der Rückstand wird an 500 g Silikagel chromatographiert.
Das Bis-[cis-3p-(N-tert.-bu- tyloxyzarbonyl-D-x-phenylglycyl)-amino-2-oxo-4ss-azetidi- nyl]-disulfid wird mit Essigsäureäthylester eluiert. Das amorphe Produkt schmilzt bei 163-1660 mit Zersetzen; [D3O = + 1450 + 10 (c = 0,930 in Chloroform); Dünnschichtchromatogramm (Silikagel; Entwicklung mit Joddampf): Rf 0,33 (System:
Essigsäureäthylester); Ultraviolettabsorptionsspektrum (in Äthanol): );max = 257 mp, (z = 2200); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 2,90 Il, 2,98 tls 3,34 ,u, 5,63 , 5,90 !1, 6,68 u 7,29 y, 8,11,p, 8,58 y und 9,53 .
Die Bis-(cis-2-oxo-3-acylamino -4p-azetidinyl)-disulfi de der obigen Beispiele können wie folgt weiterverarbeitet werden:
A: Eine Lösung von 0,35 g Bis-(cis-2-oxo-3i-phenyl- acetylamino-4ss-azetidinyl)-disulfid in 16 ml 9:1-Gemisch Essigsäure und Wasser wird bei etwa 50 mit etwa 3,2 g Äthylenoxyd, dann mit 3,5 g Zinkstaub versetzt. Das Reaktionsgemisch wird während 15 Minuten bei etwa 50 und während 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, dann filtriert. Man wäscht den Filterrückstand mit Aceton nach und dampft das Filtrat ein. Der Rückstand wird in etwa 150 ml Essigsäureäthylester aufgenommen und die Lösung mit 50 ml einer gesättigten wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung und mit 100 ml einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen, getrocknet und eingedampft.
Der Rückstand wird zusammen mit einem in analoger Weise aus 0,58 g des Bis-(cis-2-oxo-3p -phenylacetylamino - 4p - azetidinyl) - disulfid erhaltenen Rohprodukt an 50 g Silikagel chromatographiert. Man eluiert mit einem 19: 1-Gemisch das 4ss-(2-Hydroxyäthyl- mercapto)-3,B-phenylacetylamino-azetidin-2-on als einheitliches Produkt, das nach Kristallisieren aus einem Gemisch von Aceton und Diäthyläther bei 141-1420 schmilzt; [a]D20 = +440 + 20 (c = 0,571 in Äthanol); Dünnschichtchromatographie (Silikagel; Entwickeln mit Jod): Rf 0,45 (System:
Essigsäureäthylester/Aceton 1:1); Infrarotabsorptionsspektrum (in Mineralöl): charakteristische Banden bei 3,01 , 5,68 Lt, 6,01 > , 6,431 > und 6,52 .
Eine Lösung von 0,61 g 4.(2.Hydroxyäthylmercapto).
-3l-phenylacety1amino-azetidin-2-on in 10 ml Tetrahydrofuran wird bei 0 tropfenweise mit 1,38 g Chlorameisensäure-2,2,2-trichloräthylester in 5 ml Tetrahydrofuran, dann mit 1,06 g Pyridin in 5 ml Tetrahydrofuran versetzt.
Das Reaktionsgemisch wird unter einer Stickstoffatmosphäre während 15 Minuten bei 0 und während 2 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt. dann in 150 ml Methylenchlorid aufgenommen. Man wäscht mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung, trocknet und dampft ein. Der Rückstand wird an der 50fachen Menge Silikagel chromatographiert; man eluiert das 3-Phenyl- acetylamino - 4 - [2- (2,2,2 - trichloräthoxycarbonyloxy)- -äthylmercaptoj-azetidin-2-on mit einem 1:1-Gemisch von Methylenchlorid und Essigsäureäthylester.
Das Produkt wird nach Kristallisieren und einmaligem Umkristallisieren aus Diäthyläther in Form von farblosen Nadeln erhalten, F. 99.1010; Dünnschichtchromatogramm (Silikagel): Rf zur 0,46 (System: Essigsäureäthylester; Entwicklung mit Jod); []D20 = + 30 + 20 (c = 0,518 in Chloroform); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 2,88 Il, 5,58 y, 5,64 ,u, 5,92.C1 und 6,62 u.
Ein Gemisch von 1,0 g 3j3-Phenylacetylamino-4-[2- -(2,2,2 -trichloräthoxycarbonyloxy) - äthylmercapto]-azet- idin-2-on und 3.0 g Glyoxylsäure-tert.-butylester-hydrat in 50 ml Benzol wird unter Abscheiden von Wasser während 16 Stunden unter Rückfluss gekocht, dann abgekühlt und zweimal mit je 25 ml destilliertem Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft.
Man erhält so den x-Hydroxy-31-(2-oxo-39-phenylacetyl- amino-4p-[2-(2,2,2-trichloräthoxycarbonyloxy) -äthylmer capto]-l -azetidinyl)-essigsäure-tert.-butylester der ohne Reinigung weiterverarbeitet wird.
Der nach dem vorstehenden Verfahren erhältliche rohe α-Hydroxy-α-{2-oxo-3ss-phenylacetylamino-4ss-[2-(2,2,- 2-trichloräthoxycarbonyloxy) - äthylmercaptoj - 1 - azetidinyl}-essigsäure-tert.-butylester wird in 20 ml eines 1: 1-Gemisches von Dioxan und Tetrahydrofuran gelöst und bei - 100 tropfenweise mit 0,54 ml Pyridin in 2 ml Dioxan und 0,48 ml Thionylchlorid in 10 ml eines 1:1-Gemisches von Dioxan und Tetrahydrofuran versetzt.
Das Reaktionsgemisch wird während 30 Minuten bei - 100 bis -50 und während einer Stunde unter einer Stickstoffatmosphäre gerührt, der Niederschlag abfiltriert und das Filtrat mit dem 31-Chlor-x-(2-oxo-3p-phenylacetylamino- 4ss-[2-2,2,2-trichloräthoxycarbonyloxy)-äthylmercaptol- - 1 -azetidinyl}-essigsäure-tert.-butylester eingedampft: das Produkt wird im Rohzustand weiterverarbeitet.
Eine Lösung des nach dem obigen Verfahren erhältlichen rohen α-Chlor-α-{2-oxo-3ss-phenylacetylamino-4ss- -[2 - (2,2,2 - trichloräthoxycarbonyloxy)-äthylmercapto]-1- -azetidinyl}-essigsäure-tert.-butylesters in 30 ml eines 1:1 - Gemisches von Dioxan und Tetrahydrofuran wird mit 1,15 g Triphenylphosphin und 0.35 ml Pyridin versetzt und während 2 Stunden bei 500 erwärmt, dann zur Trockne eingedampft.
Der Rückstand wird an 30 g reinem Silikagel chromatographiert, wobei man mit einem 1:1 -Ge- misch von Toluol und Essigsäureäthylester den α-(2-Oxo- -3ss - phenylacetylamino-4,3-[2-(2,2,2 - trichloräthoxycarbo- nyloxy) - äthylmercapto] - 1 - azetidinyl} - o-triphenylphos- phoranyliden-essigsäure-tert.-butylester eluiert, welcher mit etwas Triphenylphosphinoxyd verunreinigt ist und mittels präparativer Dünnschichtchromatographie (Silikagel; Entwicklung mit Jod) gereinigt werden kann, Rf 0,57 (System:
Toluol/Aceton 1:1); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,00 , 3,42 > , 5,68 it, 5,97 Il, 6,10 lt und 6,65 Il.
Ein Gemisch von 0,225 g x-(2-Oxo-3P-phenylacetyl- amino-4ss-[2-(2,2,2-trichloräthoxycarbonyloxy) -äthylmercapto]- 1-azetidinyl} -x - triphenylphosphoranyliden - essigsäure-tert.-butylester in 10 ml eines 9:1-Gemisches von Essigsäure und Wasser wird mit 3,0 g Zinkstaub versetzt und während 45 Minuten bei 150 gerührt. Man filtriert und dampft das Filtrat ein; der Rückstand wird in 50 ml Essigsäureäthylester aufgenommen und die Lösung mit 25 ml einer gesättigten wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung und zweimal mit je 25 ml einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft.
Man erhält so den x-[43-(2-Hydroxyäthylmercapto)-2-oxo-3ss-phenylace tylamino- 1 -azetidinyl]-α-triphenylphosphoranyliden-essig- säure-tert.-butylester; Dünnschichtchromatogramm (Silikagel; Entwicklung mit Jod): Rf 0,24 (System: Toluol/ Aceton 1:1).
Ein Gemisch von 0,221 g des rohen -[4ss-(2-Hydroxy- äthylmercapto)-2-oxo-3ss-phenylacetylamino- 1 -azetidinyl] -α-triphenylphosphoranyliden-essigsäure - tert.-butylesters in 5 ml Dimethylsulfoxyd und 5 ml Essigsäureanhydrid wird während 16 Stunden bei Zimmertemperatur stehengelassen, dann unter vermindertem Druck eingeengt. Der Rückstand wird in 100 ml Toluol aufgenommen: die organische Lösung wird dreimal mit je 50 ml destilliertem Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft.
Der ölige Rückstand wird an 10 g Silikagel chromatographiert; der gewünschte 7w-Phenylacetylami- no-ceph-3-em-4-carbonsäure - tert. -butylester, der sich durch Ringschluss aus dem intermediär erhaltenen und nicht isolierten α-(4ss-Formylmethylmercapto-2-oxo-3ss- - phenylacetylamino - 1 -azetidinyl) - - triphenylphosphoranyliden-essigsäure-tert.-butylester bildet. wird mit einem 4:1-Gemisch von Toluol und Essigsäureäthylester eluiert: Dünnschichtchromatogramm (Silikagel): Rf 0,48 (System:
Toluol/Essigsäureäthylester 1:1); Ultraviolettabsorptionsspektrum (in reinem Äthanol): #max 258 my; Infrarotabsorptionsspektrum (in Mcthylenchlorid): cha rakteristische Banden bei 3,00 Il, 3.48 lt. 5,62 lt. 5,81 t,
5,93 Il, 6,10 y, 6,67 , 7,15 u, 7,31 'St, 7,70 ,. 8,65 lt und 9,03p.
Ein Gemisch von 0,03 g - Phenylacetylamino -ceph - -3-em-4-carbonsäure-tert.-butylester und 0,5 ml Trifluoressigsäure wird während einer Stunde bei Raumtemperatur stehengeassen. Die Trifluoressigsäure wird dann unter vermindertem Druck entfernt und der Rückstand zweimal mit je 5 ml eines Gemisches von Benzol und Chloroform zur Trockne genommen. Der Rückstand wird an 5 Silikagel chrom.. ographiert und die 7n-Phenylacetylami- no-ceph3 -em4-carbonsäure mit Methylenchlorid, cnthal- tend 5% Aceton, eluiert; Dünnschichtchromatogramm (Silikagel: Entwicklung mit Jod): Rf 0,49 (System: n-Bu tanol/Pyridin/Essig.dl itre/Wasser 40:24:6:30).
B: Eine Lösung von 5,63 g Bis-[cis-3(-(N-tert.-butyl- oxycarbonyl- D-?-phenylglycyl) -amino-2-oxo- - 4 - azetidi- nyl]-disulfid in 190 ml eines 9:l-Gemisches von Essigsäure und Wasser wird mit etwa 60 g Äthylenoxyd und 56 g Zinkstaub versetzt, und während einer Stunde bei Raumtemperatur stark gerührt. Man filtriert und engt das Filtrat ein, nimmt in Essigsäureäthylester auf, wäscht mit einer gesättigten wässrigen Natriumhydrogencarbonatlii- sung und einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung, trocknet über Natriumsulfat und dampft ein.
Der Rückstand wird an 150 g Silikagel chromatographiert; man eluiert mit Essigsäureäthylester und erhält so das 3P- -(N-tert. -Butyloxycarbonyl - D- .z-phenylglycyl)-amino-4B- -(2-hydroxyäthylthio)-azetidin-2-on, das nach Kristallisieren aus einem Gemisch von Aceton und Diäthyläther bei 130-1310 schmilzt; [oc]D20 = 640 + 20 (c = 0622 0,622 in Äthanol); Dünnschichtchromatogramm (Silikagel; Entwicklung mit Joddampf): Rf 0,47 (System:
Essigsäure äthylester/Aceton 1:1); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 2,90 ll, 3,00 u, 3,25 Il, 3,34 , 5,61 u, 5,83 u, 5,91 ,a, 6,68 j" 7,29 , 8,58 lt und 9,02 p.
Man versetzt eine auf 00 gekühlte Lösung von 4,80 g 3a-(N-tert.-Butyloxycarbonyl -D - - phenylglycyl)-amino -4p-(2-hydroxyäthylthio)-azetidin-2-on und 7,74 g Chlor ameisensäure-2,2,2-trichloräthylester in 100 ml Tetrahydrofuran innerhalb von 10 Minuten mit einer Lösung von 5,9 g Pyridin in 50 ml Tetrahydrofuran, rührt während
15 Minuten bei 00 und während 30 Minuten bei Raumtemperatur und engt ein. Man nimmt in 500 ml Methylenchlorid auf, wäscht zweimal mit 100 ml einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung und dampft ein.
Der Rückstand wird an 300 ml Silikagel chromatographiert; man eluiert mit einem 4:1-Gemisch von Methylenchlorid und Essigsäureäthylester das nicht-kristalline 3p-(N-tert. -Butyloxycarbonyl-D-α-phenylglycyl)-amino-4ss-[2,2,2- - trichloräthoxycarbonyloxy) - äthylthio] - azetidin -2- on, Dünnschichtchromatogramm (Silikagel; Entwicklung mit Joddampf): Rf 0,55 (System: Essigsäureäthylester) und Rf 0,19 (System: Toluol/Essigsäureäthylester 1:1): Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): cha rakteristische Banden bei 3.00 Il, 3,35 u, 3,42 , 5,61 ,
5,66 lt, 5,85 1r, 5,92 , 6,75 u. 7,06 It, 8,14 und 8,61 .
Man dehydratisiert ein Gemisch von 13,5 g Glyoxysäure-tert.-butylester-hydrat in 160 ml Toluol durch Abdestillieren von etwa 80 ml Toluol. gibt zu 5,29 g 3p-(N- -tert.-Butyloxycarbonyl-D -?- phenylglycyl)-amino -(2.2,2 - trichloräthoxycarbonyl oxy) -äthylthio]-azetidin-2 -on und erwärmt das Reaktionsgemisch während 16 Stunden unter einer Stickstoffatmosphäre bei 900. Nach dem
Abkühlen verdünnt man mit Toluol auf ein Volumen von
150 ml, wäscht fünfmal mit je 100 ml Wasser, trocknet über Natriumsulfat und dampft ein.
Der Rückstand enthält den x-l 3p-(N-tert.- Buty1Oxycarbonyl-D--phenylgly- cyl)-amino-4g-[2-(222-trichloräthoxycarbonylOxy)-äth thio]-2-oxo-1 -azetidinyl} -z. - hyd roxy - essigsäure-tert.-butylester und wird ohne Reinigung weiterverarbeitet.
Man liist das ölige Produkt in 100 ml eines 1:1-Gemisches von Tetrahydrofuran und Dioxan und versetzt bei etwa -50 mit 2,24 ml Pyridin und innerhalb von 10 Minuten mit 2,00 ml Thionylchlorid in einem 1:1-Ge- misch von Tetrahydrofuran und Dioxan. Nach 30minütigem Stehen bei -5 wird das Kühlbad entfernt; man rührt während einer Stunde bei Raumtemperatur weiter, filtriert durch ein Diatomeenerdepräparat und dampft ein.
Der Rückstand enthält den 2-Chlor-a-(3P-(N-tert.-Bu- tyloxycarbonyl- D--phenylglycyl)-amino- 4ss- [2-(2,2,2-trichloräthoxycarbonyloxy)-äthylthio]-2-oxo-1 -azetinyl }-essigsäure-tert.-butylester und wird ohne Reinigung weiterverarbeitet.
Man löst das obige Rohprodukt in 100 ml eines 1:1 Gemisches von Tetrahydrofuran und Dioxan, versetzt mit 4,86 g Triphenylphosphin und 0,75 ml Pyridin und erwärmt unter einer Stickstoffatmosphäre während 10 Stunden bei 500. Die dunkelrot Lösung wird eingeengt, der Rückstand wird in Methylenchlorid aufgenommen und das Gemisch zweimal mit 100 ml Wasser gewaschen, dann eingedampft.
Der Rückstand wird an 200 g Silikagel chromatographiert, wobei man d n α-(3ss-(N-tert.-Bu- tyl oxycarbonyl-D - i.-phenylelycyl )-amino-4ss-[2-(2,2,2-tri- chloräthoxycarbonyloxy)- äthylthio]- - 2-oxo-1-azetidinyl}- -a- triphenylphosphoranyliden-essigsäure -tert.- butylester mit einem 1 :1-Gemisch von Toluol und Essigsäureäthylester eluiert; Dünnschichtchromatogramm (Silikagel; Entwicklung mit Joddampf): Rf 0.25 (System:
Toluol/Essigsäureäthylester 1:1); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,00 , 3,44 Il, 5,67 it, 5,86 Lt, 5,92 t, 6.14 " und 6,76 TL.
Eine Lösung von 1,74 g .-}3-(N-tert.-Butyloxycar- bonyl - D - - phenylglycyl)-amino - 43 - [2 - (2,2,2 - trichlor äthoxycarbonyloxy)-äthylthio] -2- oxo- 1 -azetidinyl } - α-tri- phenylphosphoranyliden-essigsäure-tert.-butylester in 65 ml eines 9:1-Gemisches von Essigsäure und Wasser wird mit 12 g Zinkstaub versetzt und während einer Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Man filtriert durch ein Diatomeenerdepräparat, dampft das Filtrat ein und nimmt den Rückstand in 500 ml Essigsäureäthylester auf.
Man wäscht zweimal mit 100 ml einer gesättigten wässrigen Natrillmhvdroéncarbonatlösung und mit 100 ml einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung. trocknet die organische Phase über Natriumsulfat und dampft ein.
Man erhält so den α-[3α-(N-tert.-Butyloxycarbonyl-D-α- -phenylglycyl)-amino-4a -(2- hydroxyäthylthio) - 2 - oxo-l - azetidinyl] - z - (triphenylphosphoranyliden) - essigsäure -tert.-buty]ester, Dünnschichtchromatogramm (Silikagel; Entwickeln mit Joddampf): Rf 0,29 (System: Toluol/ Aceton 3:2); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,00 bzw 3,42 , 5,68 e, 5,86 , 5,93 , 6,16 Il, 6,75 u und 8,75 y.
Eiii Gemisch von 1,53 g rohem α-[3α-(N-tert.-Butyloxy- carbonyl-D-a - phenylglycyl)-amino - 4sc - (2-hydroxyäthyl thio)-2-oxo-1-azetidinyl]- - (triphenylphosphoranyliden) -essigsäure-tert.-butylester in 60 ml eines 1:1-Gemisches von Dimethylsulfoxyd und Essigsäureanhydrid wird während 16 Stunden bei Raumtemperatur unter einer Stickstoffatmosphäre stehengelassen, dann noch 2 Stunden bei 500 gehalten. Man engt ein, nimmt in 500 ml Toluol auf und wäscht dreimal mit je 100 ml Wasser. Die organische Phase wird über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft.
Der Rückstand wird an 120 g Silikagel chromatographiert und der 7ss-(N-tert.-Butyloxycarbonyl-D-α- -phenylglycyl)-amino-ceph-3- em-4-carbonsäure - tert.-butylester mit einem 8:2-Gemisch von Toluol und Essigsäureäthylester eluiert. Das Produkt kristallisiert aus einem Gemisch von Diäthyläther und Pentan, F. 159 1610; [a]D20 = + 290 + 20 (c = 0,521 in Chloroform); Dünnschichtchromatographie (Silikagel; Entwicklung mit Joddampf): Rf 0,67 (System: Toluol/Essigsäureäthylester 1:1); Ultraviolettabsorptionsspektrum (in Äthanol); #max = 255 rult (± = 5400):
Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 2,68 tt, 2,89 lt' 3,33 , 5,57 , 5*79 !t, 5,88 u, 6,08 , 6,22 , 6,70 , 7,15 , 7,28 t, 7,68 , 8,04 u, 8,64 , 9,05 ", 9,52 und 9,79 .
Ein Gemisch von 0,6367 g 7b-(N-tert.-Butyloxycarbo- nyl-D-a-phenylglycyl)- amino - ceph-3-em-4 - carbonsäure -tert.-butylester in 30 ml Trifluoressigsäure wird während 15 Minuten bei Raumtemperatur stehengelassen, dann mit 100 ml Toluol versetzt und eingedampft. Der Rückstand wird nochmals in 100 ml eines 3:1-Gemisches von Toluol und Methanol aufgenommen, unter vermindertem Druck eingedampft und unter Hochvakuum getrocknet.
Der weisse pulverförmige Rückstand wird in 5 ml Methanol gelöst und mit 13 ml einer obigen Lösung von Tri äthylamin in Diäthyläther versetzt, wobei sich ein voluminöser neuer Niederschlag bildet. Das Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck abgedampft, der Rückstand in Methylenchlorid aufgeschlämmt und abgenutscht. Man wäscht mit etwa 150 ml Methylenchlorid nach und trocknet unter Hochvakuum. Man erhält so die 7p-(D-=,-Phenylglycyl)-amino-ceph-3-em-4-carbonsäure in der zwitterionischen Form als schwach-gelbliches, amorphes Pulver, Dünnschichtchromatogramm (Silikagel; Ent wicklung mit Joddampf): Rf zur 0,29 (System: n-Butanol/ Pyridin /Essigsäure/Wasser 40:24:6:30); Ultraviolettabsorptionsspektrum (in Wasser): #max = 250 m (e = 4300).
The present invention relates to a process for the preparation of bis (cis-3-amino-2-oxo-4-azetidinyl) -dusulphide compounds of the formula
EMI1. 1
wherein Ac represents an acyl group.
An acyl group Ac primarily represents the acyl radical of an organic carboxylic acid, in particular the acyl radical of an optionally substituted aliphatic, cycloaliphatic, cycloaliphatic-aliphatic, aromatic, araliphatic, heterocyclic or heterocyclic-aliphatic carboxylic acid, and the acyl radical of a carbonic acid half-derivative.
An aliphatic radical of a corresponding organic carboxylic acid, which term also includes formic acid, is an optionally substituted aliphatic hydrocarbon radical, such as an alkyl, alkenyl or alkynyl, in particular a lower alkyl or lower alkenyl, and also a lower alkynyl radical, e.g. B.
can contain up to 7, preferably up to 4 carbon atoms. Such radicals can optionally be replaced by functional groups, e.g. B. by free, etherified or esterified hydroxyl or mercapto groups, such as lower alkoxy, lower alkenyloxy, lower alkylenedioxy, optionally substituted phenyloxy or phenyl-lower alkoxy.
Lower alkyl mercapto or optionally substituted phenyl mercapto or phenyl lower alkyl mercapto, lower alkoxycarbonyioxy or lower alkanoyloxy groups, or halogen atoms, furthermore by oxo groups, nitro groups, optionally substituted amino groups, azido groups, acyl groups, such as lower alkanoyl or benzoyl groups, optionally functionally modified carboxyl groups such as carboxyl groups, such as carboxyl groups which are functionally modified or lower alkoxycarbonyl, optionally N-substituted carbamyl or cyano groups, or optionally functionally modified sulfo groups, such as sulfamoyl groups or sulfo groups present in salt form, mono-. be di- or polysubstituted. A divalent aliphatic hydrocarbon radical is e.g. B. a lower alkylene or lower alkenylene radical.
A cycloaliphatic or cycloaliphatic-aliphatic radical in a corresponding organic carboxylic acid is an optionally substituted or cycloaliphatic-aliphatic hydrocarbon radical, e.g. B. a mono-, bi- or polycyclic cycloalkyl or cycloalkenyl group, or Cycloalkyl or cycloalkenyl-lower alkyl or lower alkenyl group, wherein a cycloalkyl radical z. B. contains up to 12, such as 3-8, preferably 3-6 ring carbon atoms, while a cycloalkenyl radical z. B. up to 12, such as 3-8, e.g. B. Has 5-8, preferably 5 or 6 ring carbon atoms, and 1 to 2 double bonds, and the aliphatic part of a cycloaliphatic-aliphatic radical z. B. can contain up to 7, preferably up to 4 carbon atoms.
The above cycloaliphatic or cycloaliphatic-aliphatic radicals can, if desired, e.g. B. by optionally substituted aliphatic hydrocarbon radicals, such as by the above-mentioned optionally substituted lower alkyl groups, or then, e.g. B. like the abovementioned aliphatic hydrocarbon radicals, mono-, di- or polysubstituted by functional groups.
The aromatic radical in a corresponding carboxylic acid is an optionally substituted hydrocarbon radical, e.g. B. a mono-, bi- or polycyclic aromatic hydrocarbon radical, in particular a phenyl, and a biphenylyl or naphthyl radical, which may optionally, for. B. like the abovementioned aliphatic and cycloaliphatic hydrocarbon radicals, can be mono-, di- or polysubstituted.
The aliphatic radical in a corresponding carboxylic acid is z. B. an optionally substituted araliphatic hydrocarbon radical, such as an optionally substituted, e.g. B. Up to three, optionally substituted mono-, bi- or polycyclic, aromatic hydrocarbon radicals containing aliphatic hydrocarbon radicals and is primarily a phenyl-lower alkyl or phenyl-lower alkenyl, as well as phenyl-lower alkynyl radical, such radicals such. B. 1-3 phenyl groups and optionally, z. B. like the abovementioned aliphatic and cycloaliphatic radicals, can be mono-, di- or polysubstituted in the aromatic and / or aliphatic part.
Heterocyclic groups, including those in heterocyclic-aliphatic radicals, in corresponding carboxylic acids are in particular monocyclic, as well as bi- or polycyclic, aza-, thia-. oxa-, thiaza, oxaza-, diaza, triaza, or tetrazacyclic radicals, preferably of aromatic character, which may optionally, for. B. like the above-mentioned cycloaliphatic radicals, can be mono-, di- or polysubstituted. The aliphatic part in heterocyclic-aliphatic radicals has z. B. meaning given for the corresponding cycloaliphatic-aliphatic or araliphatic radicals.
The acyl radical of a carbonic acid half-derivative is preferably the acyl radical of a carbonic acid half-ester, in which the organic radical of the ester group is an optionally substituted aliphatic. cycloaliphatic, aromatic or araliphatic hydrocarbon radical or a heterocyclic-aliphatic radical, primarily the acyl radical of an optionally, z. B. in a or p position, substituted lower alkyl half esters of carbonic acid (i.e. H. a lower alkoxycarbonyl radical optionally substituted in the lower alkyl moiety, preferably in the o- or p-position), and one optionally substituted in the lower alkenyl, cycloalkyl, phenyl or
Phenyl-lower alkyl part-substituted lower alkenyl, cycloalkyl, phenyl or phenyl-lower alkyl semiesters of carbonic acid (i.e. H. an optionally in lower alkenyl, cycloalkyl, phenyl or Phenyl-lower alkyl part-substituted lower alkenyloxycarbonyl, cycloalkoxycarbonyl, phenyloxycarbonyl or phenyl-lower alkoxycarbonyl radical). Acyl radicals of a carbonic acid half ester are also corresponding radicals of lower alkyl half esters of carbonic acid, in which the lower alkyl part is a heterocyclic, e.g. B. contains one of the above-mentioned heterocyclic groups of aromatic character, both the lower alkyl radical and the heterocyclic group being optionally substituted;
such acyl radicals are u in the lower alkyl part. lower alkoxycarbonyl groups which are optionally substituted in the heterocyclic group and which contain a heterocyclic group of aromatic character in the lower alkyl radical.
A lower alkyl radical is e.g. B. a methyl, ethyl, n propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec. -Butyl- or tert. -Butyl, and n-pentyl, isopentyl, n-hexyl, isohexyl or n-heptyl group, while a lower alkenyl radical z. B. a vinyl, allyl, isopropenyl, 2- or 3-methalallyl or 3-butenyl group, and a lower alkynyl radical e.g. B. may be propargyl or 2-butynyl.
A lower alkylene group is e.g. B. a 1,4-butylene or 1,5-phenylene radical, and a lower alkenylene radical z. B. a 2-buten-1, 4-ylene radical.
A cycloalkyl group is e.g. B. a cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl or cycloheptyl and adamantyl group, and a cycloalkenyl, e.g. B.
a 2-cyclopentyl, 2- or 3-cyclopentenyl, 1-, 2- or 3-cyclohexenyl or 3-cycloheptenyl group. A cycloalkyl-lower alkyl or -niederalkenylrest is z. B. a cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl or cycloheptylmethyl, -1,1- od. -1,2-ethyl, -1,1-, -1,2- or-l, 3-propyl, vinyl or ally] group, while a cycloalkenyl-lower alkyl or -niedernlkenylgruppe, z. B. a 1-, 2- or 3-cyclopentenyl-, 1-, 2- or 3-cyclohexenyl- or 1-, 2 or 3-cycloheptenyl-methyl-, -1,1- or -1,2-ethyl-, -1 , 1-, -1,2- or -1,3-propyl, vinyl or allyl group.
A naphthyl radical is a 1- or 2-naphthyl radical, while a biphenylyl group is e.g. B. represents a 4-biphenylyl radical.
A phenyl-lower alkyl or phenyl-lower alkenyl radical is, for. B. a benzyl, 1- or 2-phenylethyl, 1-, 2 or 3-phenylpropyl, diphenylmethyl, trityl, 1- or 2-naphthylmethyl, styry] or cinnamyl radical.
Heterocyclic radicals are e.g. B. monocyclic, monoaza-, monothia- or monooxacyclic radicals of aromatic character, such as pyridyl, z. B. 2-pyridyl, 3-pyridyl or 4-pyridyl, furthermore pyridinium, thienyl, z. B. 2-thienyl radicals, or furyl. z. B. 2-furyl radicals, or bicyclic monoazacyclic radicals of aromatic character, such as quinolinyl, e.g. B. 2-quinolinyl or 4-quinolinyl radicals, or isoquinolinyl, e.g. B. I-isoquinolinyl radicals, or monocyclic diaza, triaza, tetraza, thiaza or oxazacyclic radicals of aromatic character, such as pyrimidinyl, triazolyl, tetrazolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl or isothiazolyl radicals. Heterocyclic-aliphatic radicals are heterocyclic groups, especially the lower alkyl or lower alkenyl radicals containing the above.
Among etherified hydroxyl groups are primarily lower alkoxy. z. B. Methoxy, ethoxy, n-propyloxy, isopropyloxy, n-butyloxy, isobutyloxy, sec. -Butyloxy-, tert. -Butyloxy-, n-pentyloxy- or tert. -Pentyloxy groups, as well as substituted lower alkoxy, such as halo-lower alkoxy, in particular 2-halo-lower alkoxy, z. B. 2.2. 2 trichloro, 2-bromine or 2-iodoethoxy groups, also Nie deralkenyloxy, z. B. Vinyloxy or allyloxy groups, lower alkylenedioxy, e.g. B. Methylene, ethylene or isopropylidenedioxy groups, cycloalkoxy, e.g. B. Cyclopentyloxy, cyclohexyloxy or adamantyloxy groups, phenyloxy groups, phenyl-lower alkoxy, e.g. B.
Benzyloxy or 1- or 2-phenylethoxy groups, or by monocyclic, monoaza-, monooxa- or monothiacyclic groups of aromatic character substituted lower alkoxy, such as pyridyl-lower alkoxy, z. B. 2-pyridylmethoxy-, furyl-lower alkoxy-, e.g. B. Furfuryloxy, or thienyl-lower alkoxy, e.g. B. 2-thenyloxy groups, to be understood.
As etherified mercapto groups, lower alkyl mercapto, z. B. Methylmercapto-, ethylmercapto- or n-Bu tylmercaptogruppen, Niederalkenylmercapto-, z. B.
Ally] mercapto groups, phenyl mercapto groups or. Phenyl-lower alkyl mercapto, e.g. B. Benzyl mercapto groups.
Esterified hydroxy groups are primarily halogen, e.g. B. Fluorine, chlorine, bromine or iodine atoms, and lower alkanoyloxy, z. B. Acetyloxy or propionyloxy groups.
Substituted amino groups are mono- or disubstituted amino groups in which the substituents are primarily monovalent or divalent, optionally substituted aliphatic, cycloaliphatic, aromatic or araliphatic hydrocarbon radicals and acyl groups. Such amino groups are in particular lower alkylamino or di-lower alkyl-amino, e.g. B.
Methylamino, ethylamino, dimethylamino or diethylamino groups, or optionally by heteroatoms such as oxygen, sulfur or optionally, for. B.
lower alkyleneamino groups interrupted by lower alkyl groups, substituted nitrogen atoms, such as pyrrolidino, piperidino, morpholino, thiomorpholino or 4-methylpiperazino groups. Substituted amino groups are also acylamino, especially lower alkanoylamino, such as acetylamino or propionylamino groups, or optionally in salt, such as alkali metal, z. B. Sodium or ammonium salt form, sulfoamino groups present.
A lower alkanoyl radical is e.g. B. an acetyl or propionyl group.
A carboxyl group present in salt form is e.g. B.
a carboxyl group present in alkali metal or ammonium salt form.
A lower alkoxycarbonyl radical is e.g. B. a methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, n-propyloxycarbonyl, iso propyloxycarbonyl, tert. -Butyloxycarbonyl- or tert. Pentyloxycarbonyl group.
Optionally N-substituted carbamyl groups are e.g. B. N-lower alkyl- or N, N-di-lower alkyl-carbamyl-, such as N-methyl-, N-ethyl-, N, N-dimethy. l- or N, N-diethylcarbamyl groups.
A sulfamyl group may optionally be substituted and e.g. B. represent an N-lower alkyl-sulfamoyl, such as N-methyl or N, N-dimethylsulfamoyl group. Sulfo groups present in salt form are e.g. B. in alkali metal, e.g. B. Sulfo groups present in the sodium salt form.
A Niederalkenyloxycarbonylrest is z. B. the vinyloxycarbonyl group, while cycloalkoxycarbonyl and phenyl-lower alkoxycarbonyl groups, in which the cycloalkyl or Phenyl-lower alkyl radical have the above meaning, e.g. B. Represent adamantyloxycarbonyl, benzyloxycarbonyl, diphenylmethoxycarbonyl or α-4-biphenyl yl-oc-methylethoxycarbonyl groups. Lower alkoxycarbonyl groups in which the lower alkyl radical z. B. contains a monocyclic, monoaza-, monooxa- or monothiacyolische group are, for. B. Furyl lower alkoxycarbonyl, such as furfuryloxycarbonyl, or Thie nyiniederalkoxycarbonyl, z. B. 2-thenyloxycarbonyl groups.
As shown below, the new disulfide compounds of the formula I provide valuable intermediates
Manufacture of pharmacologically active compounds.
Particularly valuable as intermediates are compounds of the formula I in which the acyl group Ac represents a naturally occurring or synthetically producible N-acyl derivative of the 6-amino-penicillanic acid or 7-amino-cephalosporanic acid compounds contained in a preferably pharmacologically active men
Acyl radical or an easily cleavable acyl radical.
An acyl radical Ac contained in pharmacologically active N-acyl derivatives of 6-amino-penicillanic acid or 7-amino-cephalospo ranoic acid or an acyl radical which can be converted into these is primarily a group of the formula
EMI3. 1
where n is 0 and R1 is an optionally substituted cycloaliphatic or aromatic hydrocarbon radical, or an optionally substituted heterocyclic radical, preferably of aromatic character, a functionally modified, preferably etherified hydroxyl or mercapto group or an optionally substituted amino group, or in which n is 1 , RI hydrogen or an optionally substituted aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbon radical or an optionally substituted heterocyclic radical,
preferably of aromatic character, an optionally functionally modified, preferably etherified or esterified hydroxyl or mercapto group, an optionally functionally modified carboxyl group, an acyl group, an optionally substituted amino group or an azido group, and each of the radicals R13 and R332 is hydrogen, or where n is 1, Rr is an optionally substituted aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbon radical or an optionally substituted heterocyclic radical, preferably of aromatic character, RII is an optionally functionally modified, preferably etherified, hydroxyl or mercapto group,
is an optionally substituted amino group or an optionally functionally modified carboxyl group, and Rlll is hydrogen, or where n is 1, each of the radicals Rl and RI 'is a functionally modified, preferably etherified or esterified hydroxyl group or an optionally functionally modified carboxyl group, and R113 represents hydrogen, or in which n represents 1, R1 represents hydrogen or an optionally substituted aliphatic hydrocarbon radical, and R11 and R311 together represent an optionally substituted aliphatic hydrocarbon radical connected to the carbon atom by a double bond,
or where n is 1 and Rl is an optionally substituted aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbon radical or an optionally substituted heterocyclic radical, preferably of aromatic character, R33 is an optionally substituted aliphatic or aromatic hydrocarbon radical and R311 is hydrogen or an optionally substituted aliphatic or aromatic hydrocarbon radical.
In the above definitions, an aliphatic hydrocarbon radical means e.g. B. a straight-chain or branched lower alkyl, as well as lower alkenyl or lower alkynyl group. Such a radical, in particular a lower alkyl radical, can be used as substituents, for. B. optionally substituted cycloaliphatic or aromatic hydrocarbon radicals, e.g. B.
Phenyl radicals, or optionally substituted heterocyclic radicals, preferably of aromatic character, also optionally functionally changed, preferably etherified or esterified hydroxy or mercapto, z. B. Hydroxy or mercapto groups etherified by optionally substituted aliphatic, aromatic or araliphatic hydrocarbon radicals and heterocyclic or heterocyclic-aliphatic groups, such as optionally substituted lower alkoxy, phenyloxy, phenyl-lower alkoxy or lower alkyl mercapto groups, or halogen atoms, nitro groups, such as optionally substituted amino groups Dinicderalkyl-amino, alkylenamino, lower alkanoyl-amino or sulfoamino groups, acyl, e.g. B. optionally substituted lower alkanoyl or benzoyl radicals, or optionally functionally modified carboxyl, e.g. B.
Lower alkoxycarbonyl, carbamoyl or cyano groups, azido groups or optionally functionally modified sulfo, e.g. B. Sulfamoyl groups.
A cycloaliphatic hydrocarbon radical preferably contains 3-7 ring carbon atoms and is an optionally, z. B. by aliphatic radicals or then, e.g. B.
like the big aliphatic radical, cycloalkyl- substituted by functional groups. as well as cycloalkenyl groups, primarily with 5 or 6 ring carbon atoms. Such a cycloaliphatic radical preferably contains. primarily a cycloalkyl radical, as a substituent an amino group in the 1-position.
The abovementioned aromatic hydrocarbon radicals are in particular optionally substituted, bicyclic, but primarily monocyclic aromatic hydrocarbon radicals, which can be partially saturated, such as naphthyl or tetrahydronaphthyl, primarily phenyl radicals. These residues can e.g. B. by optionally substituted aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbon, z. B.
Lower alkyl, trifluoromethyl or optionally substituted cycloalkyl or phenyl radicals, or by functional groups, such as optionally functionally modified, e.g. B. Etherified or esterified, hydroxyl or mercapto, nitro groups, optionally substituted amino groups, acyl groups, optionally functionally modified carboxyl or optionally functionally modified sulfo groups, e.g. B. the above-mentioned functional groups of this type may be substituted.
An optionally substituted heterocyclic radical, preferably of aromatic character, is primarily a monocyclic monoaza-, monothia-, monooxa-, diaza, oxaza-, thiaza, triaza or tetrazacyclic radical, preferably of aromatic character, e.g. B. a pyridyl, pyridinium, thienyl, furyl, imidazolyl, isozolyl, thiazolyl, triazolyl, tetrazolyl or isoxazolyl radical, the z. B. how one of the above aromatic radicals can be substituted.
An etherified hydroxy or mercapto group contains as an etherifying radical z. B. an optionally substituted aliphatic, cycloaliphatic, aromatic or araliphatic hydrocarbon radical, and means z. B. an optionally substituted lower alkoxy, lower alkenyloxy, phenyloxy, phenyl-lower alkoxy, lower alkyl mercapto, lower alkenyl mercapto, phenyl mercapto or phenyl lower alkyl mercapto group. Further, a hydroxyl and especially mercapto group ver ethereal radicals are optionally substituted heterocyclic groups, preferably of aromatic character, such as. B. the above-mentioned heterocyclic radicals.
Esterified hydroxyl groups are e.g. B. Hydroxy groups esterified by inorganic or organic acids, in particular halogen atoms, and also lower alkanoyloxy or benzoyloxy groups which may be substituted.
Substituted amino groups contain as substituents one or two optionally substituted aliphatic, cycloaliphatic, aromatic or araliphatic hydrocarbon radicals, wherein such radicals, in particular aliphatic radicals, can also be bivalent, and are, for. B. optionally, such as by halogen atoms, substituted lower alkyl or di-lower alkylamino groups or optionally substituted lower alkyleneamino groups with 5-7 ring members, in which the carbon atoms of the lower alkylene radical are replaced by an oxygen or sulfur atom or, optionally a substituent, e.g. B.
a lower alkyl group, nitrogen atom may be interrupted.
Optionally functionally modified carboxyl groups are z. B. esterified or amidated carboxyl groups, such as lower alkoxycarbonyl or optionally N-substituted, such as N-lower alkyl or N, N-di-lower alkylcarbamoyl groups, and also cyano groups.
An acyl group is e.g. B. an optionally substituted lower alkanoyl, lower alkenoyl or benzoyl group.
In the above-mentioned functional groups substituted by organic radicals, such as etherified hydroxyl or mercapto groups or substituted amino groups, the organic radicals, e.g. B. aliphatic, cycloaliphatic or aromatic groups, and optionally heterocyclic radicals, e.g. B. like the above radicals of this type, be substituted.
In the above acyl groups of the formula Ib, for. B. n for 0 and RI for an optionally, preferably in the 1-position by amino or one, optionally in salt, z. B. Alkali metal salt form present sulfoamino group, substituted cycloalkyl group with 5-7 ring carbon atoms, an optionally, preferably by lower alkoxy, substituted phenyl, naphthyl or Te trahydronaphthyl group, an optionally, z. B. by lower alkyl and / or phenyl groups, which in turn sub substituents such as halogen, z. B. Chlorine, can carry sub-substituted heterocyclic group, such as a 4-isoxazolyl, or preferably, for. B. by an optionally substituted one such as halogen, e.g. B.
Chlorine-containing lower alkyl radical N-substituted amino group, or n for
1, RI for an optionally substituted phenyloxy, preferably by halogen, such as chlorine,
Amino and / or carboxy, substituted Niederalkylgrup pe, a lower alkenyl group, an optionally sub-substituted, such as hydroxy, halogen, z. B.
Chlorine, or optionally substituted phenyloxy-containing phenyl group, an optionally, z. B. by amino, substituted pyridyl, pyridinium, thienyl, 1-imidazolyl or l-tetrazolyl group, an optionally substituted Nie deralkoxy or phenyloxy group, a Niederalkylmer capto or lower alkenyl mercapto group, an optionally, z. B. by lower alkyl. substituted Phenylmer capto, 2-imidazolylmercapto or 1, 2,4-triazol-3 -ylmercapto group, a halogen, in particular chlorine or
Bromine, a carboxy, lower alkoxycarbonyl, cyano or optionally, e.g. B.
substituted by phenyl, N-
Carbamoylgruppe, an optionally substituted Nie deralkanoyl- or benzoylgruppe, or an Azidogrup pe, and RII and RIIt for hydrogen, or n for 1, RI for an optionally substituted phenyl or thienyl group, RII for an amino or cyano group, a given in Salt, e.g. B. Alkali metal salt form present carboxyl or sulfoamino group, or an optionally substituted lower alkoxy or phenyloxy group, and RIII for hydrogen, or n for 1, RI and R each for a halogen, z. B. Bromine atom, or a lower alkoxycarbonyl, e.g.
Methoxycarbonyl group, and RIII stands for hydrogen, or n stands for 1, and each of the groups RT, RII and RIII stand for a lower alkyl group.
The above acyl groups can e.g. B. by the radical of the formula RIV- (CmH2m) -C (= O) -, in which m is 0, 1 or 2, preferably 1, and a carbon atom of a, preferably unbranched, alkylene radical of the formula - (CmH2m) - z . B. by an optionally substituted amino group, a free, etherified or esterified hydroxy or mercapto group, a free or functionally modified carboxyl group or an oxo group, e.g. B. by one of the above groups of this type, can be substituted, and wherein RIV is a, optionally in the core, z. B. such as the above alkylene radical, as well as aromatic or cycloaliphatic hydrocarbon radicals substituted by nitro or optionally functionally modified sulfo groups, such as phenyl or cycloalkyl radical, or an optionally, z. B.
such as the above aromatic or cycloaliphatic radical, substituted heterocyclic group, preferably of aromatic character, such as an optionally substituted pyridyl, pyndinimn, thienyl, furyl, imidazolyl, tetrazolyl or isoxazolyl group, also one, by one, optionally as indicated substituted, aromatic or cycloaliphatic hydrocarbon radical or heterocyclic radical, z. B. aromatic character, etherified hydroxyl or mercapto group means.
Such acyl radicals are, for. B. 2,6-dimethoxybenzoyl-, tetrahydronaphthoyl-, 2-methoxy-naphthoyl-, 2-ethoxy-naphthoyl-, cyclopentylcarbonyl-, a-amino-cyclopentylcarbonyl- or a-amino-cyclohexylcarbonyl- (optionally with substituted amino group, such as one, optionally in salt, such as alkali metal salt form present sulfoamino group or an acylamino group, in which the acyl radical is preferably an easily cleavable acyl radical of a carbonic acid half ester, such as 2,2,2-trichloroethoxycarbonyl, phenacyl oxycarbonyl or tert. -Butyloxycarbonylrest), benzyloxycarbonyl-, hexahydrobenzyloxycarbonyl-, 2-phenyl-5-methyl-4-isoxazolylcarbonyl-,
2- (2-chlorophenyl) -5 -methyl- 4 -isoxazolylearbonyl-, 2- (2,6-dichlorophenyl) -5- methyl-4-isoxazolylcarbonyl-, phenylacetyl-, phenacylcarbonyl-, phenyloxyacetyl-, phenylthioacetyl-, bromophenylthioacetyl- , 2-phenyloxypropionyl-, a -phenyloxy-phenylacetyl-, a-methoxy-phenylacetyl-, a-ethoxy-phenylacetyl-, a-methoxy-3,4-dichloro-phenylacetyl-, z-cyano-phenyl- acetyl-, phenylglycyl- (optionally with, e.g. B. as stated above, substituted amino group), benzylthioacetyl, benzyltbiopropionyl, a-Garboxyphenylacetyl- (if necessary with functionally modified, as in salt, z. B.
Alkali metal salt form present or esterified carboxyl group), 2-pyridylacetyl-, 4-aminopyridiniumacetyl-, 2-thienylacetyl-, α-carboxy-2-thienylacetyl- or α-carboxy-3-thienylacetyl- (optionally with, e.g. B. as stated above, functionally modified carboxyl group), a-cyano-2-thienylacetyl-, a-amino-2-thienylacetyl- or a-amino-3-thienylacetyl- (optionally with, e.g. B. as stated above, substituted amino group), 3
Thienylacetyl, 2-furylacetyl, 1-imidazolylacetyl, 1-methyl-5 tetrazolylacetyl, 3-methyl-2-imidazo-wlthioacetyl or 1,2,4-triazol-3-yl-thioacetyl. An acyl radical is e.g. B.
also a group of the formula CnH2n +, - C (= O) - or CnH2n 1-C (= O) -s in which n is an integer up to 7 and the chain is straight or branched and optionally interrupted by an oxygen or sulfur atom and / or z. B. by halogen atoms, free or functionally modified carboxyl, such as lower alkoxycarbonyl or cyano groups, free or substituted amino groups, or oxo, azido or nitro groups, can be substituted, e.g. B.
a propionyl, butyryl, hexanoyl, octanoyl, acrylyl, crotonoyl, 3-butenoyl, 2-pentenoyl, methoxyacetyl, methylthioacetyl, butylthioacetyl, allylthioacetyl, chloroacetyl, bromoacetyl, dibromoacetyl, 3-chloropropionyl, 3-bromopropionyl, aminoacetyl, 5-amino-5-carboxy-valeryl (optionally with substituted amino and / or optionally functionally modified carboxyl group), azidoacetyl, carboxyacetyl, methoxycarbonylacetyl, ethoxyearb , Bismethoxyvarbonylacetyl, N - phenylcarbamoylacetyl, cyanoacetyl, cc-cyanopropionyl or 2-cyano-3-dimethylacrylyl group, also a radical of the formula RV-NH-CO-,
wherein Rv is an optionally substituted aromatic or aliphatic hydrocarbon radical, in particular an optionally substituted lower alkyl radical, preferably by lower alkoxy groups and / or halogen atoms, e.g. B. the N-2-chloroethylcarbamoyl radical, means.
An easily cleavable acyl residue Ac 'is primarily a by reduction z. B. when treating with a chemical reducing agent, or by acid treatment, e.g. B. with trifluoroacetic acid, cleavable acyl radical of a half ester of carbonic acid, such as a lower alkoxycarbonyl, preferably multiple branched or substituted by halogen atoms, z. B.
tert. -Butyloxycarbonyl-, tert. -Pentyloxyvarbonyl-, 2,2,2-Trichloräthoxycarbo- nyl- or 2-Jodäthoxyvarbonylrest or a remainder which can be converted into the latter such as the 2-Bromoäthoxyearbonylrest, a, preferably polycyclic cycloalkoxycarbonyl, z. B.
Adamantyloxycarbonyl, a phenyl-lower alkoxy carbonyl, primarily α-phenyl-lower alkoxycarbonyl radical; wherein the x-position is preferably polysubstituted, e.g. B. the diphenyl-methoxycarbonyl or x-4-biphenylyl-α-methyl-ethyloxycarbonyl radical, or a furyl-lower alkoxycarbonyl, primarily x-furyl-lower alkoxycarbonyl, e.g. B. Furfuryloxyvarbonyl residue.
In a compound of the formula I, the group Ac is primarily a naturally occurring or biosynthetically producible N-acyl derivative of 6-amino-penam-3-carboxylic acid or 7-amino-ceph-3-em-4- -carboxylic acid compounds containing acyl radical, such as an optionally substituted phenylacetyl or phenyloxyacetyl radical, also an optionally substituted lower alkanoyl or lower alkenoyl radical, e.g. B.
the 4-Hy droxy-phenylacety} -, hexanoyl, octanoyl, 3-hexenoyl, 5-amino-5-carboxy-valeryl, n-butylmercaptoacetyl or allylmercaptoacetyl, and especially the phenylacetyl or phenyloxyacetyl radical, an in highly effective N acyl derivatives of 6-amino-penam-3-carboxylic acid or 7-amino-ceph-3-em-4-carboxylic acid compounds occurring acyl radical, such as the 2-chloroethylcarbamoyl, cyanoacetyl,
Phenylglycyl- (optionally with substituted amino group), 2-thienylacetyl-, α-amino-2-thienylacetyl- (optionally with substituted amino group), 1-amino-cyclohexylcarbonyl- (optionally with substituted amino group), x-carboxy-phenylacetyl- (optionally with substituted carboxyl group) or a -carboxy-thienylacetyl radical (optionally with a protected carboxyl group), or a slightly, especially under acidic conditions, e.g. B. when treating with trifluoroacetic acid, or reductively, e.g. B.
when treating with zinc in the presence of aqueous acetic acid, cleavable acyl radical of a carbonic acid half ester, such as the tert. -Butyl oxycarbonyl, 2,2,2-Trichloräthoxyvarbonyl- or 2-Jod- äthoxycarbonyl- or the convertible in the latter 2 bromoethoxycarbonyl.
The new disulfide compounds of the formula I can surprisingly be obtained by adding a compound of the formula
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wherein Y represents an optionally substituted methylene group, with oxidation. Cleavage of a group bonded to the nitrogen and acylation in any order, converted into the corresponding compound of the formula I.
In a starting material of the formula II, Y is preferably a mono- or disubstituted methylene group, with substituents preferably optionally substituted, mono- or divalent hydrocarbon radicals, primarily corresponding aliphatic hydrocarbon freshness, such as lower alkyl. z. B. Methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl or isobutyl groups, also lower alkylene, e.g. B. 1,4-butylene or 1,5-pentylene groups, as well as corresponding cycloaliphatic, cycloali phatic-aliphatic, aromatic or araliphatic hydrocarbon radicals, such as cycloalkyl, z. B. Cyclopcntyl or cyclohexyl, phenyl or phenyl lower alkyl, e.g. B.
Benzyl or phenylethyl groups. Y is primarily the isopropylidene or isobutylidene group, i.e. H.
for a methylene radical substituted by two methyl groups or one isopropyl group.
Oxidizing agents used in accordance with the process are primarily those which are used to form disulphad compounds under conditions under which the p-lactam ring is not influenced. These are in particular halogen, such as bromine and primarily iodine which is advantageously used in the presence of organic solvents, e.g. B. optionally substituted hydrocarbons, such as aromatic hydrocarbons, e.g. B.
Benzene, ethers, such as cyclic ethers, e.g. B. Tetrahydrofuran or dioxane, alcohols such as lower alkanols, e.g. B.
Methanol or ethanol, or carboxylic acids such as lower alkanecarboxylic acids, e.g. B. Acetic acid. or solvent mixtures and optionally in the presence of water, with cooling (e.g. B. Temperatures up to about 30 ° C), at room temperature or with gentle heating, further if necessary under an inert gas such as nitrogen atmosphere.
Further oxidizing agents suitable for the oxidation of starting materials are oxidizing heavy metal carboxylates, preferably lead IV carboxylates, such as lead IV alkanoates, especially lower alkanoates and primarily lead tetraacetate, also lead tetrapropionate or lead tetrastearate, and optionally substituted lead traben zoates, e.g. B. Lead tetrabenzoate or lead tetra-3-bromobenzoate, as well as thallium-III-carboxylates, e.g. B.
Thallium-III-acetate, or silver-II-carboxylates, such as mercury-II acetate, these oxidizing agents, if desired, in situ, e.g. B. can be formed by the reaction of lead dioxide or mercury oxide with an organic carboxylic acid such as acetic acid.
The above heavy metal carboxylates, in particular the corresponding lead-V compounds, are advantageously used in the presence of a light source, preferably using ultraviolet and longer-wave, such as visible light, optionally with the addition of suitable sensitizers. The UV light preferably has a main wavelength range of over 280 mp, primarily from about 300 m: \ L to about 350 raC1; this can e.g. B. by suitable filtering of the ultraviolet light through an appropriate filter, e.g. B.
Pyrex filters, or by suitable solutions, such as salt solutions, or other, shorter-wave light-absorbing liquids, such as benzene or toluene. The ultraviolet light is preferably generated by means of a high pressure mercury vapor lamp.
The oxidation with a heavy metal carboxylate oxidizing agent is usually carried out in the presence of a suitable diluent such as benzene, acetonitrile or acetic acid, if necessary, with cooling or with heating and / or in an inert gas atmosphere.
Furthermore, as an oxidizing agent in the above reaction, oxygen (e.g. B. as pure oxygen or in the form of air) in the presence of a heavy metal used as a catalyst, e.g. B. Copper (II) or iron (III) salt, such as iron (III) chloride or iron (III) sulfate, and preferably in the presence of a solvent such as acetic acid, hypohalite compounds, in particular Al kaiinaetallhypohaiogenite, z. B.
Sodium hypojodite and organic hypohalites, such as tert. -Butyl hypohalite, suitable iron (III) salts and complexes, such as iron (III) chloride, preferably in the presence of an organic solvent, e.g. B. Ether, acetic acid, or ethanol, and optionally water, or potassium ferricyanide, 1,2
Diiodoethane in the presence of an organic solvent z. B. Acetone, tetrahydrofuran or ethanol, or
Thiocyanogen in the presence of a suitable organic
Solvent, e.g. B. Acetic acid, can be used.
In a disulfide compound which can be obtained as an intermediate according to the process and in which the amino group is optionally mono- or disubstituted
Methylene group is substituted, this can in the presence of water, d. H. So even during the Oxydationsreak tion, if this is carried out in the presence of water, are replaced by hydrogen.
In a disulfide compound obtainable according to the process, amino groups which are either unsubstituted or each contain an optionally substituted methylene radical as a substituent are known per se
Methods, e.g. B. by treating with carboxylic acids or reactive acid derivatives thereof such as halides, e.g. B. Chlorides, anhydrides (including the internal
Anhydrides of carboxylic acids, d. H. Ketenes, or from
Carbamic or thiooarbamic acids, d. H. Isocyanates or isothiocyanates, or mixed anhydrides, such as those which z. B. with chloroformic acid lower alkyl esters or trichloroacetic acid chloride are to be understood) or acylated acylated esters.
It works, if necessary, in the presence of suitable condensing agents, using acids such. B. in the presence of carbodiimides, such as di cyclohexylcarbodiimide, and when using reactive acid derivatives z. B. in the presence of basic agents such as triethylamine or pyridine.
An acyl group can also be introduced stepwise; z. B. you can in an amino group a halo gene-lower aikanoyl, z. B. Bromoacetylgmppe, and a thus obtainable N-halo-lower alkanoylamino compound with suitable exchange reagents, such as basic compounds, e.g. B. Tetrazole, thio compounds, e.g. B. 2-mercapto-1-methyl4-midazole, or metal salts, e.g. B. Sodium azide, react and thus arrive at substituted N lower alkanoylamino compounds.
Furthermore, an amino compound obtainable according to the process can be reacted with a carbonyl dihalide, such as phosgene, and the halogen, e.g. B. Chlorocarbonylamino compound with an alcohol, e.g. B. tert. -Butanol, treat, and so gradually an etherified hydroxycarbonyl, z. B.
the tert. Butyloxycarbonyl group, into the amino group.
In both of the compounds taking part in the acylation, free functional groups can be temporarily protected during the acylation reaction in a manner known per se and released in a manner known per se after the acylation. '
In the oxidation reaction or in the work-up of the acylation product, an optionally substituted methylene radical formed, possibly in modified form, is split off.
Mixtures of isomers obtained can be prepared by methods known per se, e.g. B. by fractional crystallization, adsorption chromatography (column or thin layer chromatography) or other suitable separation processes, can be separated into the individual isomers. Racemates obtained know in customary, optionally after the temporary introduction of salt-forming groups, eg. B. by forming a mixture of diastereoisomeric salts with optically active salt-forming agents, separating the mixture into the diastereoisomeric salts and converting the separated salts into the free compounds or by fractional crystallization from optically active solvents into which the antipodes are separated.
The process also includes those embodiments according to which compounds obtained as intermediates are used as starting materials and the remaining process steps are carried out with these, or the process is terminated at any stage; furthermore, starting materials in the form of derivatives can be used or formed during the reaction.
Such starting materials are preferably used and the reaction conditions are chosen so that one of those listed at the beginning as being particularly preferred
Connections.
. The starting materials of the
Formula II, in which Y represents a disubstituted methylene group, are known (see e.g. B. Austrian patent no. 264 533) or can be made according to those known for the
Compounds used methods are made.
Starting materials in which Y is an unsubstituted or monosubstituted methylene group can, for. B. be obtained when a compound of the formula II, in which Y is a disubstituted methylene group, with an aldehyde or a reactive derivative, such as a hydrate or a reactive polymer
Reacts product of such an aldehyde. This reaction is usually carried out in a solvent such as one with
Water-miscible organic solvent such as a water-miscible alcohol or ether, e.g. B. Dioxane, or made in a suitable mixture of solvents.
It is preferable to add water and operate in the presence of an acidic agent such as an inorganic or organic acid, e.g. B. an organic carboxylic or preferably sulphonic acid such as p toluenesulphonic acid, if desired or necessary, with cooling or preferably heating and / or in a closed vessel and / or in an inert gas atmosphere, e.g. B. under nitrogen.
The starting material of the formula II, in which Y stands for a methylene radical substituted by the isopropyl group, can be prepared from readily available starting materials if a penam-3-carboxylic acid compound IIIa with the formula
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in which Aca represents the acyl radical of an organic carboxylic acid, in which free functional groups such as hydroxyl, mercapto and, in particular, amino and carboxyl groups, optionally, e.g. B. by acyl groups or
in the form of ester groups, are protected, and Ro stands for a carboxyl group -C (= O) -OH (compound IIIa) or a salt thereof into the corresponding acid azide compound with the formula III, in which Ro represents the azido carbonyl radical -C (= O) - N3 represents (compound IIIb) converted, this with elimination of nitrogen to the corresponding isocyanate compound with the formula III, where Ro is the isocyanato group -N = C = O (compound IIIc) and converted simultaneously or subsequently with a compound of the formula H-X1 ( IV), in which X represents a hydroxy or mercaptocarbonyl group which is substituted together with the carbonyl group in the isocyanato group and which can be cleaved under neutral or acidic conditions,
and in a compound obtained, if necessary or desired, an acyl radical Aca is replaced by hydrogen and, if desired, this is replaced by an acyl group which can be split off in the following step. In the penam compound of the formula thus obtainable
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where R1 "is hydrogen or an acyl group Ac" which can be split off under the reaction conditions of the following process step, the group of the formula -C (= O) -X1 is split under neutral or weakly acidic conditions with simultaneous or subsequent treatment with water and the optionally formed 4,4-dimethyl-5-thia-2,7-diaza-bicyclo [4. 2. 0] oct- -2-en-8-one separated or reduced in this the carbon-nitrogen double bond.
An acyl group Aca occurring in the compounds of the formula III can represent any acyl radical of an organic carboxylic acid with optionally protected functional groups, primarily an acyl radical contained in naturally occurring or biosynthetically producible N-acyl derivatives of the 6-aminopenam-3-carboxylic acid compounds, such as a monocyclic arylacetyl or aryloxyacetyl, also an optionally substituted lower alkanoyl or lower alkenoyl, z. B. the 4-hydroxyphenylacetyl, hexanoyl, octanoyl, 3-hexenoyl, 5-amino-5-carboxy-valeroyl, n-butylmercaptothioacetyl or allylmercaptothioacetyl, in particular the phenylacetyl or phenyloxyacetyl, or then one, preferably below Acyl radical that can easily be split off under acidic conditions, such as the acyl radical of a half ester of carbonic acid, e.g. B.
the tert. -Butyloxycarbonyl- rest.
The conversion of an acid compound IIIa or a suitable salt, in particular an ammonium salt, into the corresponding acid azide IIIb can, for. B.
by converting it into a mixed anhydride (e.g. B. by treating with a haloformic acid lower alkyl ester such as ethyl chloroformate in the presence of a basic agent such as triethylamine) and treating such an anhydride with an alkali metal azide such as sodium azide, or an ammonium azide, e.g. B. Benzyltrimethylammonium azide. The so obtainable acid azide compound IIIb can in the presence or absence of a compound of formula IV under the reaction conditions, for. B. on heating, are converted into the desired isocyanate compound IIIb, which usually does not need to be isolated and can be converted directly into the desired compound of the formula V in the presence of a compound of the formula IV.
Substituted hydroxyl or mercapto groups X1 are primarily etherified hydroxyl and mercapto groups which, together with the carbonyl group, form a functionally modified, primarily esterified, carboxyl and thiocarboxyl group which can be cleaved under neutral or weakly acidic conditions.
The group X3 represents e.g. B. represents the radical of the formula -OR, "which, together with the carbonyl group, represents an esterified carboxyl group which can easily be cleaved when treated with chemical reducing agents under neutral or weakly acidic conditions has over 19, in particular a 2-polychloro-lower alkyl, such as 2-polychloroethyl radical, primarily the 2,2,2-trichloroethyl radical and the 2,2,2-trichloro-1-methylethyl radical, but can also z. B. a 2-bromo-lower alkyl, such as 2-polybromo-lower alkyl, such as 2,2,2-bromoethyl, also the 2 bromoethyl radical, or a 2-iodo-lower alkyl, e.g. B.
in particular the 2-iodoethyl radical.
Another group X1, which together with the carbonyl group represents an esterified carboxyl group which can easily be cleaved when treated with chemical reducing agents under neutral or weakly acidic conditions, is the group -OR, b, in which Rob is an arylcarbonylmethyl group and preferably the unsubstituted phenacyl radical, as well as an im aromatic moiety, such as phenacyl radical substituted by lower alkyl or lower alkoxy groups, or halogen atoms.
The group Xt can also represent the radical of the formula -O-R, "which, together with the carbonyl grouping, represents an esterified carboxyl group which can be easily cleaved under neutral or weakly acidic conditions when irradiated. In this group, RoC stands for an arylmethyl group, in which aryl denotes an optionally substituted phenyl group, the substituents of which are primarily functional groups, such as free or functionally modified carboxyl groups, e.g. B.
Carboxy, lower alkoxycarbonyl, carbamoyl or cyano groups, optionally substituted amino, such as di-lower alkyl-am. ino groups, or acyl, such as lower alkanoyl groups, but especially optionally functionally modified, especially esterified hydroxyl or mercapto groups, such as acyloxy, e.g. B. Lower alkanoyloxy groups, or halogen atoms and primarily etherified hydroxyl or mercapto groups, such as lower alkoxy groups, also lower alkylthio groups (which are primarily in the 3-, 4- and / or 5-position in the preferred phenyl radical) and / or above all nitro groups (in the preferred phenyl radical preferably in the 2-position).
Such groups ROe are in particular 1-phenylethyl or benzhydryl, primarily benzyl, substituted by lower alkoxy groups, such as methoxy groups, preferably in the 3-, 4 and / or 5-position, and / or by nitro groups, preferably in the 2-position, in particular the 3- or 4-methoxybenzyl, 3,5-dimethoxy-benzyl, 2-nitrobenzyl or 4,5-dimethoxy-2-nitro-benzyl radical.
A group X1 can also represent the radical of the formula -O-R, d which, together with the carbonyl group, forms an esterified carboxyl group which can easily be cleaved under acidic conditions. Such a radical Rod is primarily a methyl group which is monosubstituted by a carbocyclic aryl group having electron-donating substituents or by a heterocyclic group of aromatic character having oxygen or sulfur atoms as ring members, or then in an oxa- or thiacycloaliphatic radical denotes the oc-position to the oxygen or sulfur atom representing ring member.
An oarbocyclic aryl group containing electron-donating substituents in the aryl radical is primarily the phenyl radical, with suitable substituents which are preferably in the p- and / or o-position of the phenyl radical, e.g. B. free or preferably functionally modified, such as esterified and primarily etherified hydroxy groups, such as lower alkoxy groups, as well as corresponding free or functionally modified mercapto groups, also aliphatic, cycloaliphatic, aromatic or araliphatic, optionally suitably substituted hydrocarbon radicals, in particular lower alkyl groups, or aryl, e.g. B. Phenyl groups.
A heterocyclic group of aromatic character containing oxygen or sulfur atoms as ring members is primarily a furyl, e.g. B. 2-furyl radical, or a thienyl, e.g. B. 2-thienyl radical.
An oxa and thiacycloaliphatic radical linked in the o, position is primarily a 2-oxa or 2 thiacycloalkyl and 2-oxa or 2-thiacycloalkenyl group, in which the methyl group Rod represents the ring member adjacent to the ring oxygen or ring sulfur atom , and which preferably contains 4-6 ring carbon atoms, primarily a 2-tetrahydrofuryl, 2-tetrahydropyranyl or 2,3-dihydro -2-pyranyl radical or a corresponding sulfur analog.
Preferred radicals Rod are 4-methoxyhenzyl and 3,4 dimethoxyhenzyl radicals, as well as 2-tetrahydrofuryl, 2-tetrahydropyranyl or 2,3-dihydro-2-pyranyl groups.
The reaction of a compound of the formula IIIc with a compound of the formula IV, in particular with a 2-halogenoethanol ROa-OH, e.g. B. with 2,2,2-trichloro- or 2-bromoethanol, an arylcarbonylmethanol R, b-OH, z. B. Phenacyl alcohol, or an aryl methanol R, "- OH or R, d-OH, e.g. B. 4,5-Dimethexy-2-nitrobenzyl alcohol or 4-methoxy-benzyl alcohol is optionally dissolved in an inert solvent, e.g. B. in a halogenated hydrocarbon, such as carbon tetrachloride, chloroform or methylene chloride, or in an aromatic solvent such as benzene, toluene or chlorobenzene, preferably with heating.
An acyl group Ac "which can be split off under the reaction conditions of the conversion of a compound of the formula V into the starting material of the formula II, in which Y is a 1-isobutylidene group, is z. B. a group of the formula -C (= O) -X1, in which X1 has the meaning given above, in particular a group of the formula -C (= O) -O-ROa, -C (= O) -O-Rob -C ( = O) O ROe or -C (= O) -OR, d, in which pink, R, b, ROe and Rod have the meanings given above, but can also represent any other acyl group which can be split off under the reaction conditions mentioned,
in particular an R, "- O-C (= O) grouping which can be split off under acidic conditions, in which ROe is preferably a methyl radical which is multiply substituted in the, position, such as a lower alkyl group which is multiply branched in the a-position, e.g. B. tert. -Butyl- or tert. Pentyl group, a cycloalkyl, e.g. B. Adamantyl group, a polyarylmethyl, e.g. B. Benzhydryl or trityl, and also a 2- (4-biphenylyl) -1-methyl-ethyl group.
The above-mentioned ROe-O-C (= O) groups can be split off, in particular in the presence of oxygen-containing acids, primarily from strong organic carboxylic acids such as trifluoroacetic acid and formic acid, or from strong organic sulfonic acids such as p-toluenesulfonic acid, i.e. H. can be replaced by hydrogen.
An acyl group Ac which cannot be split off under the reaction conditions of the subsequent process step, in particular an acyl group different from the radical of the formula -C (= O) -XI, can, if desired, after protection of functional groups in such a radical ( z. B. by acylation, esterification or silylation) or after the release of protected functional in such a residue (e.g. B.
by hydrolysis, reduction or treatment with an acid), e.g. B. by treating with a suitable inorganic acid halide such as phosphorus pentachloride, preferably in the presence of a basic agent such as pyridine, to form an imide halide, reacting the imide halide with an alcohol such as lower alkanol, e.g. B. Methanol, and cleavage of the iminoether z. B. are split off in an aqueous medium, preferably under acidic conditions. The acyl radical of a suitable half ester of carbonic acid, such as a carbo-lower alkoxy which can be cleaved under acidic conditions, e.g. B. the carbo-tert. -butyloxy- and carbo-tert. -pentyloxy-, Carboadamantyloxy- or Carbodiphenylmethoxyrestes, z. B. be split off by treatment with trifluoroacetic acid.
The cleavage of the group -C (= O) -XI in an intermediate of the formula V depends on the nature of this group, the cleavage being carried out in the presence of at least one mole, normally an excess of water, or the reaction product being treated subsequently with water .
The cleavage of an esterified carboxyl group of the
Formula -C (= O) -XI, which in a compound of formula V can also represent the radical Ac ", and in which X1 represents the group -OR," or -OR, u, is obtained by treatment with a chemical reducing agent in the presence of at least an equimolar amount, usually in the presence of an excess of water. You work under mild conditions, usually at room temperature or even with cooling.
Chemical reducing agents are e.g. B. suitable reducing metals, as well as reducing metal compounds, e.g. B. Metal alloys or amalgams, as well as strongly reducing metal salts. Zinc, zinc alloys, e.g. B. Zinc copper, or zinc amalgam, also magnesium, which are preferably used in the presence of hydrogen-releasing agents that are able to generate hydrogen nascent together with the metals, metal alloys and amalgams, zinc z. B. advantageously in the presence of acids such as organic carbon, e.g. B. Lower alkanecarboxylic acids, primarily acetic acid, or acidic agents such as ammonium chloride or pyridine hydrochloride, preferably with the addition of water, and in the presence of alcohols, especially aqueous alcohols such as lower alkanols, e.g. B.
Methanol, ethanol or isopropanol, which can optionally be used together with an organic carboxylic acid, and alkali metal amalgams, such as sodium or potassium amalgam, or aluminum amalgam in the presence of moist solvents such as ethers or lower alkanols.
Strongly reducing metal salts are primarily chromium-II compounds, e.g. B. Chromium (II) chloride or chromium (II) acetate, preferably in the presence of aqueous media containing water-miscible organic solvents such as lower alkanols, carboxylic acids such as lower alkanecarboxylic acids or derivatives such as optionally substituted, e.g. B. lower alkylated, amides thereof, or ethers, e.g. B. Methanol, ethanol, acetic acid, dimethylformamide, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether or diethylene glycol dimethyl ether can be used.
In a compound of the formula V. where X1 represents a radical of the formula -O-R, ", the group of the formula -C (= O) -Xl, which can also represent the group Aco, can be cleaved by irradiation with light, preferably with ultraviolet light. Depending on the type of substituent Ror, longer or shorter wavelength light is used. So z. B. Groups of the formula -C (= O) -O-R, ', where ROe is a substituted by a nitro group in the 2-position of the aryl radical, optionally further substituents, such as lower alkoxy, z. B.
Methoxy groups, having arylmethyl, especially benzyl radical, z. B. the 4,5-dimethoxy-2-nitro-benzyl radical. represents, by irradiation with ultraviolet light with a wavelength range of over 290 mi, those in which R0e is optionally in the 3-, 4- and / or 5-position, e.g. B. by lower alkoxy and / or nitro groups, substituted arylmethyl, z. B. Benzyl radical, is cleaved by irradiation with ultraviolet light with a wavelength range of less than 290 m e.
It works in the first case with a high pressure mercury vapor lamp, preferably using Pyrex glass as a filter, for. B. at a Hauptwellenlängenbe rich of about 315 mp. in the latter case with a low pressure mercury vapor lamp, e.g. B. with a main wavelength range of about 254.
The irradiation reaction is carried out in the presence of a suitable polar or apolar organic solvent or a mixture: Solvents are e.g. B. optionally halogenated hydrocarbons, such as optionally chlorinated lower alkanes. z. B.
Methylene chloride. or optionally chlorinated benzene, e.g. B. Benzene, also alcohols such as Niedenilkanole, z. l3.
Methanol. or ketones such as lower alkanones, e.g. B. Acetone.
The reaction is preferably carried out at tin temperature or, if necessary. with cooling, usually in an inert gas, e.g. B. Nitrogen atmosphere. by. It is preferably carried out in the presence of water; But you can also treat the Rcslrahlu npsprodu kt subsequently with water, for. B. by working up the product obtained in the presence of water.
In a compound of formula V. wherein X, represents a group of the formula -O-R "I '. can be the grouping of the formula -C (= O) -O-R "ti, which can also represent the group AcO. by treating with an acidic agent, especially an acid such as a strong organic cajoic acid, e.g. B. an optionally substituted lower alkanecarboxylic acid, preferably containing halogen atoms. such as acetic acid or trifluoroacetic acid, furthermore with formic acid or a strong organic sulfonic acid. ,. 13. p-ToluolsulfonsÅaulez are cleaved.
An excess of an acidic reagent which is liquid under the reaction conditions is usually used as the diluent and the reaction is carried out in the presence of at least an equivalent amount of water. as well as at room temperature or with cooling, e.g. B. to about -200C to about t100C. If Aca in the starting material represents a group of the formula -C (= O) -O ROe, such a group can be split off at the same time during the treatment with the acidic agent.
The 4,4-dimethyl-5-thia-2,7-diazabicyclo [4. 2. O] oct-2-en-8-one, which in particular in the non-reductive cleavage of a group of the formula -C (= O) -X, in a compound of the formula V, wherein X is the group of the formula -OR "' or -OR, d, also in the cleavage of a group of the formula -C (= O) -X, in a compound of the formula V, in which X is the group of the formula -OR. ,: l represents, occurs with the help of a strongly reducing metal salt.
can be converted into the desired 3-isopropyl-4-thia-2,6-diazabicyclo [3. 2. Ojheptan-7-one can be converted or then separated from a mixture with the latter. To reduce the carbon-nitrogen double bond in the 4th 4-dimethyl-5-thia- -2,7-diazabicyclo [4. 2. 0] oct-2-en-8-one, which with simultaneous rearrangement to 3-isopropyl-4-thia-2,6-diazabicyclo [3. 2. 0] heptan-7-one runs, preferably chemical reducing agents, primarily reducing metal or metal compounds, such as those mentioned above, preferably in the presence of hydrogen donating agents, in particular zinc in the presence of an acid such as acetic acid, or an alcohol.
A mixture of 3-isopropyl-4-thia-2,6-diazabicyclo [3. 2. 0] heptan-7-one and 4,4-dimethyl-5-thia-2,7-diazabicyclo [4. 2. 0] oct-2-en-8-one, as it is primarily in a reductive cleavage of the group of the formula -C (= O) -X1 in a starting material of the formula V, wherein X1 is a group of the formula -OR, a or -OR, h means, arises, can by known separation methods, for. B. by fractional crystallization, adsorption chromatography (column or thin layer chromatography) or other suitable separation processes and the individual compounds are separated.
In the preparation of the starting materials of the formula II, intermediate products can be converted into one another at suitable stages. So z. B. an aliphatically bonded chlorine, especially bromine atom, in the radical X1, such as the 2-bromoethyloxy radical, e.g. B. by treating with a suitable iodized salt such as an alkali metal, e.g. B.
Potassium iodide, replaced with an iodine atom in a suitable solvent such as acetone, e.g. B. the 2-bromoethyl radical can be converted into the 2-iodoethyl radical.
Furthermore, in a compound of the formula V in which RO is hydrogen, this can be replaced by an acyl group AcO which can be split off under the reaction conditions and replaced by hydrogen, e.g. B. using acylation processes known per se.
As mentioned, the compounds of the formula I are valuable intermediates which are particularly useful for the preparation of pharmacologically valuable compounds, e.g. B. of the 7P-amino-ceph-3-em-4-carboxylic acid type and N-acyl derivatives thereof, the latter in particular, having effects against microorganisms such as gram-positive and gram-negative bacteria.
Thus, a compound of the formula I in which Ac stands for an amino protective group R1A can be mixed with an oxirane compound of the formula
EMI10. 1
wherein each of the groups R3, R4, R and R6 is hydrogen or an organic radical bonded via a carbon atom, preferably at least one of the radicals R3, R4, R5 and R6 being hydrogen, with simultaneous treatment with a reducing agent;
a compound of the formula is thus obtained
EMI10. 2
In a compound of the formula VII, in which of the radicals R3, R4, R3 and R6 at least R6 is hydrogen, the hydroxy group is converted into a hydroxy group esterified by the acyl radical of the formula -C (= O) -X2, in which X3 is a etherified hydroxyl or mercapto group, which together with the carbonyl group forms an esterified carboxyl or thiocarboxyl group which can be cleaved under mild conditions.
The thus obtainable compound of the formula
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is made with a compound of the formula
EMI10. 4th
wherein R2A represents an organic radical of an alcohol or phenol compound which together with the -C (= O) -O grouping forms an esterified carboxyl group, or a reactive derivative thereof and is converted into the addition compound of the formula
EMI10. 5
the secondary hydroxy group is converted into a reactive esterified hydroxy group.
The reactive ester of the formula
EMI10. 6th
wherein Z is a reactive esterified hydroxy group, primarily a halogen, especially chlorine or bromine atom, and an organic sulfonyloxy, e.g. B. 4 represents methylphenylsulfonyloxy or methylsulfonyloxy, one sets with a phosphine compound of the formula
EMI10. 7th
wherein each of the radicals Ra, Rb and Re stands for an optionally substituted hydrocarbon radical, and thus obtained, if necessary, after cleavage of the elements of an acid of the formula H-Z (XIIIa) from a phosphonium salt compound of the formula available as an intermediate
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the phosphoranylidene compound of the formula
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in which one cleaves the esterified carboxyl group -C (= O) -X2.
A compound of the formula is obtained in this way
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in which the hydroxyl group is oxidized to the oxo group. In a ceph-3-em compound of the formula obtainable in this way
EMI11. 4th
in which Rl represents an amino protective group R, A, and R3 represents the organic radical R2A, and the carbonyl compound of the formula formed by ring closure from the but not isolated carbonyl compound of the formula which is formed under the reaction conditions
EMI11. 5
arises can, if desired, split off the amino protective group R1A and, if appropriate, protect the free amino group in a compound obtainable in this way, and / or if desired,
an ester grouping of the formula -C (= O) -O-RA in the free carboxyl group or in another ester grouping of the formula -C (= O) -O-R. . A converted, and optionally a free carboxyl group into an esterified carboxyl group of the formula -C (= O) -O-R? converted, and / or, if desired, a compound obtained with a salt-forming group in a salt or a salt obtained in the free compound or in another salt, and / or, if desired, a mixture of isomers obtained are separated into the individual isomers.
An organic radical R3, R ,, R, and / or Rfi is primarily an optionally substituted hydrocarbon radical, in particular an optionally substituted aliphatic, cycloaliphatic, cycloaliphatic-aliphatic, aromatic or araliphatic hydrocarbon radical, in particular an optionally, z. B. by free or functionally modified, such as etherified or esterified hydroxyl or mercapto groups, e.g. B. Lower alkoxy, lower alkylthio or lower alkanoyloxy groups or halogen atoms, or optionally functionally modified carboxyl groups, such as lower alkoxycarbonyl, carbamyl or cyano groups substituted lower alkyl, primarily methyl, or an optionally, z. B. such as the above-mentioned lower alkyl radical or by lower alkyl radicals, substituted phenyl or phenyl lower alkyl, e.g. B.
Benzyl radical.
The reducing agents used in the preparation of compounds of the formula VII from compounds of the formula I by treatment with an oxirane compound of the formula VI are primarily chemical reducing agents such as. B. the above, especially zinc in the presence of the above aqueous acetic acid, in question, where one. under mild conditions, e.g. B. works at room temperature or even under cooling.
In a compound of the formula VII, the hydroxy group is converted into the acyloxy group of the formula -OC (= O) -X2, in particular into a group of the formula -O-Cf = O) -O-ROa, -OC (= O) - by acylation OR, h, -OC (= O) - -O-ROe, -OC (= O) -Rod or -OC (= O) -O-Roe where Rosa, Rob, Rote, Rod and ROe have the meanings given above and primarily for 2,2,2-trichloroethyl, 2-bromoethyl, 2-iodoethyl, phenacyl, 4,5-dimethoxy-2-nitro-benzyl or tert. -Butyl residues are,
furthermore into a group of the formula -OC (= O) -OR, ', in which Rof stands for an organic radical which, together with the carboxyl group, forms an esterified carboxyl group which can be cleaved under hydrolytic conditions, such as an activated ester grouping, and in particular a cyanomethyl-, 4-nitrophenyl -, 4-nitrobenzyl, phthalimidomethyl or succinimidomethyl group means converted.
The acylation reaction can be carried out in a manner known per se, e.g. B. such as the acylation of an amino group described above, are carried out, using the usual acylating agents, especially suitable reactive derivatives of acids, if necessary, in the presence of a preferably basic agent, such as an organic tertiary base, e.g. B. Triethylamine or pyridine can be used. Reactive derivatives of acids are e.g. B. Anhydrides, incl. internal anhydrides, such as ketenes, or isocyanates, or mixed, especially with haloformic acid esters, e.g. B. Ethyl chloroformate, od.
Haloacetic acid halides, e.g. B. Trichloroacetic acid chloride, anhydrides that can be prepared, also halides, primarily chlorides, or reactive esters, such as esters of acids with alcohols or phenols containing electron-attracting groups, and with N-hydroxy compounds, e.g. B. Cyanmethanol, 4-nitrophenol or N-hydroxysuccinimide. The acyl group can also be introduced in stages; so you can z. B. a compound of formula VII with a carbonic acid halide. z. B. Phosgene, treat and the so he available compound of formula VIII, wherein X is a halogen, z. B. Chlorine atom, with a suitable alcohol, e.g. B. 2,2,2-trichloroethanol, tert. -Butanol or phenacyl alcohol, convert into the desired compound of formula VIII.
The acylation reaction can be carried out in the presence or absence of solvents or solvent mixtures, if necessary, with cooling or heating, in a closed vessel under pressure and / or in an inert gas, e.g. B. Nitrogen atmosphere, optionally carried out in stages.
In a glyoxylic acid compound of the formula IX, the radical R2A primarily represents a group Rosa, R, b, R "C, Rod, ROe or Rof.
The addition of the Glyoxylsäu ester compound of the formula IX to the nitrogen atom of the lactam ring of a compound of the formula VIII takes place preferably at elevated temperature, primarily at about 50 ° C. to about 1500 ° C., in the absence of a condensing agent and / or without the formation of a salt . In this case, instead of the free glyoxylic ester compound, a reactive oxo derivative thereof, primarily a hydrate, can be used. B. azeotropic, can remove.
Preferably one works in the presence of a suitable solvent, such as. B. Dioxane or toluene, or solvent mixture, if desired or necessary, in a closed vessel under pressure and / or in the atmosphere of an inert gas such as nitrogen.
In a compound of the formula X, the secondary hydroxyl group can be converted in a manner known per se into a reactive hydroxyl group esterified by a strong acid, in particular into a halogen atom or into an organic sulfonyloxy group.
One uses z. B. suitable halogenating agents such as a thionyl halide, e.g. B. chloride, a phosphorus oxyhalide, especially chloride, or a halophosphonium halide, such as triphenylphosphonium dibromide or -diiodide, and a suitable organic sulfonic acid halide, such as chloride, the reaction preferably in the presence of a basic, primarily an organic basic agent, such as an aliphatic tertiary amine, e.g. B. Triethylamine or diisopropylethylamine, or a heterocyclic base of the pyridine type, e.g. B. Pyridine or collidine. It is preferred to work in the presence of a suitable solvent, e.g. B. Dioxane or tetrahydrofuran, or a solvent mixture, if necessary, with cooling and / or in the atmosphere of an inert gas such as nitrogen.
In a compound of the formula XI obtained, a reactive esterified hydroxy group Z can be converted in a manner known per se into another reactive esterified hydroxy group. So you can z. B. a chlorine atom by treating the corresponding chlorine compound with a suitable bromine or iodine reagent, in particular with an inorganic bromide or iodide salt such as lithium bromide, preferably in the presence of a suitable solvent such as ether, with a bromine or iodine reagent. Replace iodine atom.
In a compound of the formula XII, each of the groups Ra, Rb and Re is primarily an optionally, e.g. B. by etherified or esterified hydroxy groups, such as lower alkoxy groups or halogen atoms, substituted lower alkyl radical or an optionally z. B. phenyl radical substituted by aliphatic hydrocarbon radicals, such as lower alkyl groups, or etherified or esterified hydroxyl groups, such as lower alkoxy groups or halogen atoms, or nitro groups.
The reaction of a compound of the formula XI with the phosphine compound of the formula XII, in which each of the groups Ra, Rb and Re is primarily phenyl and a lower alkyl, in particular n-butyl, is preferably carried out in the presence of a suitable inert solvent such as an aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbon, e.g. B. Hexane, cyclohexane, benzene or toluene, or an ether, e.g. B.
Dioxane, tetrahydrofuran or diethylene glycol dimethyl ether, or a solvent mixture made.
If necessary, one works with cooling or at elevated temperature and / or in the atmosphere of an inert gas such as nitrogen.
A phosphonium salt compound of the formula XIII formed as an intermediate usually spontaneously loses the elements of the acid of the formula H-Z XIIIa; if necessary, the phosphomum salt compound can be treated with a weak base such as an organic base, e.g. B. Diisopropylethylamine or pyridine, decomposed and converted into the phosphoranylidene compound of the formula XIV.
The cleavage of the esterified carboxyl group of the formula -C (= O) -X, in a compound of the formula XIV can be carried out in various ways, depending on the nature of the group X2. For example, a grouping -C (= O) -X2, wherein X2 is the group of the formula -O-R, "or O Rob, by treatment with a chemical reducing agent, e.g. B. one of the above-mentioned reducing agents, such as zinc, which is advantageously in the presence of an acid or an alcohol, optionally with the addition of water, e.g. B. in the presence of aqueous acetic acid, is used, and a grouping of the formula -C (= O) -X. wherein X2 represents the group of the formula -O-R ,, c by irradiation with light, in particular with ultraviolet light, cleave;
these cleavage reactions can be carried out according to the methods described above.
An esterified carboxyl group of the formula -C (= O) -O-R, or -C (= O) -O-Roe can be obtained by treatment with an acidic agent, in particular with an acid such as a strong organic carboxylic acid, e.g. B. an optionally substituted, preferably containing halogen atoms, lower alkanecarboxylic acid, such as acetic acid or trifluoroacetic acid, also with formic acid or a strong organic sulfonic acid, e.g. B. p-toluenesulfonic acid. Usually, an excess of an acidic reagent that is liquid under the reaction conditions is used as a diluent and works at room temperature or under Küh len, eg. B. to about -20uC to about 10oC.
An esterified carboxyl group -C (= O) -O-R, 'can hydrolytically under neutral or weakly acidic or basic conditions, e.g. B. at a pH of from about 4 to about 9, e.g. B. by treating with water, a weakly acidic agent such as a weak acid or a weakly acidic buffer solution, or a weakly basic agent such as an alkali metal hydrogen carbonate such as sodium hydrogen carbonate, or a suitable buffer (pH about 7 to about 9) such as a Dipotassium hydrogen phosphate buffer, in the presence of water and preferably an organic solvent such as methanol or acetone, are cleaved.
In a compound of the formula XIV, the esterified carboxyl groups of the formulas -C (+ O) -X2 and -C (= 0) -O-R2 'preferably differ from one another in such a way that under the conditions of cleavage of the esterified carboxyl group of the formula - C (= 0) -X2 the esterified carboxyl group of the formula -C (= O) -O-R2A remains intact.
Provides z. B. the esterified carboxyl group of the formula -C (= O) -X2 is one of the esterified carboxyl groups that can be cleaved when treated with a chemical reducing agent such as zinc in the presence of aqueous acetic acid, e.g. B. a grouping of the formula -C (= O) - -O-R, "or-C (= O) -O-ROb, in which ROa preferably represents the 2nd 2. 2-trichloroethyl or 2-iodoethyl or the 2-bromoethyl radical which can easily be converted into the latter and Rob are primarily the phenacyl group, the esterified carboxyl group of the formula -C (= O) -O-R2A z. B. for one of the esterified carboxyl groups —C (= O) —O — R2A, cleavable on treatment with a suitable acid such as trifluoroacetic acid, e.g. B.
for a grouping of the formula -C (= O) -O-ROd, in which Rod is preferably the tert. -Butyl group.
The oxidation of a compound of the formula XV can surprisingly be carried out by treatment with an oxidizing organic sulfoxide compound in the presence of agents with dehydrating or water-absorbing properties. The oxidizing sulfoxide compounds are primarily aliphatic sulfoxide compounds, such as di-lower alkyl sulfoxides, primarily dimethyl sulfoxide, or lower alkylene sulfoxides, e.g. B. Tetramethylene sulfoxide. Agents with water-removing or water-absorbing properties are primarily acid anhydrides, in particular anhydrides of organic, aliphatic or aromatic carboxylic acids, e.g. B.
Anhydrides of lower alkene carboxylic acids. especially acetic anhydride. also propionic acid canhydlide. or benzoic anhydride, and anhydrides of inorganic acids, in particular of phosphoric acids, such as phosphorus pentoxide. The above anhydrides. primarily from organic carboxylic acids. z. B. Acetic acid callhydride, are preferably used in about a 1: 1 mixture with the sulfoxide oxidizing agent.
Other dehydrating eder-absorbing agents are carbodiimides, primarily dicyclohexylcarbodiimide. also diisopropylcarbodiimide, or ketenimine, z. B. Diphenyl-N-p-toylketenimine: these reagents are preferably used in the presence of acidic catalysts, such as phosphoric acid or pyridinium trifluoroacetate or phosphorus.
Sulfur trioxide can also be used as a water releasing or absorbing agent, usually in the form of a complex, e.g. B. with pyridine.
Usually the sulfoxide oxidizing agent is used in excess. Sulphoxide compounds liquid under the reaction conditions. in particular the dimethyl sulfoxide, z. B. also serve as a solvent: inert diluents such as benzene or mixtures of solvents could also be used as solvents.
The above oxidation reaction is carried out, if desired, with cooling, but mostly at room temperature or at a slightly elevated temperature. In this case, an aldehyde compound of the formula XVIa obtainable as an intermediate product according to the process is ring-closed directly under the reaction conditions and without being isolated to give the 7S-amino-ceph-3-em-4-carboxylic acid compound of the formula XVI.
In a compound of the formula XVI obtained, a protecting group R2A, in particular an easily cleavable acyl group, can be a tcrt in a manner known per se. Butyloxycarbonyl group e.g. B. by treatment with trifluoroacetic acid, and a 2,2,2-Trichloräthoxycarbonyl- group by treatment with a suitable metal or a metal compound, z. B. Tin, or a chromium-II compound such as chloride or acetate. advantageously in the presence of a hydrogen-generating, hydrogen-releasing agent which nascent together with the metal or the metal compound, preferably hydrous acetic acid.
Furthermore, in a compound of the formula XVI obtained in which a carboxyl group -C (= O) -O-R2 is preferably a z. B. by esterification, including by silylation or stannylation, e.g. B. with a suitable organic halosilicon or halogen-tin-IV compound, such as trimethylchlorosilane, protected carboxyl group, a suitable acyl group R1, in which any free functional groups present are preferably protected, by treatment with an imide halide-forming agent such as a suitable inorganic acid halide, e.g. B. Phosphorus pentachloride, preferably in the presence of a basic agent such as pyridine, reacting the resulting imide halide with an alcohol such as lower alkanol, e.g. B.
Methanol and cleavage of the imino ether formed are split off in an aqueous or alcoholic medium, preferably under acidic conditions. A triarylmethyl, e.g. B. Trityl group R, A can e.g. B. by treating with an acidic agent such as a mineral acid, e.g. B.
Hydrochloric acid.
In a compound of the formula XVI in which R1 is hydrogen, the free amino group can be replaced by substitution processes known per se, e.g. B. as described above, protected, in particular acylated.
In a compound of the formula XVI with an esterified carboxyl group, the latter e.g. B. represents an esterified carboxyl group of the formula -C (= O) -O-R2A which can easily be converted into the free carboxyl group, this can be carried out in a manner known per se, e.g. B. Depending on the nature of the esterifying radical R, A, are converted into the free carboxyl group, a grouping of the formula -C (= O) - -O-R, "or -C (= O) -O-Rol) z. B. by treating with a chemical reducing agent such as a metal, e.g. B. Zinc, or a reducing metal salt, such as a chromium-II salt, e.g. B.
Chromium (II) chloride, usually in the presence of a hydrogen-donating agent that is able to generate nascent hydrogen together with the metal, such as an acid, primarily acetic acid, or an alcohol, preferably adding water, a group of the formula - C (= O) -O-Roe e.g. B.
by irradiation, preferably with ultraviolet light, wherein one with shorter-wave ultraviolet light, for. B.
below 290 mlpl, works when ROe z. B. one optionally in the 3-, 4- and / or 5-position, e.g. B. arylmethyl radical substituted by lower alkoxy and / or nitro groups, or with longer-wave ultraviolet light, e.g. B. over 290 mu, if ROe z. B. is an arylmethyl radical substituted in the 2-position by a nitro group, a grouping -C (= O) -O-Rod or -C (= O) - -O-R, "z. B. by treatment with an acidic agent such as formic acid or trifluoroacetic acid and a grouping -C (= O) -O-Ror e.g. B. by hydrolysis, depending on the type of radical ROr z. B.
by treatment with an aqueous, weakly acidic or weakly basic agent such as aqueous sodium hydrogen carbonate or an aqueous potassium phosphate buffer.
In a compound of the formula XVI, a grouping of the formula -C (= O) -O-R2A can be converted into another of this formula, e.g. B. a 2-bromoethoxycarbonyl group of the formula -C (= O) -O-Roa by treatment with an iodine salt, such as sodium iodide, in the presence of a suitable solvent such as acetone, into a 2-iodine ethoxycarbonyl group.
A z. B. Amino or carboxyl group protected by silylation can be used in a conventional manner, e.g. B. can be released by treatment with water or an alcohol.
In a compound of the formula XVI with a group of the formula -C (= O) -O-R2, wherein R3 is hydrogen, the free carboxyl group can be in a manner known per se, for. B. by treating with a diazo compound such as a diazo lower alkane, e.g. B. Diazomethane or diazoethane, or a phenyl-diazo-lower alkane, e.g. B. Phenyldiazomethane or Diphenyldiazometban, or by reacting with an alcohol suitable for esterification in the presence of an esterifying agent such as a carbodiimide, e.g. B. Dicyclohexylcarbodiimide, as well as carbonyldiimidazole, or by any other known and suitable esterification process, such as reaction of a salt of the acid with a reactive ester of an alcohol and a strong inorganic acid, as well as a strong organic sulfonic acid.
Furthermore, acid halides, such as chlorides (produced e.g. B. by treatment with oxalyl chloride), or activated esters, e.g. B. those with N-hydroxy nitrogen compounds, or z. B. mixed anhydrides formed with haloformic acid lower alkyl esters, such as ethyl chloroformate, or with haloacetic acid halides, such as trichloroacetic acid chloride, are converted into esters by reaction with alcohols, optionally in the presence of a base such as pyridine.
In the above process steps, if necessary, free functional groups not participating in the reaction in the reactants, e.g. B. 'free -IIy- droxy-, mercapto and amino groups, z. B. by acylation, tritylation or silylation, and free carboxyl groups e.g. B. by esterification, incl. Silylation, temporarily protected in a manner known per se and, if desired, released in a manner known per se in each case after the reaction has taken place.
The compounds of the formula XVI, especially those in which R1 is an acyl radical contained in pharmacologically active, naturally occurring or biosynthetically or semi- or totally synthetically producible N-acyl derivatives of 6-aminopenicillanic acid or 7-aminocephalosporanic acid compounds, and R3 is hydrogen or an organic radical R2A which can easily be split off under physiological conditions are resistant to microorganisms such as gram-positive bacteria, e.g. B. Staphylococcus aureus, and gram negative bacteria, e.g. B. Escherichia coli, in particular against penicillin-resistant bacteria, e.g. B. versus. Staphylococcus aureus effective in dilutions up to 0.0001 / ml.
Such compounds with pharmacological effects can e.g. B. can be used in the form of pharmaceutical preparations which contain them in admixture with a solid or liquid pharmaceutical carrier material and which are suitable for enteral, parenteral or topical administration. Suitable carriers which are inert towards the active substances are, for. B. Water, gelatin, saccharides such as lactose, glucose or sucrose, starches such as corn, wheat or arrowroot starch, stearic acid or salts thereof such as magnesium or calcium stearate, talc, vegetable fats and oils, alginic acid, benzyl alcohols, glycols or other known ones Carriers. The preparations can be in solid form, e.g. B. as tablets, dragees, capsules or suppositories, or in liquid form, e.g. B. as solutions, suspensions or emulsions.
They can be sterilized and / or contain auxiliaries such as preservatives, stabilizers, wetting agents or emulsifiers, solubilizers, salts to regulate the osmotic pressure and / or buffers. They can also contain other pharmacologically usable substances. The pharmaceutical preparations which are also encompassed by the present invention can be produced in a manner known per se.
The invention is described in the following examples. The temperatures are given in degrees Celsius.
example 1
A solution of 1.64 g of 3-isopropyl-4-thia-2,6-diazabicyclo [3. 2. 0] heptan-7-one in 33 ml of a 1: 1 mixture of acetic acid and water is added within 10 minutes with 71.7 ml of a 0.5-n. Solution of iodine in ethanol are added, the mixture is left to stand at room temperature for one hour and then concentrated under reduced pressure.
The residue, dried under high vacuum, contains the bis (cis-2-oxo-3ss-amino-4ss-azetidinyl) disulfide of the formula
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and is suspended in 90 ml of acetonitrile and treated with 4.5 ml of pyridine and 4.5 ml of phenylacetic acid chloride at Oo. It is left to stand for 15 minutes at 0 and for one hour at room temperature and then evaporated under reduced pressure. It is triturated for 30 minutes with 10 ml of a 1: 1 mixture of dioxane and water and the residue is taken up in ethyl acetate; the solution is washed with a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and a saturated aqueous sodium chloride solution, dried and evaporated.
The oily residue is chromatographed on 100 g of pure silica gel; the oily bis- (cis-2-oxo-3X-phenylacetylamino-4-azetidinyl) disulfide is eluted with a 19: 1 mixture of ethyl acetate and acetone and converted into a finely powdered amorphous form by lyophilization; Thin-layer chromatogram (silica gel): Rf 0.36 (system: ethyl acetate / acetone 1: 1); Infrared absorption spectrum (in potassium bromide): characteristic bands at 3.08 u, 5.62 u, 5.97, u and 6.51 e.
The starting material can be made as follows:
15 ml of a sulfonic acid ion exchanger (H form) are introduced into the triethylammonium salt form by treatment with a solution of 5 ml of triethylamine in 100 ml of water, the column is washed neutral with 300 ml of water and treated with a solution of 2 g of the sodium salt of penicillin-G in 10 ml of water and then eluted with water. A volume of 45 ml is withdrawn and lyophilized at a pressure of 0.01 mm Hg. The crude triethylammonium salt of penicillin-G thus obtained is dissolved in methylene chloride, and the solution is dried over sodium sulfate, filtered and evaporated.
A solution of the penicillin G-triethylammonium salt thus obtainable in a mixture of 40 ml of methylene chloride and 40 ml of tetrahydrofuran is cooled to -100 and 2.9 ml of a 10 ml solution of 2 ml of ethyl chloroformate in tetrahydrofuran are slowly added with stirring. The mixture is stirred for 90 minutes at -50 to 00, then treated with a solution of 0.395 g of sodium azide in 4 ml of water and the mixture is stirred for 30 minutes at -5 to 00. It is diluted with 100 ml of ice water and extracted three times with 75 ml of methylene chloride each time; the organic extracts are washed with water, dried and evaporated at room temperature under reduced pressure.
The amorphous penicillin G-azide is obtained in this way, infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.05, tt, 4.71, 5.62 pt, 5.80, 5.94, 6.69 tt and 8. 50.
A solution of 1.72 g of penicillin G azide in 30 ml of benzene is mixed with 1.5 ml of 2. 2,2-trichloroethanol was added and the mixture was stirred at 700 for 25 hours. A regular evolution of nitrogen is observed during the first 15 minutes and after a few hours the product separates out of the solution. It is diluted with 60 ml of hexane while stirring. cools u. filtered after 15 minutes. The filter residue is washed with a 2: 1 mixture of benzene and hexane and with cold ether.
The pure 2,2-dimethyl-6p-phenylacetylamino-3- (2,2,2-trichlorethoxycarbonylamino) -penam is obtained, which melts at 223-223.50; [α] D20 = = t 1720 (c = 1.018 in ethanol); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.04 t, 5.61 1, 5.77 st, 6.97, u, 6.70, 8.30 1l, 9.17 to 9.62> and 11, 85 t.
The product can also be obtained by heating 0.03 g of penicillin-G azide in 2 ml of benzene to 700 for 20 minutes, and evaporating the reaction mixture under reduced pressure to obtain the 3-isocyanato-2,2-dimethyl-6ss- phenylacetylamino penam; Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.06 j, 4.48, 5. 62>, 5.96 and 6.70, u; and this by repositioning with 2. 2. 2-trichloroethanol in the desired 2. 2-Dimethyl-6-phenylacetylamino-3 - (2,2,2-trichloroethoxycarbonylamino) -penam transferred.
A solution of 11.0 g of 2. 2-dimethyl-6-phenylacetylamino-3- (2.2.2. trichlorethoxycarbonylamino) penam in a mixture of 240 ml of anhydrous methylene chloride and 25.6 ml of pyridine is added under a nitrogen atmosphere at - 100 with 166 ml of a 10% solution of phosphorus pentachloride in methylene chloride and then stirred for 30 minutes at 0. Then 120 ml ml of absolute methanol are added with strong cooling (- 100) and stirring is continued for 2 hours. 80 ml of water are added, the pH value (measured in samples diluted with water) is adjusted with about 9 ml of a 2-n. aqueous sodium hydroxide solution to 3. 3 and let react for one hour at 00 and for another hour at 200.
It is then poured into 500 ml of a l-m while stirring. aqueous dipotassium hydrogen phosphate buffer solution and the pH value is adjusted from 6.5 to 7.0 by adding 50% aqueous tripotassium phosphate solution. The aqueous phase is separated off and washed twice with 200 ml of methylene chloride each time; the three organic solutions are each washed twice with water, combined, dried over sodium sulfate and evaporated under reduced pressure. The crystalline residue is taken up in 40 ml of a 1: 1 mixture of benzene and hexane; the mixture is cooled at 00 for 15 minutes and the precipitate is filtered off.
The 65-amino-2,2-dimethyl-3- (2.2. 2-trichlorethoxycarbonylamino) -penam, which at 1791800 (corr. ) melts; Infrared absorption spectrum: characteristic bands (in methylene chloride) at 2.90 tt, 5.58 u, 6.62, 7.17, 7.27>, 8.32, 8.46 11, 8.82 u, 9.25 u and 9.62 p; (in Nujol) at 2.95%, 3.01 u, 3.11 it, 5.64>, 5.80 Lt, 6.35, 7.60 u, 7.87>, 8.00, 8, 27 u, 8.65 u, 8.70, 9.16 u and 9.57 X; Thin-layer chromatogram (silica gel):
Rf = 0.17 (in the toluene / acetone system 8: 2) and Rf = 0.43 (in the toluene / acetone 6: 4 system); characteristic yellow coloration with ninhydrin collidine (free amino group).
A mixture of 0.05 g of 6p-amino-2,2-dimethyl-3- (2,2,2-trichloroethoxycarbonylamino) -2,2-dimethyl-penam and 0.1 g of zinc dust in 2 ml of a 1: 1 Mixture of acetone and water is fibrated after adding 0.2 ml of acetic acid at 200 for one hour with 45 kHz (ultrasound), then diluted with 50 ml of water. It is extracted with 50 ml of ethyl acetate, the organic extract is dried over sodium sulfate and evaporated under reduced pressure. The residue is recrystallized from a mixture of methylene chloride and hexane and 3-isopropyl-4-thia-2,6-diazabicy clo [3. 2. 0] heptan-7-one, F. 151-1550; Thin-layer chroma togramim: Rf = 0.17 (system: toluene / acetone 8: 2) and Rf = 0.38 (system: toluene / acetone 6: 4).
In the above process, 0.2 g of ammonium chloride or 0.2 g of pyridine hydrochloride can be used in place of acetic acid.
Example 2
A solution of 0.317 g of 3,3-dimethyl-4-thia-2,6- -diazabicyclo [3. 2. 0] heptan-7-one in 3.0 ml of methylene chloride is mixed with 0.254 g of iodine in 12.0 ml of benzene; this immediately forms a voluminous brown precipitate.
The mixture is shaken from time to time for 10 minutes at room temperature, then filtered and the filter residue, which contains the hydroiodide salt of bis (cis-3, Bs -isopropylideneamino-2-oxo-4p-azetidinyl) disulfide, with benzene and pentane washed and suspended in 8.0 ml of acetonitrile. 2.0 ml of pyridine are added to the suspension, a clear yellow solution being obtained, which is cooled to +100, and 0.4 ml of phenylacetic acid chloride is added dropwise with stirring. The reaction mixture is left to stand for 20 minutes at room temperature, then concentrated under reduced pressure to a weight of 1.9 g. The yellow syrupy residue is taken up in 50 ml of ethyl acetate and the solution is washed with 50 ml of water and then evaporated.
The residue is crystallized from a mixture of methanol, methylene chloride and hexane. The bis- (cis-2-oxo-3p-phenylacetylamino-4f3- -azetidinyl) disulfide melts after recrystallization from acetone and methylene chloride at 152-1550 (analysis preparation: 156.5-158.50).
Example 3
A solution of 10.0 g of 3-isopropyl-4-thia-2,6-diazabicyclo [3.2.0] heptan-7-one in 200 ml of a 1: 1 mixture of acetic acid and water is added dropwise over 15 Minutes with 436 ml of a 0.2 molar solution of iodine in ethanol and evaporated after one hour at room temperature under reduced pressure. The residue, containing the bis- (cis-3p-amino-2-oxo-4p-azetidinyl) disulfide, is dried under high vacuum and processed further without purification.
The crude product obtainable by the above process is dissolved in 200 ml of a 1: 1 mixture of tetrahydrofuran and water, treated with 8.4 ml of triethylamine and slowly N -terted to a mixture cooled to -100. -Butyloxycarbonyl-D-sc-phenylglycine, 8.95 ml of triethylamine and 8.40 g of isobutyl chloroformate in 170 ml of tetrahydrofuran were added dropwise. After one hour at 0 and a further hour at room temperature, the reaction mixture is concentrated to half and taken up in 800 ml of ethyl acetate. It is washed twice with 200 ml each of a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and twice with 200 ml each of a saturated aqueous sodium chloride solution, dried over sodium sulfate and evaporated. The residue is chromatographed on 500 g of silica gel.
The bis- [cis-3p- (N-tert. -butyloxyzarbonyl-D-x-phenylglycyl) -amino-2-oxo-4ss-azetidinyl] -disulfide is eluted with ethyl acetate. The amorphous product melts at 163-1660 with decomposition; [D30 = + 1450 + 10 (c = 0.930 in chloroform); Thin-layer chromatogram (silica gel; development with iodine vapor): Rf 0.33 (system:
Ethyl acetate); Ultraviolet Absorption Spectrum (in ethanol):); max = 257 mp, (z = 2200); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 2.90 Il, 2.98 tls 3.34, u, 5.63, 5.90! 1, 6.68 u 7.29 y, 8.11, p, 8 , 58 y and 9.53.
The bis- (cis-2-oxo-3-acylamino -4p-azetidinyl) disulfides of the above examples can be further processed as follows:
A: A solution of 0.35 g of bis (cis-2-oxo-3i-phenyl-acetylamino-4ss-azetidinyl) disulfide in 16 ml of a 9: 1 mixture of acetic acid and water is at about 50 with about 3.2 g of ethylene oxide, then mixed with 3.5 g of zinc dust. The reaction mixture is stirred for 15 minutes at about 50 and for 30 minutes at room temperature, then filtered. The filter residue is washed with acetone and the filtrate is evaporated. The residue is taken up in about 150 ml of ethyl acetate and the solution is washed with 50 ml of a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and with 100 ml of a saturated aqueous sodium chloride solution, dried and evaporated.
The residue is chromatographed on 50 g of silica gel together with a crude product obtained in an analogous manner from 0.58 g of bis (cis-2-oxo-3p-phenylacetylamino-4p-azetidinyl) disulfide. The 4ss- (2-hydroxyethyl mercapto) -3, B-phenylacetylamino-azetidin-2-one is eluted with a 19: 1 mixture as a uniform product which, after crystallization from a mixture of acetone and diethyl ether, melts at 141-1420 ; [a] 20 D = +440 + 20 (c = 0.571 in ethanol); Thin layer chromatography (silica gel; developing with iodine): Rf 0.45 (system:
Ethyl acetate / acetone 1: 1); Infrared absorption spectrum (in mineral oil): characteristic bands at 3.01, 5.68 Lt, 6.01>, 6.431> and 6.52.
A solution of 0.61 g of 4. (2. Hydroxyethyl mercapto).
-3l-phenylacety1amino-azetidin-2-one in 10 ml of tetrahydrofuran is added dropwise at 0 with 1.38 g of 2,2,2-trichloroethyl chloroformate in 5 ml of tetrahydrofuran, then with 1.06 g of pyridine in 5 ml of tetrahydrofuran.
The reaction mixture is stirred under a nitrogen atmosphere for 15 minutes at 0 and for 2 hours at room temperature. then taken up in 150 ml of methylene chloride. It is washed with a saturated aqueous sodium chloride solution, dried and evaporated. The residue is chromatographed on 50 times the amount of silica gel; the 3-phenyl-acetylamino-4 - [2- (2,2,2-trichloroethoxycarbonyloxy) -äthylmercaptoj-azetidin-2-one is eluted with a 1: 1 mixture of methylene chloride and ethyl acetate.
After crystallization and recrystallization once from diethyl ether, the product is obtained in the form of colorless needles, F. 99 1010; Thin-layer chromatogram (silica gel): Rf to 0.46 (system: ethyl acetate; development with iodine); [] D20 = + 30 + 20 (c = 0.518 in chloroform); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 2.88 Il, 5.58 y, 5.64, u, 5.92. C1 and 6.62 u.
A mixture of 1.0 g of 3j3-Phenylacetylamino-4- [2- - (2,2,2 -trichloräthoxycarbonyloxy) - ethylmercapto] -azet- idin-2-one and 3. 0 g glyoxylic acid tert. Butyl ester hydrate in 50 ml of benzene is refluxed for 16 hours with separation of water, then cooled and washed twice with 25 ml of distilled water each time, dried over sodium sulfate and evaporated.
The x-hydroxy-31- (2-oxo-39-phenylacetylamino-4p- [2- (2,2,2-trichlorethoxycarbonyloxy) -äthylmer capto] -l-acetidinyl) -acetic acid-tert is obtained. -butyl ester which is processed further without purification.
The crude α-hydroxy-α - {2-oxo-3ss-phenylacetylamino-4ss- [2- (2,2, - 2-trichloroethoxycarbonyloxy) - ethylmercaptoj - 1-azetidinyl} -acetic acid-tert. Obtainable by the above process . -butyl ester is dissolved in 20 ml of a 1: 1 mixture of dioxane and tetrahydrofuran and at - 100 dropwise with 0.54 ml of pyridine in 2 ml of dioxane and 0.48 ml of thionyl chloride in 10 ml of a 1: 1 mixture of dioxane and Tetrahydrofuran added.
The reaction mixture is stirred for 30 minutes at -100 to -50 and for one hour under a nitrogen atmosphere, the precipitate is filtered off and the filtrate with the 31-chloro-x- (2-oxo-3p-phenylacetylamino-4ss- [2-2 , 2,2-trichloräthoxycarbonyloxy) -äthylmercaptol- - 1 -azetidinyl} -acetic acid-tert. -butyl ester evaporated: the product is further processed in its raw state.
A solution of the crude α-chloro-α - {2-oxo-3ss-phenylacetylamino-4ss- [2 - (2,2,2-trichloroethoxycarbonyloxy) -ethylmercapto] -1- -azetidinyl} obtainable by the above process acetic acid tert. butyl ester in 30 ml of a 1: 1 mixture of dioxane and tetrahydrofuran is mixed with 1.15 g of triphenylphosphine and 0. 35 ml of pyridine are added and the mixture is heated at 500 for 2 hours, then evaporated to dryness.
The residue is chromatographed on 30 g of pure silica gel, using a 1: 1 mixture of toluene and ethyl acetate to give the α- (2-oxo -3ss-phenylacetylamino-4,3- [2- (2.2 , 2 - trichloräthoxycarbo- nyloxy) - ethyl mercapto] - 1 - azetidinyl} - o-triphenylphos- phoranylideneacetic acid-tert. -butyl ester is eluted, which is contaminated with a little triphenylphosphine oxide and can be purified by preparative thin-layer chromatography (silica gel; development with iodine), Rf 0.57 (system:
Toluene / acetone 1: 1); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.00, 3.42>, 5.68 it, 5.97 Il, 6.10 l and 6.65 Il.
A mixture of 0.225 g of x- (2-oxo-3P-phenylacetylamino-4ss- [2- (2,2,2-trichlorethoxycarbonyloxy) ethylmercapto] -1-azetidinyl} -x - triphenylphosphoranylidene - acetic acid tert. butyl ester in 10 ml of a 9: 1 mixture of acetic acid and water is mixed with 3.0 g of zinc dust and stirred at 150 for 45 minutes. It is filtered and the filtrate is evaporated; the residue is taken up in 50 ml of ethyl acetate and the solution is washed with 25 ml of a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and twice with 25 ml each of a saturated aqueous sodium chloride solution, dried over sodium sulfate and evaporated.
This gives the x- [43- (2-hydroxyethylmercapto) -2-oxo-3ss-phenylace tylamino-1-acetidinyl] -α-triphenylphosphoranylidene-acetic acid-tert. butyl ester; Thin-layer chromatogram (silica gel; development with iodine): Rf 0.24 (system: toluene / acetone 1: 1).
A mixture of 0.221 g of the crude - [4ss- (2-Hydroxy-ethylmercapto) -2-oxo-3ss-phenylacetylamino-1-azetidinyl] -α-triphenylphosphoranylidene-acetic acid - tert. Butyl ester in 5 ml of dimethyl sulfoxide and 5 ml of acetic anhydride is left to stand for 16 hours at room temperature, then concentrated under reduced pressure. The residue is taken up in 100 ml of toluene: the organic solution is washed three times with 50 ml of distilled water each time, dried over sodium sulfate and evaporated.
The oily residue is chromatographed on 10 g of silica gel; the desired 7w-phenylacetylamino-ceph-3-em-4-carboxylic acid - tert. -butyl ester, which is obtained by ring closure from the intermediate and unisolated α- (4ss-Formylmethylmercapto-2-oxo-3ss- - phenylacetylamino - 1 -azetidinyl) - - triphenylphosphoranylidene-acetic acid-tert. -butyl ester forms. is eluted with a 4: 1 mixture of toluene and ethyl acetate: Thin-layer chromatogram (silica gel): Rf 0.48 (system:
Toluene / ethyl acetate 1: 1); Ultraviolet Absorption Spectrum (in pure ethanol): #max 258 my; Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.00 II, 3. 48 lt. 5.62 lt. 5.81 t,
5.93 Il, 6.10 y, 6.67, 7.15 u, 7.31 'St, 7.70,. 8.65 lt and 9.03p.
A mixture of 0.03 g - phenylacetylamino -ceph - -3-em-4-carboxylic acid-tert. Butyl ester and 0.5 ml of trifluoroacetic acid are allowed to stand at room temperature for one hour. The trifluoroacetic acid is then removed under reduced pressure and the residue is taken to dryness twice with 5 ml each of a mixture of benzene and chloroform. The residue becomes chromium on 5 silica gel. . graphed and the 7n-phenylacetylamino-ceph3 -em4-carboxylic acid with methylene chloride, containing 5% acetone, eluted; Thin-layer chromatogram (silica gel: development with iodine): Rf 0.49 (system: n-butanol / pyridine / vinegar. dl itre / water 40: 24: 6: 30).
B: A solution of 5.63 g of bis- [cis-3 (- (N-tert. -butyl- oxycarbonyl- D -? - phenylglycyl) -amino-2-oxo- - 4 - azetidi- nyl] disulfide in 190 ml of a 9: l mixture of acetic acid and water is mixed with about 60 g of ethylene oxide and 56 g of zinc dust added, and stirred vigorously for one hour at room temperature. It is filtered and the filtrate is concentrated, taken up in ethyl acetate, washed with a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and a saturated aqueous sodium chloride solution, dried over sodium sulfate and evaporated.
The residue is chromatographed on 150 g of silica gel; it is eluted with ethyl acetate and the 3P- (N-tert. -Butyloxycarbonyl - D-. z-phenylglycyl) -amino-4B- - (2-hydroxyethylthio) -azetidin-2-one, which melts at 130-1310 after crystallization from a mixture of acetone and diethyl ether; [oc] 20 D = 640 + 20 (c = 0622 0.622 in ethanol); Thin-layer chromatogram (silica gel; development with iodine vapor): Rf 0.47 (system:
Ethyl acetate / acetone 1: 1); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 2.90 ll, 3.00 u, 3.25 ll, 3.34, 5.61 u, 5.83 u, 5.91, a, 6.68 j "7 , 29, 8.58 lt and 9.02 p.
A solution, cooled to 00, of 4.80 g of 3a- (N-tert. -Butyloxycarbonyl -D - - phenylglycyl) -amino -4p- (2-hydroxyethylthio) -azetidin-2-one and 7.74 g of chloroformic acid-2,2,2-trichloroethyl ester in 100 ml of tetrahydrofuran within 10 minutes with a solution of 5.9 g of pyridine in 50 ml of tetrahydrofuran, stirred while
15 minutes at 00 and for 30 minutes at room temperature and concentrated. It is taken up in 500 ml of methylene chloride, washed twice with 100 ml of a saturated aqueous sodium chloride solution and evaporated.
The residue is chromatographed on 300 ml of silica gel; one elutes with a 4: 1 mixture of methylene chloride and ethyl acetate the non-crystalline 3p- (N-tert. -Butyloxycarbonyl-D-α-phenylglycyl) -amino-4ss- [2,2,2- - trichlorethoxycarbonyloxy) - ethylthio] - azetidin -2-one, thin-layer chromatogram (silica gel; development with iodine vapor): Rf 0.55 (system : Ethyl acetate) and Rf 0.19 (system: toluene / ethyl acetate 1: 1): infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3. 00 Il, 3.35 u, 3.42, 5.61,
5.66 lt, 5.85 1r, 5.92, 6.75 u. 7.06 It, 8.14 and 8.61.
A mixture of 13.5 g of glyoxy acid tert is dehydrated. butyl ester hydrate in 160 ml of toluene by distilling off about 80 ml of toluene. gives to 5.29 g 3p- (N- -tert. -Butyloxycarbonyl-D -? - phenylglycyl) -amino - (2. 2,2-trichlorethoxycarbonyl oxy) -äthylthio] -azetidin-2-one and heated the reaction mixture for 16 hours under a nitrogen atmosphere at 900. After this
Cooling is diluted with toluene to a volume of
150 ml, washed five times with 100 ml of water each time, dried over sodium sulfate and evaporated.
The residue contains the x-l 3p- (N-tert. Buty1-oxycarbonyl-D-phenylglycyl) -amino-4g- [2- (222-trichloroethoxycarbonyl-oxy) -ethio] -2-oxo-1-acetidinyl} -z. - hyd roxy - acetic acid tert. -butyl ester and is processed further without purification.
The oily product is dissolved in 100 ml of a 1: 1 mixture of tetrahydrofuran and dioxane and, at about -50, 2.24 ml of pyridine and 2.00 ml of thionyl chloride in a 1: 1 mixture are added over the course of 10 minutes of tetrahydrofuran and dioxane. After standing at -5 for 30 minutes, the cooling bath is removed; the mixture is stirred for a further hour at room temperature, filtered through a diatomaceous earth preparation and evaporated.
The residue contains the 2-chloro-a- (3P- (N-tert. -Butyloxycarbonyl- D - phenylglycyl) -amino- 4ss- [2- (2,2,2-trichlorethoxycarbonyloxy) -ethylthio] -2-oxo-1 -azetinyl} -acetic acid-tert. -butyl ester and is processed further without purification.
The above crude product is dissolved in 100 ml of a 1: 1 mixture of tetrahydrofuran and dioxane, 4.86 g of triphenylphosphine and 0.75 ml of pyridine are added and the mixture is heated at 500 for 10 hours under a nitrogen atmosphere. The dark red solution is concentrated, the residue is taken up in methylene chloride and the mixture is washed twice with 100 ml of water and then evaporated.
The residue is chromatographed on 200 g of silica gel, d n α-( 3ss- (N-tert. -Butyl oxycarbonyl-D - i. -phenylelycyl) -amino-4ss- [2- (2,2,2-trichloroethoxycarbonyloxy) - ethylthio] - - 2-oxo-1-azetidinyl} - -a triphenylphosphoranylidene-acetic acid -tert. - butyl ester eluted with a 1: 1 mixture of toluene and ethyl acetate; Thin-layer chromatogram (silica gel; development with iodine vapor): Rf 0. 25 (system:
Toluene / ethyl acetate 1: 1); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.00, 3.44 Il, 5.67 it, 5.86 Lt, 5.92 t, 6. 14 "and 6.76 TL.
A solution of 1.74 g. -} 3- (N-tert. -Butyloxycar- bonyl - D - - phenylglycyl) amino - 43 - [2 - (2,2,2 - trichloroethoxycarbonyloxy) ethylthio] -2-oxo 1 -azetidinyl} - α-triphenylphosphoranylidene-acetic acid- tert. butyl ester in 65 ml of a 9: 1 mixture of acetic acid and water is mixed with 12 g of zinc dust and stirred for one hour at room temperature. It is filtered through a diatomaceous earth preparation, the filtrate is evaporated and the residue is taken up in 500 ml of ethyl acetate.
It is washed twice with 100 ml of a saturated aqueous sodium chloride solution and with 100 ml of a saturated aqueous sodium chloride solution. the organic phase is dried over sodium sulfate and evaporated.
The α- [3α- (N-tert. -Butyloxycarbonyl-D-α-phenylglycyl) -amino-4a - (2-hydroxyethylthio) -2-oxo-1-azetidinyl] - z - (triphenylphosphoranylidene) -acetic acid -tert. -buty] ester, thin layer chromatogram (silica gel; development with iodine vapor): Rf 0.29 (system: toluene / acetone 3: 2); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.00 and 3.42, 5.68 e, 5.86, 5.93, 6.16 Il, 6.75 u and 8.75 y, respectively.
A mixture of 1.53 g of crude α- [3α- (N-tert. -Butyloxycarbonyl-D-a-phenylglycyl) -amino-4sc - (2-hydroxyethyl thio) -2-oxo-1-azetidinyl] - - (triphenylphosphoranylidene) acetic acid tert. Butyl ester in 60 ml of a 1: 1 mixture of dimethyl sulfoxide and acetic anhydride is left to stand for 16 hours at room temperature under a nitrogen atmosphere, then kept at 500 for a further 2 hours. It is concentrated, taken up in 500 ml of toluene and washed three times with 100 ml of water each time. The organic phase is dried over sodium sulfate and evaporated.
The residue is chromatographed on 120 g of silica gel and the 7ss- (N-tert. -Butyloxycarbonyl-D-α-phenylglycyl) -amino-ceph-3-em-4-carboxylic acid - tert. butyl ester with an 8: 2 mixture of toluene and ethyl acetate eluted. The product crystallizes from a mixture of diethyl ether and pentane, F. 159 1610; [a] D20 = + 290 + 20 (c = 0.521 in chloroform); Thin-layer chromatography (silica gel; development with iodine vapor): Rf 0.67 (system: toluene / ethyl acetate 1: 1); Ultraviolet absorption spectrum (in ethanol); #max = 255 rult (± = 5400):
Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 2.68 tt, 2.89 lt '3.33, 5.57, 5 * 79! T, 5.88 u, 6.08, 6.22, 6.70, 7.15, 7.28 t, 7.68, 8.04 u, 8.64, 9.05 ", 9.52 and 9.79.
A mixture of 0.6367 g of 7b- (N-tert. -Butyloxycarbonyl-D-a-phenylglycyl) -amino-ceph-3-em-4-carboxylic acid -tert. Butyl ester in 30 ml of trifluoroacetic acid is left to stand for 15 minutes at room temperature, then 100 ml of toluene are added and the mixture is evaporated. The residue is taken up again in 100 ml of a 3: 1 mixture of toluene and methanol, evaporated under reduced pressure and dried under high vacuum.
The white powdery residue is dissolved in 5 ml of methanol and treated with 13 ml of the above solution of triethylamine in diethyl ether, a voluminous new precipitate being formed. The solvent is evaporated off under reduced pressure, the residue is slurried in methylene chloride and suction filtered. It is washed with about 150 ml of methylene chloride and dried under high vacuum. The 7p- (D - =, - phenylglycyl) -amino-ceph-3-em-4-carboxylic acid is obtained in the zwitterionic form as a pale yellowish, amorphous powder, thin-layer chromatogram (silica gel; development with iodine vapor): Rf for 0.29 (system: n-butanol / pyridine / acetic acid / water 40: 24: 6: 30); Ultraviolet absorption spectrum (in water): #max = 250 m (e = 4300).