专利名称：头孢菌素中间体的制作方法
技术领域：
本发明涉及β内酰胺，更具体地涉及头孢菌素，如具有下式的头孢替安， 见例如Merck，第12版，1985条。
口服形式的头孢替安可以含有头孢替安己酯形式的头孢替安，即(6R，7R)7-[2-(2-氨基-1，3-噻唑-4-基)乙酰氨基]-3-[[1-(2-二甲基氨基乙基)-1H-四唑-5-基]硫甲基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂二环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸1-(环己基氧基羰基氧基)乙基酯，例如，其二盐酸盐。肠胃外给药形式的头孢替安可以例如含有二盐酸盐形式的头孢替安。
可以用作制备头孢替安己酯的中间体的头孢替安(如二盐酸盐形式)，可以例如按照如下制备使用4-氯-3-氧代丁酰氯酰化式II(6R，7R)7-氨基-3-[[1-(2-二甲基氨基乙基)-1H-四唑-5-基]硫甲基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂二环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸(7-ACMT)的氨基基团， 随后使用硫脲进行成环反应以获得与环结构7位氨基相连的侧链中的氨基噻唑基环。
我们惊奇地发现一种简单的制备头孢替安的新方法。
一方面，本发明提供制备头孢替安，例如式III的化合物的方法，包括(i)使用活化形式的式IV化合物酰化式II化合物；所述式II化合物是例如盐形式，如与氢卤酸，如盐酸、氢溴酸的盐，例如单或二盐酸盐，或单或二氢溴酸盐，或与四氢硼酸的盐； 以获得式I化合物， 其中所述式I化合物是例如游离形式或盐形式，如碱金属盐、或与脒、胍、氨或胺的盐，优选胺盐形式；和(ii)使式I化合物脱甲酰化以得到式III化合物，例如盐酸盐，如二盐酸盐形式的式III化合物。
碱金属包括例如钠、钾。脒包括如DBU(1，8-二氮杂二环(5，4，0)十一碳-7-烯)和DBN(1，5-二氮杂二环(4，3，0)壬-5-烯)。胍包括四甲基胍。胺包括具有式NR1R2R3的胺，其中R1、R2和R3彼此独立地是氢、烷基或芳基；或R2和R3与它们连接的氮原子一起表示杂环基，而R1是氢、烷基、芳基或代表与R2或R3形成双键的另一键。胺优选包括如叔胺，如脂肪族胺，如三乙胺、三丁基胺、乙基二异丙基胺；仲胺，如二丁基胺；和伯胺，如叔辛基胺(2，2，4-三甲基戊胺)。如果R2和R3与它们连接的氮原子一起是杂环基，则胺包括不饱和或饱和环胺，例如N-甲基吡咯烷，N-乙基哌啶，吡啶，喹啉。胺可以是未取代的或取代的，取代基包括如卤素、烷基如(C1-4)烷基、硝基、烷氧基如(C1-4)烷氧基。优选地，胺是三丁基胺。除非本文另有定义，烷基包括(C1-8)烷基，例如(C1-4)烷基；芳基包括苯基、萘基，优选苯基。杂环基包括饱和或不饱和的环状系统，例如脂肪族或芳香族的环状系统，如5至7元环，如与另一环(系统)，如4至12元环稠合的环状系统。杂环基可以含有一个或多个，例如1至4个杂原子，例如选自O、S、N的杂原子。
溶剂或溶剂系统包括单一溶剂和两个或多个溶剂的混合物。
式I化合物，如游离形式和盐形式，是新的。
另一方面，本发明提供式I化合物，如游离形式或盐形式，如碱金属盐、或与脒、胍、氨或胺的盐，如与三丁基胺如三正丁基胺的盐。
在另一方面，本发明提供制备式III化合物的方法，包括使式I化合物脱甲酰化(所述式I化合物是例如游离形式或盐形式，例如碱金属盐，或与脒、胍、氨或胺的盐)，以获得式III化合物(所述式III化合物为例如游离形式或盐形式，例如盐酸盐，如二盐酸盐)，和分离式III化合物。
式I化合物可以例如通过活化形式的式IV化合物与式II化合物反应获得。
另一方面，本发明提供制备式I化合物的方法，包括使活化形式的式IV化合物与式II化合物反应，和分离式I化合物。
根据本发明的方法可以按如下进行在存在碱(包括例如氨、胺、脒、胍)的情况下，将游离形式或酸加成盐形式，例如与盐酸、四氟硼酸的酸加成盐形式的式II化合物溶解在溶剂，例如有机溶剂中，并使之与活化形式的式IV化合物反应。得到与-脒，如在使用脒作为碱时；-胍，如在使用胍作为碱时；-氨，如在使用氨作为碱时；-胺，如在使用胺作为碱时；的盐形式的式I化合物。
式I化合物，如盐形式的式I化合物可以以结晶形式得到。例如，用碱和活化形式的式IV化合物处理溶剂系统中的式II化合物，然后可以沉淀出盐形式的式I化合物，例如在向反应混合物中加入反溶剂(anti-solvent)后使之沉淀。反溶剂包括加入溶剂中后降低式I化合物在所述溶剂中的溶解度的有机溶剂。
游离形式的式I化合物可以通过如下方式获得用酸，包括如强酸，如无机酸，如盐酸、氢溴酸、氢硫酸，或各酸的混合物，在例如存在有机溶剂和任选地存在或不存在水的情况下，处理盐形式(如与脒、胍、氨或胺的盐)的式I化合物。
碱金属盐(包括如钠和钾盐)形式的式I化合物可以通过例如以下方式获得用碱金属源，如碱金属盐，如钠或钾盐，如羧酸的碱金属盐，如乙酸、己酸的碱金属盐，在如醇存在下，处理游离形式的式I化合物。
溶剂系统包括例如卤代烃，例如氯化烃，例如二氯甲烷；腈，例如乙腈；酮，例如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮；醚，例如四氢呋喃；酯，例如(C1-3)羧酸(C1-4)酯；和各溶剂例如上述各溶剂的混合物。反溶剂包括上述溶剂(系统)，水和醇，包括例如(C1-4)醇。
在本发明优选方法中，使用三丁基胺，例如三正丁基胺作为碱；优选式II化合物是与盐酸或四氟硼酸的盐；优选的溶剂包括乙腈。
所用碱的量并不是关键的。一当量式II化合物可以使用一当量碱，或更多的碱，例如2至3当量。优选地，可以使用额外量的碱，例如2至8当量，例如-在使用酸加成盐形式的式II化合物的情况下，使用例如相应额外量，以中和在与活化形式的式IV化合物的反应过程中释放的酸；-在活化形式的式IV化合物是羧酸的酰卤，例如酰氯的情况下，使用例如相应额外量，以中和在与式II化合物的反应过程中释放的氢卤酸；-在活化形式的式IV化合物是盐形式，例如酸加成盐形式的情况下，使用例如相应额外量，以中和在与式II化合物的反应过程中释放的酸。
活化形式的式IV化合物包括反应形式的式IV化合物，例如羧酸的酰卤，例如酰氯、酰溴，羧酸酯，例如羧酸S-巯基苯并噻唑酯、羟基苯并噻唑酯。式IV化合物的活化可以通过Vilsmeier活化反应，例如在原位进行。式IV化合物优选是酰基氯，例如游离形式或盐形式，例如酸加成盐，如与盐酸、氢溴酸的盐；更优选式IV化合物是式V的化合物， 例如游离形式或盐形式，例如与盐酸、氢溴酸的盐，优选与盐酸的盐。
分离形式的式V化合物是新的。
另一方面，本发明提供分离的式V化合物，其为例如游离形式或盐形式，例如与盐酸、氢溴酸，优选盐酸的盐。
式V化合物可以通过在溶剂，如反应条件下为惰性的溶剂，如卤代烃如氯代烃，如二氯甲烷中使式IV化合物与PCl5反应获得。可以例如根据常规方法，沉淀式V化合物并对其进行分离，以及例如干燥。
式III化合物，例如游离形式或盐形式，例如盐酸盐，如二盐酸盐形式，和/或溶剂合物形式，例如水合物形式，可以按如下获得可以通过酸处理使式I化合物脱甲酰化，方法可以例如是常规方法，例如优选按如下进行可以将式I化合物在含水酸性介质，例如盐酸水溶液中保持在20℃至40℃，如大约30℃几个小时，如2至6小时。式III化合物，例如盐形式，例如盐酸盐，如二盐酸盐，和/或溶剂合物形式，可以根据例如常规方法，例如通过加入反溶剂如酮，如丙酮，得到和进行分离，如沉淀。
根据本发明的方法操作简单，并可以在工业规模上应用。应用式I中间体(令人惊奇的是可以是晶体)可以允许得到高纯度的头孢替安。根据本发明制备的头孢替安可以用于生产头孢替安己酯，参见例如Merck，第12版，1985条。
在另一方面，本发明提供根据本发明产生的式I化合物或式III化合物在制备(6R，7R)7-[2-(2-氨基-1，3-噻唑-4-基)乙酰氨基]-3-[[1-(2-二甲基氨基乙基)-1H-四唑-5-基]硫甲基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂二环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸1-(环己基氧基羰基氧基)乙基酯(头孢替安己酯)中的用途，所述制备的方式例如是例如根据常规方法对式III化合物的环结构的4位羧酸基团进行酯化，将游离形式或盐形式的式III化合物转化为头孢替安，然后根据例如常规方法分离头孢替安己酯，例如游离形式或盐酸盐如二盐酸盐形式；或例如根据常规方法对式I化合物的环结构的4位羧酸基团进行酯化，将游离形式或盐形式的式I化合物转化为(6R，7R)7-[2-(2-甲酰基氨基-1，3-噻唑-4-基)乙酰氨基]-3-[[1-(2-二甲基氨基乙基)-1H-四唑-5-基]硫甲基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂二环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸1-(环己基氧基羰基氧基)乙基酯(N-甲酰基头孢替安己酯)，然后例如根据常规方法使N-甲酰基头孢替安己酯脱甲酰化并分离头孢替安己酯。N-甲酰基头孢替安己酯，例如盐形式和/或溶剂合物形式，是新的。
在另一方面，本发明提供化合物(6R，7R)7-[2-(2-甲酰氨基-1，3-噻唑-4-基)乙酰氨基]-3-[[1-(2-二甲基氨基乙基)-1H-四唑-5-基]硫甲基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂二环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸1-(环己基氧基羰基氧基)乙基酯。
本文所述的任何游离形式化合物均可以被转化为盐形式的相应化合物，反之亦然。游离形式或盐形式的任何溶剂合物形式化合物均可以被转化为游离形式或盐形式的非溶剂合物，反之亦然。
在以下实施例中，所有温度均是指摄氏温度。
并使用以下缩写N-甲酰基头孢替安式I化合物，ACMT式II化合物。实施例1三正丁基胺盐形式的N-甲酰基头孢替安将悬浮在100ml乙腈中的19.74g四氢硼酸盐形式的7-氨基-3-((1-(2-二甲基氨基乙基)-1H-四唑-5-基)-硫甲基-3-头孢4-羧酸(含量78.1％游离ACMT＝0.040摩尔)冷却至大约-10℃，用42.08ml(0.177摩尔)三正丁基胺处理，然后搅拌所获混合物。将所获溶液冷却至大约-40℃，并用10.61g(0.044摩尔)盐酸盐形式的2-甲酰氨基噻唑基乙酰氯在100ml乙腈中的冷却悬浮液处理。所获混合物在大约-40℃搅拌大约80分钟，然后升温至大约-20℃。获得晶体悬浮物，滤出晶体并干燥。
获得23.87g结晶形式的N-甲酰基头孢替安三正丁基胺盐。Fp130℃(分解)。1H-NMR(DMSO-d6)0.88(t，9H，J＝7.2Hz)，128(m，6H)，1.55(m，6H)，2.15(s，6H)，2.69(t，2H，J＝6.1Hz)，2.85(m，6H)，3.44&3.58(ABq，2H，J＝17.6Hz)，3.59(s，2H)，4.29&4.30(ABq，2H，J＝14.5Hz)，4.36(t，2H，J＝6.0Hz)，4.97(d，1H，J＝4，8Hz)，5.55(dd，1H，J＝4.8&8.4Hz)，6.94(s，1H)，8.44(s，1H)，8.91(d，1H，J＝8.4Hz)
获得5.34g二盐酸盐形式的头孢替安。
权利要求
1.制备式III的头孢替安的方法， 包括(i)用活化形式的式IV化合物酰化式II化合物 以获得式I化合物； 和(ii)使式I化合物脱甲酰化以得到式III化合物。
2.制备式III的头孢替安的方法， 包括使式I化合物脱甲酰化 和分离式III化合物。
3.根据权利要求1至2中任一项的方法，其中式III化合物是以盐酸盐的形式，如二盐酸盐的形式得到的。
4.下式的化合物
5.权利要求4的化合物，为盐的形式。
6.权利要求5的化合物，为三正丁基胺盐的形式。
7.制备权利要求4的式I化合物的方法，包括使活化形式的权利要求1中定义的式IV化合物与权利要求1中定义的式II化合物反应，和分离式I化合物。
8.游离形式或盐形式的分离的下式化合物
9.权利要求4至6之任一项中定义的式I化合物或根据权利要求1至3之任一项制备的式III化合物在制备(6R，7R)7-[2-(2-氨基-1，3-噻唑-4-基)乙酰氨基]-3-[[1-(2-二甲基氨基乙基)-1H-四唑-5-基]硫甲基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂二环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸1-(环己基氧基羰基氧基)乙基酯中的用途。
10.(6R，7R)7-[2-(2-甲酰氨基-1，3-噻唑-4-基)乙酰氨基]-3-[[1-(2-二甲基氨基乙基)-1H-四唑-5-基]硫甲基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂二环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸1-(环己基氧基羰基氧基)乙基酯。
全文摘要
头孢替安(己酯)的制备方法和制备中的中间体。
文档编号C07D501/00GK1426416SQ01808592
公开日2003年6月25日 申请日期2001年4月26日 优先权日2000年4月28日
发明者P·克雷明格, J·卢德谢尔, S·沃尔夫 申请人:生物化学有限公司