KR100272470B1 - 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-(2-t-부톡시카보닐메톡시이미노)아세트산의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하기 일반식(Ⅰ)의 2-시아노에틸 4-할로게노아세토아세테이트 (2-cyanoethyl 4-halogenoacetoacetate)를 출발물질로 하여 옥심화반응, 티아졸고리(thiazole ring) 형성반응, O-알킬화반응, 가수분해반응을 순차적으로 수행하여 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-(2-t-부톡시카보닐메톡시이미노)아세트산의 제조방법에 관한 것이다.
상기 식에서 X는 할로겐이다.
Description
본 발명은 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-(2-t-부톡시카보닐메톡시이미노)아세트산(2-(2-aminothiazol-4-yl)-2-syn-(2-t-butoxycarbonylmethoxyimino)acetic acid)의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 활성티오에스테르로 치환된 4-할로게노아세토아세테이트(4-halogenoacetoacetate)를 출발물질로 하여 옥심화반응, 티아졸고리(thiazole ring) 형성반응, O-알킬화반응, 가수분해반응을 순차적으로 수행하여 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-(2-t-부톡시카보닐메톡시이미노)아세트산을 제조하는 방법에 있어서, 하기 일반식(1)의 2-시아노에틸 4-할로게노아세토아세테이트 (2-cyanoethyl 4-halogenoacetoacetate)를 출발물질로 하여 반응시키는 것을 특징으로하는 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-(2-t-부톡시카보닐메톡시이미노)아세트산의 제조방법에 관한 것이다.
상기 식에서 X 는 할로겐이다.
2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-(2-카르복시메톡시이미노)아세트산은 세픽심(Cefixime) 등의 세팔로스포린계 항생물질의 제조를 위한 원료로 사용될 수 있는 제조중간체로서 아세트산부분은 산 할라이드, 산 무수물 또는 활성아미드의 형태로 아실화반응에 사용되며, 이미노기에 치환된 카르복시기는 아실화반응을 수행하기 전에 t-부틸 등의 보호기로 보호되어야 한다.
따라서, 상기 아실화 반응을 수행하기 위하여는 그 제조 중간체로서 이미노기에 치환된 카르복시기가 적절히 보호되고 아세트산부분은 보호되지 아니한 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-(2-t-부톡시카보닐메톡시이미노)아세트산을 먼저 제조하여야 한다.
2-(2-아미노티아졸-4-일7-2-신-(2-t부톡시카보닐메톡시이미노)아세트산을 제조하기 위한 종래의 방법으로는 대한민국 특허공고 제91-238호 (국제특허 공개 제 WO 84/04305호)에서 개시한 바와 같이, 티오에스테르 형태로 활성화된 4-할로게노아세토아세테이트(4-halogenoacetoacetate)를 출발물질로 하여 옥심화반응, 티아졸고리(thiazole ring) 형성반응, 0-알킬화반응, 가수분해반응을 순차적으로 수행하여 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-(2-t-부톡시카보닐메톡시이미노)아세트산을 제조하고 있다.
그러나, 상기 종래의 제조방법은 출발물질로서 티오에스테르 형태로 활성화된 4-할로게노아세토아세테이트(4-halogenoacetoacetate)를 필수적으로 사용해야 하는데, 그 출발물질을 제조하기 위하여는 상대적으로 고가인 메틸술포닐에탄올(methylsulfonylethanol) 등을 사용함으로써 제조단가가 높아질 수밖에 없는 단점이 있다.
이에, 본 발명자들은 종래의 제조방법에 있어서의 문제점 즉, 고가의 시약을 사용하지 않고, 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-(2-t-부톡시카보닐메톡시이미노)아세트산을 제조하기 위하여 연구를 거듭한 결과 가격이 매우 저렴한 3-히드록시프로피오니트릴(3-hydroxypropionitrile)을 사용하여 제조한 2-시아노에틸 4-할로게노아세토아세테이트를 출발물질로 하여 제조할 경우, 경제적으로 제조할 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 일반식(1)의 2-시아노에틸 4-할로게노아세토아세테이트를 출발물질로 하여 옥심화반응, 티아졸고리(thiazole ring) 형성반응, 0-알킬화반응, 가수분해반응을 순차적으로 반응시키는 것을 특징으로 하는 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-(2-t-부톡시카보닐메톡시이미노)아세트산의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 제조방법을 반응식으로 나타내면 다음과 같다.
상기 반응식에서 X 는 할로겐이다.
본 발명의 특징을 이루고 있는 일반식 (1)의 화합물은 클로로아세토아세틸클로라이드를 할로겐화시키고 3-히드록시프로피오니트릴(3-hydroxypropionitrile)을 반응시켜 제조할 수 있다 또한, 멜드럼산(Meldrum's acid)을 클로로아세틸클로라이드(chloroacetylchloride)와 반응시 킨 후, 3-히드록시프로피오니트릴(3-hydroxypropionitrile)을 반응시켜 제조할 수도 있다.
본 발명에서 출발물질의 제조를 위하여 특징적으로 사용되는 3-히드록시프로피오니트릴은 종래의 제조방법(국내 공고특허 91-238)에 필수적으로 사용하는 메틸술포닐에탄올의 가격보다 약 4배 정도 저렴하기 때문에 제조단가를 효과적으로 낮출 수 있다.
일반식 (1)의 화합물은 옥심화반응, 티아졸고리(thiazole ring) 형성반응, 0-알킬화반응, 가수분해반응을 순차적으로 수행하여 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-(2-t-부톡시카보닐메톡시이미노)아세트산로 제조되며, 각 반응은 공지의 반응조건으로 반응을 수행할 수 있다.
예를들어, 옥심화 반응은 일반식(1)의 화합물에 아질산 또는 그 염을 반응시켜 수행할 수 있고, 옥심화 반응을 수행하여 얻은 생성물에 티오우레아 또는 그 염을 반응시켜 티아졸고리(thiazole ring) 형성반응을 수행할 수 있으며, t-부틸 클로로아세테이트를 반응시켜 0-알킬화반응을 수행하고, 가수분해반응을 수행할 수 있다.
상기에서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 제조방법으로 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-(2-t-부톡시카보닐메톡시이미노)아세트산을 제조할 경우, 그 출발물질을 저렴하게 제조할 수 있어 경제적이고 높은 수율로 제조할 수 있는 장점이 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
[참고예 1]
멜드럼산(Meldrum's acid)
초산무수물(acetic anhydride) 60ml에 말론산(malonic acid) 52g을 현탁 시킨 후 진한황산 1.5ml를 투입하고, 온도를 실온으로 조절 후 30분간 교반한 다음 아세톤 40ml를 서서히 투입하였다. 동일한 온도에서 2시간 동안 교반하여 반응이 완결되면 12시간 동안 냉장에서 방치하였다. 생성된 결정을 여과하고 5℃의 증류수로 세척한 다음 20시간 동안 에어(air) 건조를 하여 멜드럼산(38.6g, 수율 53.6%)를 얻었다.
[참고예 2]
클로로아세틸 멜드럼산 (Chloroacetyl Meldurm's acid)
메틸렌클로라이드 600ml에 멜드럼산(Meldrum's acid) 35g을 투입하여 상온에서 용해시킨 후, 온도를 5℃로 냉각 시킨 다음 피리딘 49ml를 서서히 투입하였다.
투입완료 후 클로로아세틸클로라이드 21.4ml를 30분에 걸쳐 서서히 적가하고, 동일한 온도에서 1시간 교반한 후 상온에서 2시간 교반하였다. 반응액을 묽은 염산용액으로 세척하고 유기용매로 농축하여 클로로아세틸 멜드럼산(42g, 수율78%)를 얻었다.
1H-NMR (DMSO) : δ 1.65(s, 6H), 4.8(s, 2H)
[실시예 1]
2-시아노에틸 4-클로로아세토아세테이트(2-cyanoethyl 4-chloacetoacetale)
테트라히드로퓨란(Tetrahydrofuran) 500ml에 클로로아세틸 멜드럼산 42g을 투입한 다음 진한황산을 1∼2 방을 떨어뜨리고, 3-히드록시프로피오니트릴 (3-hydroxypropionitrile) 7.8ml를 첨가하여 환류시켰다. 반응이 완료된 후 상온으로 냉각시키고, 반응액에 증류수400m1와 메틸렌클로라이드 400m1를 투입하여 교반한 후 유기층을 분리하였다. 유기층을 농축하여 2-시아노에틸 4-클로로아세토아세테이트 (12.65g, 수율 77.8%)를 얻었다.
1H-NMR (DMSO) : δ 2.95(t, 2H), 3.8(s, 2H), 4.3(t, 2H), 4.65(s, 2H)
[실시예 2]
2-시아노에틸 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-히드록시이미노아세테이트 (2-cyanoethyl 2- (2-aminotaliazo 1-4-yl)-2-syn-hydroxyiminoacetate)
2-시아노에틸 4-클로로아세토아세테이트 10.0g에 포름산(formic acid) 5.6ml를 투입한 후, 5℃로 냉각시킨 다음, 증류수 6.0ml에 아질산나트륨(sodium nitrite) 4.03g을 용해시킨 용액을 5℃ 이하를 유지하며 적가한 후 25℃로 가온하여 2시간 동안 교반하여 반응을 완결하였다. 여기에 증류수 40ml 티오우레아(thiourea) 4.03g을 용해시킨 용액을 투입한 후 40℃로 가온하고 40분간 교반 한 후 3N-NaOH를 사용하여 pH를 6.8 ∼ 6.9로 조절하고, 5℃로 냉각하여 30분간 동안 교반 한 다음 생성된 결정을 여과하였다. 증류수로 세척한 후 40℃에서 진공 건조하여 2-시아노에틸 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-히드록시이미노아세테이트(6.9g, 수율 53.4%)를 얻었다.
1H-NMR (DMSO) : δ 2.95(t, 2H), 4.45(t, 2H), 6.95(s, 2H), 7.2(s, 2H), 11.8(s, IH)
[실시예 3]
2-시아노에틸 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-(2-t부톡시카보닐메톡시이미노)아세테이트디메틸포름아미드 l00ml 2-시아노에틸 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-syn히
드록시이미노아세테이트 30g(0.125mo1e)을 용해한 후 10℃ 이하로 냉각 한 다음, 포타슘 바이카보네이트(potassium bicarbonate) 37.5g (0.375mo1e), t-부틸 2-클로로아세테이트(t-butyl 2-chloroacetate) 28.2g(0.187mo1e)과 소디움 이오다이드(sodium iodide) 18.8g(0.125mo1e)를 순차적으로 투입하고, 상온에서 5시간 동안 교반하였다. 반응액을 다시 10℃ 이하로 냉각한 후, 증류수 600m1를 서서히 가하여 석출된 결정을 메틸렌클로라이드/n-헥산(melhylenechloride/n-hexane)에서 재결정 하여 2-시아노에틸 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-(2-t-부톡시카보닐메톡시이미노)아세테이트(42g, 수율 95%)를 얻었다.
1H-NMR (DMSO) : δ 1.4(s, 9H), 2.9(t, 2H), 4.4(t, 2H), 4.6(s, 2H), 7.1(s, IH)
[실시예 4]
2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-(2-t-부톡시카보닐메톡시이미노)아세트산
2-시아노에틸 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-(2-t-부톡시카보닐메톡시 이미노)아세테이트 11g(0.031 mole)을 아세톤 300m1와 증류수 300ml에 250℃에서 용해 시킨후 포타슘 카보네이트(potassium carbonate) 10.56g(0.041mo1e)을 투입하고, 반응온도를 40℃로 가온한 후 20분 동안 교반한 후 온도를 10℃ 이하로 냉각시키고 N-HCI을 사용하여 pH를 중성으로 조절하였다. 에틸아세테트 200m1를 투입하고 30분 동안 교반한 다음 층을 분리하였다. 수층의 pH를 산성으로 조절한 다음 냉각하여 고체결정을 석출하여 여과한 다음 증류수로 충분히 세척한 다음 40℃에서 진공 건조하여 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-(2-t-부톡시카보닐메톡시이미노)아세트산(7. 74g, 수율88.7 %)를 얻었다.
1H-NMR (DMSO) : δ 1.4(s, 9H), 4.6(s, 2H), 6.9(s, IH), 7.1(br, 2H)
Claims (2)
- 티오에스테르로 활성화된 4-할로게노아세토아세테이트 (4-halogenoacetoacetate)를 출발물질로 하여 옥심화반응, 티아졸고리 형성반응, O-알킬화반응, 그 가수분해반응을 순차적으로 수행하여 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-(2-t부톡시카보닐메톡시이미노)아세트산을 제조하는 방법에 있어서, 상기 티오에스테르로 활성화된 4-할로게노아세토아세테이트(4-halogenoacetoacetate) 대신 하기 일반식(1)의 2-시아노에틸 4-할로게노아세토아세테이트 (2-cyanoethyl 4-halogenoacetoacetate)를 출발물질로 하여 반응시키는 것을 특징으로 하는 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-(2-t-부톡시카보닐메톡시이미노)아세트산의 제조방법.상기 식에서 X 는 할로겐이다.
- 제1항에 있어서, 상기 일반식 (Ⅰ)의 화합물이 클로로아세틸 멜드럼산 (Chloroacetyl Meldurm's acid)과 3-히드록시프로피오니트릴(3-hydroxypropionitrile)을 반응시켜 제조한 것임을 특징으로 하는 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-신-(2-t-부톡시카보닐메톡시이미노)아세트산의 제조방법.
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