KR19980019860A - 세팔로스포린 중간체의 신규한 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세팔로스포린 항생제의 중간체로 유용한 하기 일반식(I)의 화합물을 제조하는 신규한 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 항균활성을 갖는 약제의 합성에 있어서 중요산 신(syn) 2-(2-아미노티아졸-4-일)-메톡시 이미노 아세틸클로라이드 염산염을 고수율 및 고순도로 합성하는 방법을 제공한다.

Description

세팔로스포린 중간체의 신규한 제조방법

본 발명은 항균활성을 갖는 약제의 합성에 있어서 중요한 신(syn) 2-(2-아미노티아졸-4-일)-메톡시 이미노 아세틸클로라이드 염산염인 일반식(I)의 세팔로스포린 중간체의 신규한 제조방법에 관한 것이다.

더욱 상세하게 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

신(syn) 2-(2-아미노티아졸-4-일)-메톡시 아미노 아세트산인 하기 일반식(II)의 화합물을 공지화합물로서 하기 일반식(IV)의 우수한 항생제로 사용되고 있는 세포디짐, 세프메녹심, 세피롬, 세포탁심, 세포독심, 세프타메트, 세프조남 등의 많은 세팔로스포린 화합물들의 합성에 사용되는 중요한 중간체이다.

이 일반식(II)의 화합물은 세파계 항생제의 모핵인 일반식(III)의 화합물과 축합반응을 하여 신(syn) 이성질체인 일반식(IV)의 화합물들이 합성되어진다.

이때 일반식(II)의 화합물이 일반식(III)의 화합물과 축합반응을 하기 위하여는 활성화된 형태인 일반식(I)의 화합물로 전환되어야 하는데, 일반식(II)의 화합물에서 일반식(I)의 화합물을 합성할 때에 신(syn) 이성질체인 일반식(I)의 화합물 이외에 안티(anti) 이성질체가 합성될 수 있다. 이중 안티 이성질체는 항균효과가 낮으므로 항생제로서의 가치가 없으며, 신 이성질체인 일반식(I)의 화합물이 우수한 항균효과를 나타내므로 신 이성질체인 일반식(I)의 화합물만을 합성하는 것이 중요하다. 따라서 본 발명은 세파계 항생제에서 중요한 중간체인 일반식(II)의 화합물을 활성형인 일반식(I)의 화합물로 제조하는 방법에 관한 것이다.

상기 신 이성질체인 일반식(I)의 화합물을 제조하는 종래의 기술은 다음과 같다.

체코슬로바키아 공개특허 제238950호에서는 일반식(II)의 화합물과 PCl5 및 디메틸포름아마이드(dimethylformamide)로 구성된 빌스마이어 시약(vielsmeier reagent)을 아세토니트릴(actonitrile) 또는 디클로로메탄(dichlormethane) 용매에서 반응시켜 일반식(I)의 화합물을 합성하고자 하였다. 그러나 이 기술은 합성시 신 이성질체인 일반식(I)의 화합물 보다는 대부분이 안티 이성체가 합성되어지므로 위에서 언급한 바와 같이 항균효과가 미흡한 이유로 인하여 세팔로스포린 항생제의 유용한 중간체로 사용되어 질 수가 없다. (유럽공개특허 제0531951호와 제0533047호)

이러한 단점을 극복하고자 유럽공개특허 제0531981호와 제0533047호에는 일반식(II)의 신(syn) 2-(2-아미노티아졸-4-일)-메톡시 아미노 아세트산에 염화수소 기체(HCl)를 사용하여 일반식(II)의 염산염을 만들고 이를 다시 옥살릴클로라이드와 디메틸포름아마이드의 반응물을 가함으로써 일반식(I)의 화합물을 합성하였다.

그러나 위 선행기술은 반응결과 신(syn) 이성질체인 일발식(I)의 화합물이 합성되어진다는 장점이 있으나, 수율이 떨어지는 단점과 반응과정에서 강한 중독성을 갖는 일산화탄소가 발생하는 단점이 있다. 본 발명자들은 이를 개선하고자 오랜 연구를 한 결과 일반식(II) 화합물에 직접 PCl5를 반응시켜 일반식(I)의 화합물을 제조하는 방법을 발명하여 1996년 3월 26일 특허출원한 바 있다. (한국특허출원 제96-8229호)

그러나 한국특허출원 제96-8229호의 발명은 수율이 96%로서 높지만 순도가 85∼90% 정도로 나타나 함량을 높임으로써 순도를 개선할 필요성이 제기되었다.

이에 본 발명자들은 일반식(I)의 화합물을 높은 수율과 아울러 높은 순도로 합성할 수 있는 방법에 대하여 수많은 연구를 한 결과 포스겐 또는 트리포스겐을 사용하여 일반식(I)의 화합물을 높은 수율과 아울러 높은 순도로 합성할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

유럽공개특허 제0533047호에서는 일반식(II)의 염산염으로부터 일반식(I)의 화합물을 합성하기 위하여 옥살릴클로라이드를 사용하는데 일반식(I)의 제조수율이 86%로 저조할 뿐만 아니라, 중독성이 매우 큰 일산화탄소가 발생하기 때문에 작업자의 안전을 위하여 세심한 주의를 하여야 한다.

반면 본 발명자들은 일반식(II) 의 염산염으로부터 일반식(I)의 화합물을 합성하기 위하여 포스겐 또는 트리포스겐을 사용함으로써 일반식(I)의 화합물을 96% 이상의 높은 수율과 95% 이상의 순도로 합성할 수 있었다.

포스겐은 디포스겐 또는 트리포스겐으로 대체하여조 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

일반식(II)의 화합물을 불활성 유기용매에 가하여 현탁시키고 충분량의 HCl 기체를 통과시킴으로써 일반식(II)의 염산염이 현탁된 용액을 얻는다.

또한, 불활성 유기용매가 들어있는 별도의 반응기에 디메틸포름아마이드와 포스겐을 가하면 현탁액이 얻어진다. 상기 두가지 반응액을 적정 조건에서 혼합하면 일반식(I)의 화합물을 얻게 된다.

본 발명의 전체 반응은 디클로로메탄(dichloromethane), 디클로로에탄 및 클로로포름등의 불활성 유기용매에서 진행시키는 것이 바람직하며, 디클로로메탄이 가장 바람직하다.

포스겐과 디메틸포름아마이드의 당량비는 1:1.0∼1.1이 바람직하며, 반응온도는 0∼5℃가 바람직하다.

포스겐 대신 디포스겐 또는 트리포스겐을 사용할 수도 있다. 두 가지 반응액의 첨가 순서는 서로 바꾸어도 가능하다.

일반식(II)에 대한 포스겐의 당량비는 1:1∼1.1이 바람직하다.

일반식(II)의 염산염과 포스겐 현탁액의 반응은 -40∼-25℃가 바람직하며, -35∼-30℃가장 바람직하다.

이와 같은 연구결과로부터 본 발명에서는 일반식(I)의 화합물을 95% 이상의 고수율 및 96% 이상의 고순도로 합성할 수 있게 되어 산업적으로 유용한 제조방법을 제공할 수 있게 되었으며, 반응의 부산물로서 CO2만 생성되어 유독물질인 CO의 생성을 배제시킴으로써 작업자의 안전을 도모하였다.

또한 반응에 사용되는 COCl2의 경우 값이 저렴하여 비용이 절감된다는 장점도 있다.

이와 같은 방법에 의하여 제조되는 일반식(I)의 화합물은 제3, 4세대 세팔로스포린 항생제를 제조하는 아실화 반응의 유용한 중간체로 사용되어 진다.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다.

실시예 1.

syn 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-메톡시이미노 아세틸클로라이드 염산염의 제조

플라스크에 디클로로메탄 10ml와 디메틸포름아마이드 (1.64ml, 21.2mmole)를 0∼5℃를 유지하면서 COCl2 (2.08g, 21.0mmole)를 가하면 현탁액이 된다. 위 현탁액을 -35∼-30℃로 냉각하고 syn 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-메톡시 이미노 아세트산 염산염(4.75g, 20mmole)이 현탁된 디클로로메탄 용액에 가한 다음, 동온도를 유지하면서 2∼3시간 교반한다. 반응 현탁액을 질소 기류하에서 여과하고, 디클로로메탄(20mL×2회)으로 세척한 다음 15∼20℃의 진공 오븐에서 2시간 동안 건조하여 백색 결정의 표제 화합물 4.95g (수율 : 97%, 함량 : 96%)를 얻었다.

1H NMR (300MHz, Dimethylsulfoxide-d6) δ

3.95 (S, 3H, OCH3), 7.04 (S, 1H, 티아졸-H)

융점 : 127∼130℃

실시예 2.

syn 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-메톡시이미노 아세틸클로라이드 염산염의 제조

COCl2 대신 (CCl3O)2CO (6.23g, 21.0mmole)을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 하여 백색 결정의 표제 화합물 4.9g(수율 : 96%, 함량 : 97%)을 얻었다.

1H NMR (300MHz, Dimethylsulfoxide-d6) δ

3.95 (S, 3H, OCH3), 7.04 (S, 1H, 티아졸-H)

융점 : 127∼130℃

참고예 1. 함량분석

실시예 1과 2에서 합성되어진 화합물과 한국특허출원 제96-8229호 및 유럽공개특허 제0531981호에 의하여 합성되어진 화합물에 대하여 아래와 같은 방법에 의하여 함량분석을 하였다.

위의 실시예에 의하여 얻은 화합물을 과량의 메탄올과 반응시켜 에스테르화 하고 이를 HPLC로 분석하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

HPLC 분석조건은 아래와 같다.

Column : Capcell pak C18 (4.6 X 250nm)

Mobile phase : Na2HPO4 2.0g을 H2o 1 liter에 녹이고 KH2PO4로 pH 7.2로 조절한 다음 850ml를 취하고 여기에 MeOH 150ml를 가하여 제조

Flow rate : 1.0 ml/min

Wave length : 250 nm (L-4000 UV detector, Hitachi)

표 1. 함량분석

표 1에 나타난 바와 같이 본 발명은 함량이 96% 이상으로 종래의 기술들 보다 매우 우수한 수도로 합성되어짐을 알 수 있다. 따라서, 본 발명은 syn 2-(2-아미노티아졸-4-일(-2-메톡시이미노 아세틸클로라이드 염산염을 고수율 및 고순도로 제조할 수 있기 때문에 경제적으로 유용한 방법임을 알 수 있다.

Claims (6)

1. 하기 일반식(II)에 염화수소 가스를 가하여 일반식(II)의 염산염을 얻고 포스겐과 디메틸포름아마이드의 현탁액을 반응시켜 일반식(I)의 신 (syn) 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-메톡시이미노 아세틸클로라이드 염산염을 제조하는 방법
2. 제1항에 있어서 포스겐과 디메틸포름아마이드의 당량비는 1:1.0∼1.1임을 특징으로 하는 제조방법
3. 제1항에 있어서 일반식(II)에 대한 포스겐의 당량비는 1:10∼1.1임을 특징으로 하는 제조방법
4. 제1항에 있어서 반응온도는 -40∼-25℃임을 특징으로 하는 제조방법
5. 제1항에 있어서 반응용매는 디클로로메탄, 디클로로에탄 또는 클로로포름을 특징으로 하는 제조방법
6. 제1항에 있어서 포스겐, 디포스겐 또는 트리포스겐을 사용하는 것을 특징으로 하는 제조방법