7-Амино-3-замещенный метил- @ -цефем-4-карбоновая кислота в качестве промежуточных продуктов в синтезе 7-ациламидоцефалоспоринов,проявляющих антибактериальные свойства Советский патент 1987 года по МПК C07D501/18 

1

Изобретение относится к новым химическим соединениям, а именно к 7-амино-З-замещенной метил-л -цефем- -4-карбоновой кислоте общей формулы

H N-p/l

СНгНг COORi

где R, - водород, дифенилметил,

пивалоилоксиметил или пивал оилоксиэ.тил;

Rj - З-хлор-1,2,4-триазолил или 5-метил-Т,2,3,4-тетразолил, причем указанный триазолил или тетразолил связан с экзометиленовой группой в 3 положении цефемового кольца через азотуглеродную связь, или, когда R, - пивалоилоксиметил или пивало- илоксиэтил, его гидрохлорид или оксалат.

10

15

в качестве промежуточных продуктов в синтезе 7-ациламидоцефалоспоринов, проявляющих антибактериальные свойства.

Цель изобретения - поиск новых це- фалоспориновьпс соединений в качестве промежуточных соединений для синтеза цефалоспоринов, обладающих широким антибактериальным спектром при низкой токсичности.

Пример 1.А. В13мл сульфо- лана суспендируют 2,72 г 7-аминоцефа- лоспориновой кислоты (определена как 7-АСА) и к полученной суспензии добавляют 14,2 комплекса трифторида бора и серного эфира и 1,0 г 5-метил- -1,2,3,4-тетразола, после чего реакционную смесь подвергают взаимодействию при комнатной температуре в течение 17 ч. После завершения реакции реакционную смесь вьшиваюФ в 15 мл .ледяной воды. рН смеси доводят до 3,5 добавлением 28%-ного водного аммиака при охлаждении льдом. Выпавшие в осадок кристаллы собирают на фильтре, последовательно промьшают 5 мл воды и 5 мл ацетона и затем сушат, получая 1,76 г смеси 7-амино-3- 2- -(5-ме,тил-1,2,3,4-тетразолил)метил1- - 4-цефем-4-карбоновой кислоты и 7-амино-3-11-(5-метш1-1,2,3,4-тетра- золил)-метилу-& -цефем-4-карбоковой кислоты в виде кристаллов.

Б. В 18 мл метанола суспендируют 1,76 г кристгшлов, полученных на стадии Лик суспензии добавляют 1,13 г

1350166 . 2

моногидрата п-толуоксульфокислоты, . получая раствор, после чего туда же медленно добавляют 4,6 г .дифенилди- азометана. Проводят реакцию при комнатной температуре в течение 15 мин. После завершения реакции растворитель удаляют перегонкой при пониженном давлении. Полученный остаток растворяют в смешанном растворителе из - 30 мл зтилацетата и 30 мл воды и рН полученного раствора доводят до В добавлением бикарбоната натрия. Затем органический слой отделяют и сушат над безводным сульфатом натрия, растворитель отгоняют при пониженном давлении. Полученный остаток подвергают очистке на хроматографической колонке (силикагель G - 200 Вако; проявляющий растворитель бензол-этилацетат 4:1 по объему), получая 0,79 г дифе- нилметилового эфира 7-амино-3- 2-(5- -метил-1,2,3,4-тетразолил)-метил - -Л -цефем-4-карбоновой кислоты (т.пл. 157-160 С с разложением) и 0,14 г ди- фенилметилового эфира 7-амино-3- 1- -(5-метил-1,2,3,4-тетразолил)-метил - -6 -цефем-4-карбоновой кислоты (т.пл. 92°С с разложением).

Для дифенилметилового эфира 7-ами- но-3- 2-(5-метил-1,2,3,4 тетразолш1)- -метил -л-цефем-4-карбоновой кислоты:

ИК-спектр (КВг) -0 см 1720.

20

25

30

1770;

35

ЯМР-спектр (CDC1J, м.д.: 1,75

СНр;

40

(2Н, шс, - NH,); 2,48 (ЗН, с, 3,20 (2Н, с, Cj-H)} 4,70 (1Н, д J 5 Гц, Се-Н); 4,37 (1Н, д, J 5 Гц, ); 5,30 и 5,72 (2Н, ABq,

J 16 Гц,

45

); 6,92 (1Н, с,

ШгСН); 7,30 (ЮН, с, 2(рН).

Для дифенилметилового эфира 7-ами- но-3- 1-(5-метил-1,2,3,4-тетразолил)- -метил -А -цефем-4-карбоновой кислоты:

ИК-спектр (KBr)V „ см

50

1725.

-1

, .1770, 1,80

ЯМР-спектр (CDC1 ), м.д.: (2Н, с, -NH ); 2,15 (ЗН, с, - СН ); 3,30 (2Н, с, ); 4,70 (1Н, д, J 5 Гц, Се-Н); 4,85 (1Н, д, J 5 Гц, С,-Н); .5,00 и 5,38 (2Н, ABq, 55 S

J 16 Гц,

СН ); 7,30 (ЮН, с.

); 6,90 (1Н, с, 2).

1770;

ЯМР-спектр (CDC1J, м.д.: 1,75

СНр;

0

(2Н, шс, - NH,); 2,48 (ЗН, с, 3,20 (2Н, с, Cj-H)} 4,70 (1Н, д J 5 Гц, Се-Н); 4,37 (1Н, д, J 5 Гц, ); 5,30 и 5,72 (2Н, ABq,

J 16 Гц,

5

); 6,92 (1Н, с,

ШгСН); 7,30 (ЮН, с, 2(рН).

Для дифенилметилового эфира 7-ами- но-3- 1-(5-метил-1,2,3,4-тетразолил)- -метил -А -цефем-4-карбоновой кислоты:

ИК-спектр (KBr)V „ см

0

1725.

-1

, .1770, 1,80

ЯМР-спектр (CDC1 ), м.д.: (2Н, с, -NH ); 2,15 (ЗН, с, - СН ); 3,30 (2Н, с, ); 4,70 (1Н, д, J 5 Гц, Се-Н); 4,85 (1Н, д, J 5 Гц, С,-Н); .5,00 и 5,38 (2Н, ABq, 5 S

J 16 Гц,

СН ); 7,30 (ЮН, с.

); 6,90 (1Н, с, 2).

в. в смешанном растворителе из 0,5 мл анизола и 5 мл трифторуксус- ной кислоты растворяют 0,462 г ди- фенилметилового эфира 7-амино-3- 2- -(5-метш1-1,2,3,4-тетразолил)-метил3- -Д-цефем-4-карбоновой кислоты и полученньм раствор подвергают взаимодействию при комнатной температуре в течение 1 ч. После завершения реакции растворитель отгоняют в вакууме и к полученному остатку добавляют 10 мл воды и 10 мл этилацетата, рН смеси доводят до 8 добавлением 28%-ного водного аммиака при охлаждении льдом. Затем водный слой отделяют и рН доводят до 3,5 добавлением нормальной соляной кислоты при охлаждении льдом. Выпавшие в осадок кристаллы отфильтровывают, последовательно промьшают 5 мл воды и 5 мл ацетона и затем сушат. Было получено 0,26 г 7-амино-3- 2-(5 метил- -1,2,3,4-тетразолил)-метил -л-цефем- -4-кар&оновой кислоты, т.пл. 178°С (с разложением).

триазолил присоединен к экзометил вой группе в положении 3 цефемог кольца через связь углерод - азот но не известно, какие из атомов а 1,2,4-триазолильной группы присое динены к экз.ометиленовой группе в положении 3 цефемового ядра. Кроме

10

с-о

см

ИК-спектр (КВг) 1610; 1530.

ЯМР-спектр. (), м.д

;/

ТОГО, положение заместителя в 1,2 -триазолильной группе определяется указанием положения заместителя в используемом соединении. Соединени в которых 3-ацет, З-хлор-1,2,4-три азол присоединены к экзометиленово

15 группе в положении 3 цефемового яд имену отся ... -3- Г (3-хлор-1,2,4-тр азолил)-метил....

П D и м е р 3. Используя метод - ку примера 1, изменяя условия реак ции, получают результаты, приведен в табл.3 (q - 7-амино-3- 2-(5- -метил-1,2,3,4-тетразолил)-метил - - Л-цефем-4-карбоновая кислота; Ь - 7-амино-3- 1-(5-метил-1,2,3,425 -тетразолил)-метил - л -цефем-4-кар новая кислота).

20

1790; 2,70

(ЗН, с, - СН,); 3,73 (2Н, с, С ,-Н8);

Пример 4. В 20 мл Н,Ы-дим тилформамида суспендируют 2,96 г 30 7-амино-3- 2-(5-метш1-1,2,3,4-тетр золил) -метил -л -цефем-4-карбоново кислоты. Затем суспензию превращаю в раствор путем добавления 1j1 г триэтиламина при охлаждении льдом,

5,40 (2Н, c, Cg-H, С,-Н); 5,80 и 6,12 (2Н, ABq, J 16 Гц, ).

Повторяя описанную методику, из

0,462 г дифенилметилового зфира

7-амино-3-(1-(5-метш1-1,2,3,4-тетра- 35 раствору добавляют 2,7 г йодистого

золил)-метил -л -цефем-4-карбоновой

кислоты получают 0,25 г 7-амино-З- 1-(5-метил-1,2,3,4-тетразолил)-метил - л-цефем-4-карбоновой киспивалоилоксиметила и полученную сме подвергают взаимодействию при в течение 1 ч. После завершения реа ции реакционную смесь вводят в раст

лоты, т.пл. 195 С (с разложением), ИК-спектр (КВг) 1795;

1615; 1530.

ЯМР-спектр (CFjCOOD), м.д.: 2,95

i(3H, с, - СН ); 3,90 (2Н, шс, С,-Н);

5,45 (2Н, с, С -Н, С -Н), 5,67 и

5,92 (2Н, ABq, Sx, ).

X

снгПример 2. Используя указанные триазолы, реакцию и обработку

40 воритель из 250 мл вода И 200 мл этилацетата и рН смеси доводят до 7,0 бикарбонатом натрия. После удаления нерастворимого вещества органический слой отделяют и сушат над

45 безводным сульфатом магния при. пони- женном давлении. После промьшки осадка серным эфиром остаток растворяют в 30 мл зтилацетата и раствор 1 г сухого хлористого водорода в

проводят в соответствии с примером lAg 50 серного зфира добавляют к полуполучая соединения, указанные в табл.1. КарбоНовые кислоты этерифи- цируют способом, аналогичным описанному в примере 1Б, получая соединения, указанные в табл.2 (2,72 г 7-АСА используют в качестве исходного материала).

Положение связи 1,2,4-триазолил не определяется, поскольку 1,2,4

)66

триазолил присоединен к экзометилено- вой группе в положении 3 цефемого кольца через связь углерод - азот, но не известно, какие из атомов азота 1,2,4-триазолильной группы присоединены к экз.ометиленовой группе в положении 3 цефемового ядра. Кроме

ТОГО, положение заместителя в 1,2,4- -триазолильной группе определяется указанием положения заместителя в используемом соединении. Соединения, в которых 3-ацет, З-хлор-1,2,4-три- азол присоединены к экзометиленовой

группе в положении 3 цефемового ядра, имену отся ... -3- Г (3-хлор-1,2,4-трн- азолил)-метил....

П D и м е р 3. Используя методи- ку примера 1, изменяя условия реакции, получают результаты, приведенные в табл.3 (q - 7-амино-3- 2-(5- -метил-1,2,3,4-тетразолил)-метил - - Л-цефем-4-карбоновая кислота; Ь - 7-амино-3- 1-(5-метил-1,2,3,4-тетразолил)-метил - л -цефем-4-карбо- новая кислота).

Пример 4. В 20 мл Н,Ы-диме- тилформамида суспендируют 2,96 г 30 7-амино-3- 2-(5-метш1-1,2,3,4-тетразолил) -метил -л -цефем-4-карбоновоЙ кислоты. Затем суспензию превращают в раствор путем добавления 1j1 г триэтиламина при охлаждении льдом, к

пивалоилоксиметила и полученную смесь подвергают взаимодействию при в течение 1 ч. После завершения реакции реакционную смесь вводят в раст40 воритель из 250 мл вода И 200 мл этилацетата и рН смеси доводят до 7,0 бикарбонатом натрия. После удаления нерастворимого вещества органический слой отделяют и сушат над

45 безводным сульфатом магния при. пони- женном давлении. После промьшки осадка серным эфиром остаток растворяют в 30 мл зтилацетата и раствор 1 г сухого хлористого водорода в

ченному раствору при охлаждении льдом и перемешивании. Выпавшие кристаллы собирают фильтрованием, тщательно промывают серным эфиром и за- тем перекристаллизовывают их хлороформом, получая 2,72 г (выход 60,9%) хлористоводородного пивалоилоксимети . лрвого эфира 7-амино-3-Г2-(5-метил- -1.2.3.4-тетразолш1)-метил1-й -цефем-г

-4-карбоновой кислоты, т.пл. 149- 151°С (с разложением).

ИК-спектр (КВг) v) сьГ 1: 1773; 1741; 1730,.

ЯМР-спектр (dg- DMCO), м.д.: 1,18 (9Н, с, С(СН ) ); 2,44 (ЗН, с, - СНд); 3,60 (2Н, с, Cj-H); 5,23 (2H,j с, Cg-H, ); 5,62 (2Н, с,

XCH J 5,78-5,92 (2Н, м,

- сосен о-).

Полученное соединение суспендируют в воде и подвергают обработке гидрокарбонатом натрия, чтобы получить следующее соединение: пивало- илметил-7-амино-3 2-(5-метнл-1,2, 3,4-тетразолил)-метил -л -цефем-4- -карбоксилат.

ИК-спектр. (КВг) ) , см

1780; 1750.

Используя различные соединения в качестве исходных и осуществляя реакцию в соответствии с описанной вьше методикой получают соединения, перечисленные в табл.4 и 5.

Испытания фармакологического действия типичных цефалоспоринов, полученных из промежуточных соединений указанной общей формулы.

Антибактериальная активность (табл.6).

В соответствии со стандартным способом культуру, полученную культивированием бактерий в бульоне вытяжки сердца (производимом Эйкен Кагакуши) при в течение 20.ч, высевали в агар вытяжки сердца (производимый Эйкен Кагакуши) и культивировали при 37°С в течение 20 ч, после .чего рост бактерий проверяли визуально. Минимальная ингибирующая концентрация, при кото.рой подавлялся рост бактерий, обозначалась как МИК (мкг/мл). Количество инокулирозан- ных бактерий 10 клеток/пластина (10 клеток/мл).

Испытуемые соединения:

А - (2-амино-тиазол-4-ил)- -2-(син)-метоксииминоацетамидо -3- (5-метил-1,2,3,4-тетразолил)- -метил -л-цефем-4-карбоновая кислота;

В - 7-12-(2-аминотиазол -4-ил)- -2-(син)-метоксииминоацета. - (З-хлор-1,2,4-триазолш1)-метил - -й -цефем-4-кареюновая кислота.

Положение связи 1,2,4-триазолш1 не определяется, поскольку 1,2,4

20

350166 . .

-триазолил присоединен к экзомети- леновой группе в положении 3 цефе- мового кольца через связь углерод - азот, но не известно какие из атомов азота 1,2,4-триазолильной группы присоединены к зкзометиленовой группе в положении 3 цефемового ядра. Кроме того, положение заместителя в 10 1,2,4-триазолильной группе определяется указанием положения заместителя в используемом соединении. Соединения, в которых 3-ацет, З-хлор-1, 2,4-триазол присоединены к экзомети- .с леновой группе в положении 3 цефемового ядра, именуются ,, -3-t(3-хлор- -1,2,4-триазолил)-метил -,.,.

Эксперимент с пероральным введением.

Каждое испытуемое соединение вводили через рот мьшзамг (ICR, мужские особи, 4 недельные) при дозировке 2 мг на особь и определяли выделение соединения с мочой. Результаты пред- 25 ставлены в табл, 7. После всасывания живым организмом все испытуемые соединения легко отщепляли эфирную группу, давая соответствующие свободные карбоновые кислоты. Следовательно, количественно определяли свободные карбоновые кислоты, поступающие в мочу, и, брали как извлечение из мочи.

Способ введения: испытуемое соединение суспензировали в 0,5% CMC растворе и затем вводили перорально. Количественный анализ проводили методом бумажного диска с испытуемыми бактериями, перечисленными в табл,7,

Испытание на острую токсичность.

Для определения острой токсичности испытуемью соединения вводили внутривенно - мьппам вида ICR (мужские особи, возраст 4 над.) и орально крысам SDK (возраст 6 нед,).

Результаты сведены в табл,8.

30

40

45

Формула изобретения

3

7-Амино-З-замещенный метил-U- -цефем-4-карбоновая кислота общей

50 формулы-м J

Ji N-r-/

cooRi

где R - водород, дифеНилметил, пива- 55 лоилоксиметил или пивалоилоксиэтил;

R - З-хлор-1,2,4-триазолШ1 или 5-метил-1,2,3,4-тетразолил, причем указанный триазолил

713501668

или тетразолил связан силоксиэтил, его гидрохлоэкзометиленовой группой врид или оксалат,

3 положении цефемового коль-в качестве промежуточных продуктов

ца через азотуглероднуюв синтезе 7-ациламидоцефалоспоринов..

связь, или, когда R. - пива- проявляющих антибактериальные свойлоилоксиметил или пивало- - ства.

,

N-N

IPJL 1790;1610;1530 3,75 (2Н, S,

(разлаБ

125

гается)

); 3,40 (2Н, S, Сб-Н ); 5,47 и 5,80 (2Н, ABq, Гц

Таблица 1

3,75 (2Н, S,

); 3,40 (2Н, S, Сб-Н, ); 5,47 „ и 5,80 (2Н, ABq, Гц,

,50 (1Н, S, К

Таблица 2

Hi NsJ v

соои

H,N.S

соосн

Изобретение касается замещенных кислот цефемового ряда, в частности соединений общей формулы 0 П -TSf-CK.Ci4 где К - C(0) М - CH, R, - во- дород; дифенилметил, пивалоилокси- метил (или этил); R,., - З-хлор-1,2,4- -триазолил или 5-метил-1,2,3,4-тетра- золил, которые связаны с зкзометиле- новой группой в положении 3 цефемового кольца через азотуглеродную связь, или, когда R, - пивалоилокси- метил (или этил), его гидрохлорида или оксалата, - промежуточных продуктов в синтезе 7-ациламидоцефало- споринов, проявляющих антибактери- : альные свойства. Цель - получение новых промежуточных веществ для синтеза цефалоспоринов, обладающих широким антибактериальным спектром действия при низкой токсичности. Синтез новых веществ ведут, например, из 4-аминоцефалоспориновой кислоты и комплекса BFg , серного эфира и 5-метил-1,2,3,4-тетразола. Испытания полученньк из указанных промежуточных веществ цефалоспоринов показывают их антибактериальную активность в отношении широкого спектра бактерий при минимальной йнгибирую- щей концентрации 2 мг на одну особь (мьщ1ь). После всасьгеания испытуемый цефалоспорин легко отщепляет эфирную группу, давая свободные кислоты, которые с.мочой удаляются из организма. 8 табд. (Л 00 ел 65 Ot

79-82 1770,1720 (разлаг.)

1,82 (2Н, bs, -NH,); 3,10 (2Н, S, С,-Н); 4,55 (1Н, d, J 5 Гц С Н); 4,72 (1Н, d, J 5 Гц, С,-Н); 4,70 и 5,33 С2Н, ABq, J

16 Гц;

6,93 (1Н, bs, -CHiC);

7,30 (ЮН, S, х2); 7,70 (1Н, S,

N

IN ч

N

2,72 1,0 BF -Et О Сульфолан 50

7,1 13

2,72 1,0 BF Et О Этилацетат Комнат- 20 2,1 0,95/0,15

3 2

27

ная

1,26 BF. 3,39

2,52 BF, 6,73

Этилхлор- Комнат- ацетат ная 15

Этилхлор- ацетат 30

Неочищенньш продукт является смесью а и & . Heo4ijmeHHbift продукт состоит только изо .

Неочищенный продукт подвергают взаимодействию и обработке так же, как в примере 1Б для того, чтобы получить бензгидрилрвый сложный эфир каждого из продуктов а и& ..

4 1,9 0,3/0,7

ная

20 1,5 0,63/0,1

7 1,5 0,71/0,05

60

4 0,4 0,1/0,03

16 1,44

«-Н

16 1,28

«

11

VY д

COORi

СН

-сносе(СН) 135-137 1800; 1735 1,4 (9Н, ( ;

СНз О

(разлагается)

1,47 (ЗН, d, Гц,

СН-СН;); 2,44 (ЗН, S,

-СНу ); 3,49 Н, bs, С.-Н); 4,86

-СН-ОСОС(СНзН сн

а

7,03

(ЗН, bs, HjN-) .

1770; 1750 1,55 (9Н, S, -С(СН,)з; 1,66 (ЗН, d, J 6 Гц,

ХН-СНз); 2,20 (2Н, S, -NHj); 2,60 (ЗН, S, СНз); 3,44 (2Н,

ьз, Сг-Н); 4,98 (1Н, d, J 5 Гц, Cg-H); 5,11 (1Н, d, J 5 Гц, ); 5,80 (2Н, ЪБ,

S ); 7,10 (IB,

АСН

q, J 6 Гц, СН-СН

Оксалат

1350166

12 Таблица 4

д

COORi

СНз

1,4 (9Н, ( ;

1,47 (ЗН, d, Гц,

СН-СН;); 2,44 (ЗН, S, -СНу ); 3,49 Н, bs, С.-Н); 4,86

ж./, -.,vu (1Н, d, J 6 Гц, С..-Н); 5,06 (1Н, d,

J 6 Гц, С,-Н); 5,50 (2Н, bs, S. Г

СН,13

1350166

H2.Y..

,-ДрЛс1

COOR

(сн).

II о

л 5 Гц, ); 5,92 оксалат (2Н, S, -ОСН,0-); 6,28 (ЗН, bs, © ); 7,89

OH.s.H,-.,

1780} 1750 1,17 (9Н, S, -CCCHj); 1,50 (ЗН, d, J 6 Гц,

-снСоль ща кислоты дируют и подве обработ рокарбо натрия

-сносе (СИ) 132-136 СН О

:)

1782; 1740 3,49 (2Н, bs, ); Щавелевую

4,97-5,19 (4Н, га, кислоту добав- Cg-H, С,-Н,ляют к раствоS РУ этилацетата,

чтобы получить ; 6,70-7,08 оксалат

(1Н, т, -СН-Л 8,04

СНз т ПН ЧNV

Оксалат

U Т a б л и ц a 5

-CCCHj); J 6 Гц,

Соль щавелевой кислоты суспендируют в воде и подвергают обработке гидрокарбонатомнатрия

:)

С

римечание. Данные для испытуемых соединений А и

В получены при использовании их в виде солей трифторуксусной кислоты, натриевой соли и в форме раствора в фосфатном буферном растворе.

17

1350166

N--r.C-C01 HS

H, «Vr

S- .R,

OCH-J COORi

-СН„ОСОС(СН J.

Э З

V

СН-0- -С(СНз)з СНз о

-CH20COC(CH,j)3

N-N

римечание. 0-4 ч; среднее значение для 5 измерений; испытания осуществлены над указанными соединениями в виде свободной кислоты или ее гидрохлсфида.

N-C-CONH S «

мт ,,

ОСНо

COORi

Н или N

11

-СН20СС(СНз)з О

18

Таблица 7

син-изомер

СНз

33,1 M.luteus АТСС 9341

35,0

47,0 Kl.pneumoniae ClАТСС 10031

COORi

,0

N-N

TJ Cl

3,0

6,0

19

Введение орально крысам (SDK, возраст 6 нед.).

Составитель И.Бочарова- Редактор В.Петраш Техред Л.Сердюкова Корректор И.Эрдейн

Заказ 5228/23 Тираж 372Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Моеква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

13501662Q

Продолжение табл.8