KR930001114B1 - 세팔로스포린 유도체 및 그의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
본 발명은 일반식(Ⅰ)로 표시되는 신규의 7-아실아미노-3-(5-메톡시티아졸린 -2-일)티오메틸-3-세펨카르복실산 유도체(이하 세팔로스포린 유도체로 칭함) 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 일반식(Ⅰ)의 세팔로스포린 유도체는 슈도모나스균주에 대해서는 활성이 약하지만 그람양성 및 그람음성균에 대하여 강한 활성을 보여주고 있어서 항균제 및 그 중간체로 이용될 수 있다.
상기 식(Ⅰ)에 있어서 R은 수소, 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(syn)-메톡시이미노아세틸, 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(2-t-부톡시카르보닐-2-프로필옥시이미노)아세틸, 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(2-카르복시-2-프로필옥시이미노)아세틸 또는 D(-)-알파-(4-에틸-2,3-디옥소-1-피페라진카르복시아미도) -알파-(4-히드록시페닐)아세틸을 표시하며, R은 수소, 파라메톡시벤질(PMB), 나트륨 또는 칼륨을 표시한다.
본 발명의 일반식(Ⅰ)로 표시되는 세팔로스포린 유도체는 신규한 화합물로써 어떠한 문헌에도 찾아볼 수 없으나 미합중국 특허 제3,992,377호에는 3위치의 아세톡실기를 헤테로사이클릭티올 화합물로 치환된 세팔로스포린 항생물질이 공지되어 있으며, 특히 전문잡지(J. Antibiotics 29, 1987)에는 3위치에 티아졸을 포함한 일반식(Ⅱ)의 아미노티아졸릴 세팔로스포린 유도체의 구조-활성 상관관계에 대하여 보고하고 있다. 여기서 R1은 수소, 메틸이며, R2및 R3는 수소, 메틸, 카르복실, 카르복시메틸 또는 그들의 알킬에스테르이다.
또한 전문잡지(J.Med.Chum.8, 174, 1965)에는 세팔로스포린 유도체의 3-위치의 아세톡실기를 크산테이트 도는 디티오카르바메이트기로 치환된 일반식(Ⅲ)의 화합물에 대하여 기재되어 있다. 여기서, R4는 알콕시, 알킬아미노 또는 디알킬아미노기를 표시한다.
본 발명자들은 광범위 항균 스펙트럼을 보여주는 세팔로스포린 유도체를 합성하기 위하여 부단히 연구하던 차 신규한 일반식(Ⅰ)의 세팔로스포린 유도체를 개발하게 되었다. 즉, 본 발명은 일반식(Ⅳ)의 아세탈기를 가지고 있는 디티오카르바메이트가 루이스산 존재하에 분자내 환화반응을 일으켜 손쉽게 일반식(Ⅰ)'의 신규 세팔로스포린 중간체로 전환됨을 알 수 있었다.
본 발명의 제조방법을 보다 자세히 설명하면 출발물질로 사용되는 일반식(Ⅳ)의 디티오카르바메이트는 대한민국 특허출원 제90-10721호(1990.7.14)에서와 같이 일반식(Ⅴ)의 아미노 아세탈을 테트라히드로퓨란 용매하에서 트리에틸아민과 이황화탄소와 반응시켜 일반식(Ⅵ)의 디티오카르바메이트 트리에틸아민염을 제조할 수 있다. 이것을 일반식(Ⅶ)의 3-클로로메틸세펨 화합물과 15±5℃에서 교반반응시키면 일반식(IV)의 디티오카르바메이트를 높은 수율(92%)로 얻는다. 이를 루이스산과 용매존재하에서 10±5℃에서 환화반응시키면 R이 수소이고, R'이 PMB인 신규한 일반식(Ⅰ)'의 세팔로스포린 중간체를 높은 수율(97%)로 얻는다. 루이스산으로는 트리플루오로보란, 무수마그네슘브로마이드가 효과적이며, 반응용매로는 디클로로메탄, 디클로로에탄, 클로로포름등을 사용할 수 있다.
한편, 일반식(Ⅰ')의 세팔로스포린 중간체와 아세테이트 유도체를 디클로로메탄등의 유기용매 존재하에 아실화하면 일반식(Ⅷ)의 PMB로 보호된 세팔로스포린 유도체를 제조할 수 있다. 아세테이트 유도체라 함은 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2(syn) -메톡시이미노티오페닐아세테이트
, D(-2)α-(4-에틸-2,3-디옥소-1-피페라진카르복시아미도)-α-(4-히드록시페닐)아세틸클로라이드를 말하는데, 일반식(Ⅰ)에 있어서 원하는 R에 따라 아세테이트 유도체를 선택할 수 있다.
일반식(Ⅷ)에 있어서의 R은 일반식(Ⅰ)의 R과 동일하다.
최종적으로, 일반식(Ⅰ)의 세팔로스포린 유도체에 도달하기 위하여 카르복실기의 보호기를 공지의 방법인 트리플루오로아세트산과 아니솔을 사용함으로써 제거할 수 있다. 이와 같이 본 발명은 용이하게 구입할 수 있는 기초원료물질인 일반식(Ⅶ)의 3-클로로메틸세펨 화합물로부터 일반식(Ⅳ)의 디티오카르바메이트를 경유하여 일반식(Ⅰ)의 신규 세팔로스포린 유도체를 손쉽게 얻는 방법이다.
본 발명의 이해를 돕기 위하여 출발물질로부터 최종물질까지의 제조과정을 그림으로 표시하면 다음과 같다.
다음의 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 보호범위내에서 이 분야의 숙련자에 의한 수정 및 변경이 가능하다는 사실을 이해하여야 한다.
[실시예 1]
7-아미노-3-(디메톡시에틸아미노티오카르보닐)티오메틸-3-세펨-4-카르복실산 파라메톡시벤질 에스테르(Ⅳ)의 제조
아미노아세트알데히드 디메틸아세틸 5.26g을 테트라히드로퓨란 200ml에 녹인 후 트리에틸아민 10.1g을 가하고 이황화탄소 3ml을 소량씩 적가한 후 15±5℃에서 30분 동안 교반한 다음, 3-클로로메틸세펨화합물(Ⅶ) 20.3g을 가하여 같은 온도에서 30분간 더 교반 반응시킨다. 반응 용액 중에 석출되는 트리에틸아민 염산염을 여과하여 제거하고 여액을 감압(30mmHg)하에 제거하면 거품모양의 고체가 얻어지는 데 이를 디클로메탄과 에테르로 결정화하면 순수한 목적 생성물 23.6g(92% 수율)을 얻는다.
융점 : 50-51℃
1H-NMRδ(CDCl3) : 1.81(br s, 2H), 3.41(s, 6H), 3.58(br s, 2H), 3.80( s,3H), 3.91(dd, J=6.2, J=5,3,2H), 4.34,4.44(2d, ABq, J=13.9, 2H), 4.57(t, J=5.3, 1H), 4.72(d, J=5.0, 1H), 4.90(d, J=5.0, 1H), 5.18,5.26(2d, ABq, J= 11.9,2H), 6.88(d, J=8.7,2H), 7.34(d, J=8.7,2H), 7.70(t, J=5.3,1H)
원소분석(C21H27N3S3O6)
계산치 : C ; 49.11, H ; 5.30, N ; 8.18
실측치 : C ; 48.92, H ; 5.37, N ; 7.89
[실시예 2]
7-아미노-3-(5-메톡시티아졸린-2-일)티오메틸-3-세펨-4-카르복실산 파라메톡시벤질 에스테르(I',R=수소, R'=파라메톡시벤질)의 제조
1) BF3이용방법
실시예 1의 방법으로 수득한 7-아미노-3-(디메톡시에틸아미노티오카르보닐)티오메틸-3-세펨-4-카르복실산 파라메톡시 에스테르(Ⅳ) 5.13g을 디클로로메탄 50ml에 녹인 후 10±5℃에서 트리플루오로보란에테르 3.1ml를 소량씩 적가한 후 같은 온도에서 30분간 교반한다. 반응용액을 탄산수소나트륨 수용액으로 중화하여 pH 8-9로 조절한 후 디클로로메탄 50ml로 3회 추출하고 무수망초로 건조한 다음 감압(30mmHg)하에 용매를 제거하고 잔유물에 디클로로메탄과 에테르를 가하고 결정화여 순수한 목적 생성물 4.67g(97% 수율)을 얻는다.
융점 : 53-54℃
1H-NMRδ(CDCl3) : 1.86(br s, 2H), 3.27(s, 3H), 3.53, 3.66(2d, ABq, J=20,2H), 3.80(s,3H), 4.06(dd, J=17.9, J=5.2,1H), 4.41(d, J=17.9, 1H), 4.41,4.55(dd, ABq,J=13.5, 2H), 4.70(d, J=5.0, 1H), 4.88(d, J=5.0, 1H), 5.22, 5.23(2s,2H), 5.61(d, J=5.2,1H), 6.88(d, J=8.5,2H), 7.35(d, J=8.5,2H)
원소분석(C20H23N3O5S3)
계산치 : C ; 49.88, H ; 4.81, N ; 8.73
실측치 : C ; 49.90, H ; 4.80, N ; 8.48
2) MgBr2이용방법
실시예 1의 방법으로 수득한 화합물(Ⅳ) 5.13g을 디클로로메탄 50ml에 녹인 후 10±5℃에서 무수마그네슘브로마이드에테르 6.45g을 가하여 같은 온도에서 30분간 교반한 다음 1)의 방법과 동일하게 처리하여 목적 생성물 4.52g(94% 수율)을 얻는다.
[실시예 3]
7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(syn)-(메톡시이미노)아세트아미도]-3-(5-메톡시티아졸린-2-일)티오메틸-3-세펨-4-카르복실산 파라메톡시벤질 에스테르[Ⅷ, R= 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(syn)-(메톡시이미노)아세틸]의 제조
실시예 2-1)방법으로 수득한 세팔로스포린 중간체(Ⅰ)' 0.96g을 디클로로메탄 10ml에 녹인 후 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(syn)-메톡시이미노 티오페닐아세테이트 0.59g을 가하여 20±5℃에서 1시간 교반반응시킨 후 용매를 감압(30mmHg)하에 제거하고 잔유물은 에틸아세테이트를 사용하여 50g의 실리카겔상에서 크로마토그래피하고 분리하여 소기의 생성물 1.21g(91% 수율)을 얻는다.
융점 : 107-112℃
1H-NMRδ(CDCl3) : 3.26(s, 3H), 3.56, 3.67(2d, ABq, J=18.5,2H), 3.80(s,3H), 4.02(s,3H), 3.96-4.62(m,4H), 5.03(d, J=4.9, 1H), 5.21(s, 2H), 5.60(d, J=5.3, 1H), 5.68(br s, 2H), 6.00(dd, J=8.9, J=4.9,1H), 6.73(s, 1H), 6.89(d, J=8.6,2H), 7.34(d, J=8.6,2H), 7.99(d, J=8.9,1H)
[실시예 4]
7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(syn)-(메톡시이미노)아세트아미도]-3-(5-메톡시티아졸린-2-일)티오메틸-3-세펨-4-카르복실산[I,R=2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(syn)-(메톡시이미노아세틸, R'=수소]의 제조
실시예 3에서 수득한 화합물(Ⅷ) 0.50g을 디클로로메탄 5ml에 녹이고 아니솔 2ml와 트리플루오로아세트산 2ml를 가하여 20±5℃에서 1시간 교반반응시킨 후 감압 (30mmHg)하에 용매를 제거시킨다. 잔유물에 20ml의 이소프로필에테르를 가하여 교반시켜 결정이 석출하고 이를 여과 후 에테르, 디클로로메탄으로 세척하여 소기의 생성물 0.33g(82% 수율)을 얻는다.
융점 : 195-200℃
1H-NMRδ(DMSO-d6) : 3.20(s, 2H), 3.84(s, 3H), 3.21-4.39(m,6H), 5.04(d, J=4.6,1H), 5.63(dd, J=8.0,J=4.6,1H), 5.82(d, J=4.9, 1H), 6.73(s, 1H), 7.24(br s, 2H), 9.56(d, J=8.0, 1H)
[실시예 5]
7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(2-t-부톡시카르보닐-2-프로필옥시이미노)아세트아미도]-3-(5-메톡시티아졸린-2-일)티오메틸-3-세펨-4-카르복실산 파라메톡시벤질 에스테르[Ⅷ,R=2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(2-t-부톡시카르보닐-2-프로필옥시이미노)아세틸]의 제조
세팔로스포린 중간체(Ⅰ)' 0.96g을 디클로로메탄 10ml에 녹인 후 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(2-t-부톡시카르보닐-2-프로필옥시이미노)티오벤즈티아졸일 아세테이트 0.96g을 가하여 20±5℃에서 3시간 교반반응시킨 후 용매를 감압(30 mmHg)하에 제거하고 잔유물은 에틸아세테이트-헥산(2:1,v/v)을 사용하여 50g의 실리카겔상에 크로마토그래피하고 분리하여 소기의 생성물 1.34g(85% 수율)을 얻는다.
융점 : 95-97℃
1H-NMRδ(CDCl3) : 1.42(s, 9H), 1.57(s, 3H), 1.59(s, 3H), 3.27(s,3H), 3.55, 3.68(2d, ABq, J=19.0,2H), 3.73(s,3H), 3.79-4.62(m,4H), 5.02(d, J=5.0, 1H), 5.18,5.27(2d, ABq, J=11.9, 2H), 5.61(d, J=5.3, 1H), 5.96(dd, J=8.9, J=5.0,1H), 6.73(br s, 2H), 6.86(s,1H), 6.89(d, J=8.6,2H), 7.35(d, J=8.6,2H), 7.58(d, J=8.9,1H)
[실시예 6]
7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(2-t-부톡시카르보닐-2-프로필옥시 이미노)아세트아미도]-3-(5-메톡시티아졸린-2-일)티오메틸-3-세펨-4-카르복실산[I,R=2-(2-아미노티아졸-4-일-2-(2-카르복시-2-프로필옥시이미노)아세틸, R'=수소]의 제조
실시예 5에서 수득한 화합물(Ⅷ) 0.49g을 디클로로메탄 5ml에 녹이고 아니솔 2ml와 트리플루오로아세트산 5ml를 가하여 20±5℃에서 3시간 교반반응시킨 후 감압 (30mmHg)하에 용매를 제거시킨다. 잔유물에 20ml의 이소프로필에테르를 가하여 교반시켜 결정이 석출하고 이를 여과 후 에테르, 디클로로메탄으로 세척하여 소기의 생성물 0.32g(84% 수율)을 얻는다.
융점 : 115℃(분해)
1H-NMRδ(DMSO-d6) : 1.46(s, 3H), 1.47(s, 3H), 3.19(s,3H), 3.33-4.49(m,6H), 5.17(d, J=4.9,1H), 5.75(d, J=4.9,1H), 5.83(dd, J=8.0, J=4.8, 1H), 6.80(s, 1H), 9.48(d, J=8.0, 1H)
[실시예 7]
7-[D(-)-알파-(4-에틸-2,3-디옥소-1-피페라진카르복시아미도)-알파-(4-히드록시페닐)아세트아미도]-3-(5-메톡시티아졸린-2-일)티오메틸-3-세펨-4-카르복실산 파라메톡시벤질 에스테르[Ⅷ,R=D(-)-알파-(4-에틸-2,3-디옥소 -1-피페라진카르복시아미도)-알파-(4-히드록시페닐)아세틸]의 제조
건조된 N,N-디메틸아세트아미드 30ml에 D(-)-알파(4-에틸-2,3-디옥소-1-피페라진카르복시아미도)-알파-(4-히드록시페닐)아세트산 1.85g을 녹이고 -20℃로 냉각한 다음 POCl30.58ml를 천천히 가하고 같은 온도에서 1시간 교반한다. 다른 플라스크에 N-(트리메틸실릴)아세트아마이드 3.3g과 세팔로스포린 중간체(I)' 2.4g을 디클로로메탄 30ml에 녹인 다음 위에서 준비한 용액에 -20℃에서 천천히 적가하고 2시간 동안 교반반응 후 반응용액에 물 100ml를 가하여 교반하면 결정이 석출된다. 이를 여과하고 고체를 클로로포름에 녹인 후 무수망초로 건조하고, 클로로포름-메탄올 (10:1,v/v)를 사용하여 100g의 실리카겔상에서 크로마토그래피하고 분리하여 소기의 생성물 2.75g(69% 수율)을 얻는다.
융점 : 99-103℃
1H-NMRδ(CDCl3) : 1.19(t, J=6.8, 3H), 3.23(s, 3H), 3.78(s, 3H), 3.35-4.45(m,12H), 4.77(d, J=4.6,1H), 5.17(br s,2H), 5.58(d, J=5.0, 1H), 5.67(d, J=7.0, 1H), 5.79(dd, J=8.9,J=4.7, 1H), 6.71(d, J=8.1,2H), 6.86(d, J=8.4,2H), 7.19(d, J=8.1,2H), 7.35(d, J=8.4,2H), 7.79(d, J=8.9,1H), 10.04(d, J=7.0,1H)
[실시예 8]
7-[D(-)-알파-(4-에틸-2,3-디옥소-1-피페라진카르복시아미도)-알파-(4-히드록시페닐)아세트아미도]-3-(5-메톡시티아졸린-2-일)티오메틸-3-세펨-4-카르복실산[I,R=[D(-)-알파-(4-에틸-2,3-디옥소-1-피페라진카르복시아미도)-알파-(4-히드록시페닐)아세틸, R'=수소]의 제조
실시예 7에서 수득한 화합물(Ⅷ) 0.79g을 디클로로메탄 5ml에 녹이고 아니솔 2ml와 트리플루오로아세트산 2ml를 가하여 20±5℃에서 1시간 교반반응시킨 후 감압(30mmHg)하에 용매를 제거시킨다. 잔유물에 20ml의 이소프로필에테르를 가하여 교반시켜 결정이 석출하고 이를 여과 후 에테르, 디클로로메탄으로 세척하여 소기의 생성물 0.58g(86% 수율)을 얻는다.
융점 : 170℃(분해)
1H-NMRδ(DMSO-d6) : 1.08(t, J=7.1d 3H), 3.19(s, 3H), 3.32-4.43(m, 12H), 5.01(d, J=4.8,1H), 5.47(d, J=7.2,1H), 5.72(dd, J=8.5, J=4.8, 1H), 5.83 (d, J=8.5, 2H),6.72(d,J=8.5, 2H) 7.21(d, J=8.5, 2H), 9.33(d, J=8.5, 1H), 9.71 (d, J=7.2, 1H)
Claims (6)
- 일반식(Ⅳ)의 디티오카르바메이트를 산 조건하에서 환화반응시켜 일반식(Ⅰ')의 세팔로스포린 중간체를 제조하는 제1공정과, 일반식(Ⅰ)'의 중간체와 아세테이트 유도체를 아실화하여 일반식(Ⅰ)의 세팔로스포린 유도체를 제조하는 제2공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 일반식(Ⅰ)의 세팔로스포린 유도체의 제조방법.일반식(Ⅰ)에 있어서 R은 수소, 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(syn)-메톡시이미노아세틸, 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(2-t-부톡시카르보닐-2-프로필옥시이미노)아세틸, 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(2-카르복시-2-프로필옥시이미노)아세틸 및 D(-)-알파-(4-에틸-2,3,-디옥소-1-피페라진카르복시아미도)-알파-(4-히드록시페닐)아세틸기를 표시하며, R'은 수소 또는 파라메톡시벤질기( PMB)를 표시한다.
- 제 2항에 있어서, 제1공정의 산으로 트리플로로보란, 무수마그네슘 브로마이드 중에서 하나를 선택하여 반응시키는 것을 특징으로 하는 일반식(Ⅰ)의 세팔로스포린 유도체의 제조방법.
- 제2항에 있어서, 제1공정에서의 용매로 디클로로메탄, 디클로로에탄, 클로로포름 중에서 선택하여 반응시키는 것을 특징으로 하는 일반식(Ⅰ)의 세팔로스포린 유도체의 제조방법.
- 제2항에 있어서, 제1공정의 환화반응으로 10±5℃에서 반응시키는 것을 특징으로 하는 일반식(Ⅰ)의 세팔로스포린 유도체의 제조방법.
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