KR20050007369A

KR20050007369A - 6-알킬리덴 페넴 유도체의 제조방법

Info

Publication number: KR20050007369A
Application number: KR10-2004-7017602A
Authority: KR
Inventors: 아베다카오; 마쓰나가히로시; 미히라아도; 사토치사토; 우시로고치히데키; 사토고이치; 다카사키쓰요시; 벤카테산아라나파캄무둠바이; 만수르타렉수하일
Original assignee: 와이어쓰
Priority date: 2002-05-01
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2005-01-17
Also published as: CN100516069C; MXPA04010661A; RU2004135088A; NO20044548L; SG165159A1; EP1499620A1; AR039476A1; UA78047C2; RU2317297C2; DE60331138D1; CR7512A; ECSP045396A; CN1649881A; AU2003228773A1; BR0309753A; EP1499620B1; ATE456569T1; AU2010200930A1; ZA200409687B; WO2003093277A1

Abstract

본 발명은 세균 감염 또는 질환 치료에 유용한 화학식 I의 화합물을 제조하는 방법에 관한 것이다.

화학식 I

위의 화학식 I에서,

A, B 및 R₅는 명세서에서 정의한 바와 같다.

Description

6-알킬리덴 페넴 유도체의 제조방법{Process for preparing 6-alkylidene penem derivatives}

발명의 분야

본 발명은 광범위 스펙트럼 β-락타마제 억제제 및 항균제로서 중요할 수 있는 6-알킬리덴 페넴 유도체의 신규한 제조방법에 관한 것이다.

발명의 배경

β-락타마제는 세균에 의해 생성된 효소이며, β-락탐 항생제를 가수분해시켜서 그 자체가 세균 내성의 주원인으로서 작용한다. 페니실린과 세팔로스포린은 진료소에서 가장 보편적으로 널리 사용되는 β-락탐 항생제이다. 그러나, 상이한 병원체에 의한 β-락탐 항생제에 대한 내성의 발달은 세균 감염의 효과적인 치료를 유지하는 효과를 손상시켜 왔다[참조: Coleman, K. Expert Opin. Invest. Drugs 1995, 4, 693; Sutherland, R. Infection 1995, 23(4) 191; Bush, K, Cur. Pharm. Design 1999, 5, 839-845]. β-락탐 항생제에 대한 세균 내성의 발달과 관련된 가장 중요한 공지된 메카니즘은 부류 A, 부류 B 및 부류 C 세린 β-락타마제의 생성이다. 이러한 효소는 β-락탐 항생제를 분해시켜, 항균 활성이 손상된다. 부류 A 효소는 페니실린을 선택적으로 가수분해시키는 한편, 부류 C 락타마제는 세팔로스포린 가수분해에 유리한 기질 프로파일을 갖는다[참조: Bush, K.; Jacoby, G. A.; Medeiros, A. A. Antimicrob. Agents Chemother. 1995, 39, 1211]. 현재까지 250개 이상의 상이한 β-락타마제가 보고되었고[참조: Payne, D. J,; Du, W and Beteson, J. H. Exp. Opin. Invest. Drugs 2000, 247], 광범위한 β-락타마제 억제제의 새로운 생성이 요구되고 있다. 이러한 항생제에 대한 세균 내성은 이러한 효소들을 억제하는 화합물과 배합하여 β-락탐 항생제를 투여함으로써 크게 감소될 수 있다.

시판중인 β-락타마제 억제제, 예를 들면, 클라불란산, 설박탐 및 타조박탐은 모두 부류 A 생성 병원체에 대해 효과적이다.

부류-A β-락타마제(예: PCI 및 TEM-1)의 불활성화 기작은 밝혀져 있다[참조: Bush, K.; Antimicrob. Agents Chemother. 1993, 37, 851; Yang, Y.; Janota, K.; Tabei, K.; Huang, N.; Seigal, M. M.; Lin, Y. I.; Rasmussen, B. A. and Shalaes, D. M. J. Biol. Chem. 2000, 35, 26674-26682]. 그러나, 이러한 화합물들은 부류-C 생성 생체에 대해 효과가 없다. 클라불란산은 아목시실린과 티카르실린과의 배합, 유사하게는 설박탐과 암피실린과의 배합 및 타조박탐과 피페라실린과의 배합에 사용된다.

EP 제0 041 768 A호, EP 제0 120 613 A호, EP 제0 150 781호, EP 제0 210 065호, WO 제87/00525호, EP 제0 003 960 B1호, GB 제2 042 514 A호, GB 제2 042 515 A호, EP 제0 087 792 A호, EP 제0 115 308호, A, GB 제2 124 614 B호, EP 제0 150 984 A호, EP 제0 087 792호, EP 제0 115 308호, EP 제81 301 683.9호, EP 제84301255.0호, EP 제85 100520.7호, EP 제85 100521.5호, EP 제86 305585.1호, EP 제86 305584호, EP 제88 311786.3호, EP 제88 311787.1호, EP 제87 300193.7호, WO 제93/03042호, WO 제94/10178호, WO 제95/28935호 및 WO 제95/17184호에는 β-락타마제 억제제로서의 6-(치환된 메틸렌)-페넴이 기재되어 있다. EP 제0 232 966 B1호에는 6-(치환된 메틸렌)-페넴 및 이의 중간체의 제조방법이 기재되어 있다. 이러한 특허문헌에 따라, 화학식 I의 화합물은 -78℃에서 n-부틸리튬/디페닐 아민 또는 리튬 비스(트리메틸실릴)아미드와 같은 피로포르산 시약의 존재하에 p-메톡시벤질(5R,6S)-6-브로모페넴-3-카복실레이트(A)와 알데하이드로부터 출발하는 4단계 공정에 의해 제조된다(반응식 1). 이러한 공정 중의 세번째 단계, 즉 환원성 제거 단계로 E 및 Z 화합물 이성체 D 및 F를 각각 5:1의 비로 수득한다.

본 발명은,

적합하게 치환된 화학식 17의 알데하이드를 저온에서 루이스산과 온화한 염기의 존재하에 화학식 16의 6-브로모-페넴 유도체와 축합시켜 화학식 18의 알돌 중간체 생성물을 형성하는 단계(a),

화학식 18의 중간체 화합물을 화학식 (R₈)Cl 또는 (R₈)₂O의 산 클로라이드 또는 무수물(여기서, R₈은 알킬SO₂, 아릴SO₂, 알킬CO 또는 아릴CO이다), 또는 화학식 C(X₁)₄의 테트라할로메탄(여기서, X₁은 Br, I 또는 Cl이다) 및 트리페닐 포스핀과반응시켜 화학식 19의 중간체 화합물을 형성하는 단계(b) 및

화학식 19의 중간체 화합물을 환원성 제거 공정에 의해 목적하는 화학식 I의 화합물(여기서, R₅는 수소이다)로 전환시키고, 경우에 따라, 약제학적으로 허용되는 염 또는 에스테르(여기서, R₅는 C₁-C₆알킬, C₅-C₆사이클로알킬 또는 CHR₃OCOC₁-C₆알킬이다)로 전환시키는 단계(c)를 포함하는, 화학식 I의 화합물의 제조방법에 관한 것이다.

A'-CHO

위의 화학식 I 및 화학식 16 내지 19에서,

A와 B 중의 하나는 수소이고, 나머지는 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 아릴, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 헤테로아릴, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 융합된 바이사이클릭 헤테로아릴, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 융합된 트리사이클릭 헤테로아릴, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 사이클로알킬, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 알킬, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 알케닐, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 알키닐 또는 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 포화되거나 부분 포화된 헤테로아릴(여기서, NH 환 원자를 함유하는 헤테로아릴 잔기는 치환되지 않거나 질소원자가 R₁로 치환될 수 있다)이고,

R₅는 H, C₁-C₆알킬, C₅-C₆사이클로알킬, CHR₃OCOC₁-C₆알킬 또는 이들의 염이며,

R₁은 H, 치환되거나 치환되지 않은 알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴,치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴 또는 모노 또는 바이사이클릭 포화 헤테로사이클, 치환되거나 치환되지 않은 사이클로알킬, 치환되거나 치환되지 않은 알케닐, 치환되거나 치환되지 않은 알키닐(여기서, 이중 결합 및 삼중 결합 둘 다는 N에 직접 결합된 탄소원자에 존재하지 않아야 한다), 치환되거나 치환되지 않은 퍼플루오로알킬, -S(O)_P치환되거나 치환되지 않은 알킬 또는 아릴(여기서, p는 0 내지 2이다), 치환되거나 치환되지 않은 -C=O 헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 -C=O 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 -C=O 알킬, 치환되거나 치환되지 않은 -C=O 사이클로알킬, 치환되거나 치환되지 않은 -C=O 모노 또는 바이사이클릭 포화 헤테로사이클, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴-C₁-C₆알킬, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴-C₁-C₆알킬, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬 모노 또는 바이사이클릭 포화 헤테로사이클, 치환되거나 치환되지 않은 C₈-C₁₆아릴알케닐, -CONR₆R₇, -SO₂NR₆R₇, 치환되거나 치환되지 않은 아릴알킬옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 -알킬-O-알킬-아릴, 치환되거나 치환되지 않은 -알킬-O-알킬-헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬아릴옥시아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬아릴옥시헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 알킬아릴옥시알킬아민, 치환되거나 치환되지 않은 알콕시카보닐, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시카보닐 또는 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시 카보닐이고,

R₂는 수소, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, 이중 결합을 갖는 치환되거나 치환되지 않은 C₂-C₆알케닐, 삼중 결합을 갖는 치환되거나 치환되지 않은 C₂-C₆알키닐, 할로겐, 시아노, N-R₆R₇, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알콕시, 하이드록시, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴, COOR₆, 치환되거나 치환되지 않은 알킬아릴옥시알킬아민, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시, 치환되거나 치환되지 않은 C₃-C₆알케닐옥시, 치환되거나 치환되지 않은 C₃-C₆알키닐옥시, C₁-C₆알킬아미노-C₁-C₆알콕시, 알킬렌디옥시, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시-C₁-C₆알킬 아민, C₁-C₆퍼플루오로 알킬, S(O)_q- 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, S(O)_q- 치환되거나 치환되지 않은 아릴(여기서, q는 0, 1 또는 2이다), CONR₆R₇, 구아니디노 또는 사이클릭 구아니디노, 치환되거나 치환되지 않은 알킬아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴알킬, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴-C₁-C₆알킬, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬 모노 또는 바이사이클릭 포화 헤테로사이클, 치환되거나 치환되지 않은 C₈-C₁₆아릴알케닐,SO₂NR₆R₇, 치환되거나 치환되지 않은 아릴알킬옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬아릴옥시아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬아릴옥시헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시알킬 또는 치환되거나 치환되지 않은 알킬아릴옥시알킬아민이며,

R₃은 수소, C₁-C₆알킬, C₅-C₆사이클로알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴 또는 치환되거나 치환되지 헤테로아릴이고,

R₆및 R₇은 독립적으로 H, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴알킬, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴알킬 또는 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬 헤테로아릴이거나, R₆과 R₇은 함께 1개 또는 2개의 헤테로원자, 예를 들면, N-R₁, O 또는 S=(O)_n(여기서, n은 0 내지 2이다)를 임의로 갖는 3 내지 7원 포화 환 시스템을 형성할 수 있으며,

A'는, B가 수소인 경우, 위에서 정의한 A이거나, A가 수소인 경우, 위에서 정의한 B이고,

R은 p-니트로벤질이며,

R₉는 X₁또는 OR₈(여기서, R₈및 X₁은 위에서 정의한 바와 같다)이다.

또한, 본 발명은 위의 단계(a)에서 사용한 화학식 16의 6-브로모-페넴 유도체를 제공한다.

화학식 16

위의 화학식 16에서,

R은 p-니트로벤질이다.

본 발명은,

6-아미노페니실란산을 유기 용매와 물 속에서 브롬화수소산과 반응시켜 화학식 21의 6-브로모 유도체를 형성하는 단계(A)(i),

화학식 21의 6-브로모페니실란산 유도체를 유기 용매 속에서 염기의 존재하에 4-니트로벤질브로마이드를 사용하여 화학식 22의 p-니트로벤질 6-브롬페니실라네이트로 전환시키는 단계(A)(ii),

화학식 22의 4-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트를 산화시켜 화학식 23의 4-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트 1-옥사이드를 형성하는 단계(B),

화학식 23의 4-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트 1-옥사이드를 방향족 용매 속에서 2-머캅토벤조티아졸로 환류시켜 화학식 24의 4-니트로벤질(2R)-2-[(3S,4R)-4-(벤조티아졸-2-일디티오)-3-브로모-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-3-에노에이트를 형성하는 단계(C),

화학식 24의 4-니트로벤질(2R)-2-[(3S,4R)-4-(벤조티아졸-2-일디티오)-3-브로모-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-3-에노에이트를 유기 용매에 용해시키고, 유기 3급 염기와 반응시켜 화학식 25의 4-니트로벤질-2-[(3S,4R)-4-(벤조티아졸-2-일디티오)-3-브로모-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-2-에노에이트를 형성하는 단계(D),

화학식 25의 4-니트로벤질-2-[(3S,4R)-4-(벤조티아졸-2-일디티오)-3-브로모-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-2-에노에이트를 약 -10 내지 약 -30℃의 온도에서 방향족 유기 용매 속에서 유기 산, 아세트산 무수물/유기 3급 염기 및 트리알킬 또는 트리아릴 포스핀의 존재하에 반응시킴으로써 화학식 26의 4-니트로벤질 2-[(3S,4R)-3-브로모-4-포르밀티오-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-2-에노에이트로 전환시키는 단계(E) 및

화학식 26의 4-니트로벤질 2-[(3S,4R)-3-브로모-4-포르밀티오-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-2-에노에이트를 -70 내지 -90℃에서 유기 용매에 용해시키고, 오존화 산소를 3 내지 4시간 동안 통과시킨 다음, 아인산염 시약을 사용하여 분자내 폐환에 의해 화학식 16a의 4-니트로벤질 (5R,6S)-6-브로모페넴-3-카복실레이트를 형성하는 단계(F)를 포함하여, 화학식 16의 4-니트로벤질 (5R,6S)-6-브로모페넴-3-카복실레이트를 제조하는 방법을 추가로 제공한다.

위의 화학식 21, 22 및 23에서,

R은 p-니트로벤질이다.

전형적으로, 공정은 다음 단계들을 사용하여 수행될 수 있다.

단계 1:

화학식 20의 6-아미노페니실란산을 -10 내지 -30℃에서 48% w/w 브롬화수소산 및 아질산나트륨 또는 아질산칼륨 용액의 존재하에 유기 용매(바람직하게는, THF 또는 DMF)와 물에 용해시켜 화학식 21의 6-브로모 유도체를 형성한다. 화학식 21의 6-브로모페니실란산 유도체를 분리시키거나, 원위치에서 유기 용매(바람직하게는, THF 또는 DMF) 속에서 유기 염기 또는 무기 염기(바람직하게는 탄산나트륨또는 탄산칼륨)의 존재하에 4-니트로벤질브로마이드를 사용하여 화학식 22의 p-니트로벤질 6-브롬페니실라네이트로 전환시킬 수 있다.

단계 2:

단계 1에 개략화되어 있는 공정에 의해 수득한 화학식 22의 생성물 4-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트를 분리시키거나, 화학식 22의 생성물을 임의의 공지된 산화제[예: 3-클로로퍼옥시벤조산(mcpba) 또는 과산화수소]를 사용하여 화학식 23의 4-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트 1-옥사이드로 산화시킴으로써 동일한 단계(즉, 단계 1; 연속 형성)에서 화학식 23의 4-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트 1-옥사이드로 변환시킬 수 있다.

단계 3:

단계 2로부터의 생성물, 즉 화학식 23의 4-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트 1-옥사이드를, 화학식 23의 4-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트 1-옥사이드를 방향족 용매(바람직하게는, 톨루엔 또는 크실렌) 속에서 2-머캅토벤조티아졸로 환류시킴으로써 화학식 24의 4-니트로벤질(2R)-2-[(3S,4R)-4-(벤조티아졸-2-일디티오)-3-브로모-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-3-에노에이트로 전환시킬 수 있다.

단계 4:

단계 3으로부터의 생성물, 즉 화학식 24의 4-니트로벤질(2R)-2-[(3S,4R)-4-(벤조티아졸-2-일디티오)-3-브로모-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-3-에노에이트를 유기 용매(바람직하게는, 톨루엔 또는 크실렌)에 용해시킬 수 있으며, 주위 온도에서 유기 3급 염기((바람직하게는, 트리에틸아민)와의 반응시 화학식 25의 4-니트로벤질-2-[(3S,4R)-4-(벤조티아졸-2-일디티오)-3-브로모-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-2-에노에이트를 수득한다.

단계 5:

단계 4로부터의 생성물, 즉 화학식 25의 4-니트로벤질-2-[(3S,4R)-4-(벤조티아졸-2-일디티오)-3-브로모-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-2-에노에이트를 -10 내지 -30℃(바람직하게는, 약 -15 내지 20℃)에서 방향족 유기 용매(바람직하게는, 톨루엔) 속에서 유기 산(바람직하게는, 포름산), 아세트산 무수물/유기 3급 염기(바람직하게는, 피리딘) 및 트리알킬 또는 트리아릴 포스핀(바람직하게는, 트리페닐포스핀)의 존재하에 반응을 수행함으로써 화학식 26의 4-니트로벤질 2-[(3S,4R)-3-브로모-4-포르밀티오-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-2-에노에이트로 전환시킬 수 있다.

본 발명의 대안적인 양태는 화학식 23의 화합물을 중간체의 분리없이 화학식 26의 화합물로 연속 전환시키는 방법에 관한 것이다.

단계 2로부터의 생성물, 즉 화학식 23의 4-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트 1-옥사이드를 바람직하게는 1 내지 3시간 동안 환류 방향족 유기 용매(바람직하게는, 톨루엔) 속에서 머캅토벤조티아졸과 반응시킨 다음, 0 내지 -20℃에서 3 내지 4시간 동안 트리에틸아민으로 처리할 수 있다. 이러한 처리 후에, 반응 혼합물을 -10 내지 -40℃에서 유기 산(바람직하게는, 포름산), 무수물(아세트산 무수물), 유기 3급 염기(바람직하게는, 피리딘) 및 트리알킬 또는 트리아릴 포스페이트로 연속적으로 충전시킨다.

단계 6:

단계 5 또는 연속적인 전환으로부터의 생성물인 화학식 26의 4-니트로벤질 2-[(3S,4R)-3-브로모-4-포르밀티오-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-2-에노에이트를 -70 내지 -90℃에서 유기 용매(바람직하게는, 에틸 아세테이트)에 용해시키고, 오존화 산소를 3 내지 4시간 동안 통과시킨 다음, 아인산염 시약(바람직하게는, 트리메틸 포스파이트)를 사용하여 분자내 폐환시킨다. 화학식 16의 생성물, 4-니트로벤질 (5R,6S)-6-브로모페넴-3-카복실레이트를 에틸아세테이트:헥산으로부터 결정화시킨다.

또한, 본 발명은 화학식 16a의 화합물에 관한 것이다.

화학식 16a의 화합물을 제조하기 위해 위에서 언급한 공정(단계 1 내지 단계 6)은 화학식 I의 6-(치환된 메틸렌)페넴을 제조하기에 유용한 중간체이다.

화학식 16a의 화합물은 결정성 유도체(X선 분말 회절 파라미터는 표 2에 제시되어 있다)이다.

이러한 중간체의 결정의 성질은 안정성을 제공하여 보관 수명 시간을 증가시킨다. 화학식 16의 화합물의 안정성 데이타는 표 1에 제시되어 있다.

단계 7:

화학식 16a의 4-니트로벤질 (5R,6S)-6-브로모페넴-3-카복실레이트와 적합하게 치환된 알데하이드(위에서 정의한 바와 같음)와의 반응으로 알돌 축합 단계의 수행은 -10 내지 -40℃의 온도에서 비양성자성 극성 유기 용매(들)(바람직하게는, THF 및/또는 아세토니트릴) 속에서 루이스 산(바람직하게는, 무수 MgBr₂또는 MgBr₂) 및 유기 3급 염기[바람직하게는, Et₃N, 피리딘 또는 디메틸아미노 피리딘(DMAP)]의 존재하에 수행할 수 있다. 화학식 18a의 알돌 중간체 생성물을 0 내지 -10℃에서 동일한 단계에서 작용화하여 에스테르 이탈 그룹을 수득하는데, 예를 들면, 산 클로라이드 또는 무수물을 사용하여 아세테이트, 트리플리 무수물, 트리플레이트, 토실클로라이드 또는 토실레이트를 수득하거나, 화학식 18a가 분리되는 경우, 화학식 18a의 화합물을 실온에서 적합한 유기 용매, 바람직하게는 CH₂Cl₂속에서 테트라할로메탄 및 트리페닐 포스핀과 반응시킴으로써 할로겐 유도체로 전환시킬 수 있다.

단계 8:

화학식 I의 화합물을 수득하기 위한 최종 단계, 즉 환원성 제거 단계는 알돌 생성물 혼합물을 주위 온도(바람직하게는, 20℃ 내지 35℃)에서 유기 용매(바람직하게는, THF/아세토니트릴), pH 인산염 완충액(pH 범위 6.0 내지 8.5, 바람직하게는 6.5 내지 7)과 활성화 금속(예: 아연, 주석 또는 알루미늄)에 용해시킴으로써 수행될 수 있다. 알칼리 금속 염으로서의 생성물을 역상 수지 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제시킬 수 있다.

또한, 단계 7과 단계 8을 알돌 중간체의 분리없이 동일한 단계에서 연속적으로 수행할 수 있다.

최종 단계, 즉 환원성 제거 단계는, 알돌 생성물을 유기 용매(예: THF 또는 아세토니트릴)와 인산염 완충액(pH: 6.5 내지 7.0)에 용해시킨 다음, 10 내지 100psi(바람직하게는 40psi)에서 Pd/C를 사용하여 수소화시킴으로써 수행할 수 있다.

대표적인 예를 본 발명을 설명하는 반응식 A에 나타내었다. 반응식 A에서 적합한 반응 조건을 제시하지만, 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고도 다른 반응조건을 사용할 수 있다. 예를 들면, 더 단시간 또는 더 장시간의 반응이 사용될 수 있다. 일반적으로, 반응 시간이 더 길수록, 반응이 더 완벽해진다.

바람직한 양태의 설명

본 발명은 화학식 I의 화합물의 신규한 제조방법에 관한 것이다.

화학식 I

위의 화학식 I에서,

A와 B 중의 하나는 수소이고, 나머지는 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 아릴, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 헤테로아릴, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 융합된 트리사이클릭 헤테로아릴, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 사이클로알킬, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 알킬, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 알케닐, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 알케닐, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 포화되거나 부분 포화된 헤테로아릴이고,

R₅는 H, 생체내 가수분해 가능한 에스테르(예: C₁-C₆알킬, C₅-C₆사이클로알킬 또는 CHR₃OCOC₁-C₆알킬) 또는 염(예: Na, K, Ca)이며,

R₁은 H, 치환되거나 치환되지 않은 -C₁-C₆알킬, 치환되거나 치환되지 않은 -아릴, 치환되거나 치환되지 않은 -헤테로아릴 또는 모노 또는 바이사이클릭 포화헤테로사이클, 치환되거나 치환되지 않은 -C₃-C₇사이클로알킬, 치환되거나 치환되지 않은 -C₃-C₆알케닐, 치환되거나 치환되지 않은 -C₃-C₆알키닐(여기서, 이중 결합 및 삼중 결합 둘 다는 N에 직접 결합된 탄소원자에 존재하지 않아야 한다), 치환되거나 치환되지 않은 -C₁-C₆퍼플루오로알킬, -S(O)_P치환되거나 치환되지 않은 알킬 또는 아릴(여기서, p는 0 내지 2이다), 치환되거나 치환되지 않은 -C=O 헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 -C=O 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 -C=O(C₁-C₆) 알킬, 치환되거나 치환되지 않은 -C=O(C₃-C₆) 사이클로알킬, 치환되거나 치환되지 않은 -C=O 모노 또는 바이사이클릭 포화 헤테로사이클, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬 헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴-C₁-C₆알킬, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴-C₁-C₆알킬, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬 모노 또는 바이사이클릭 포화 헤테로사이클, 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 C₈-C₁₆아릴알케닐, -CONR₆R₇, -SO₂NR₆R₇, 치환되거나 치환되지 않은 아릴알킬옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 -알킬-O-알킬-아릴, 치환되거나 치환되지 않은 -알킬-O-알킬-헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬 아릴옥시아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬 아릴옥시헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 알킬 아릴옥시알킬아민, 치환되거나 치환되지 않은 알콕시 카보닐, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시 카보닐 또는 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시 카보닐이고, 바람직하게는 H, 치환되거나 치환되지 않은 알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, -C=O(C₁-C₆)알킬, C₃-C₆알케닐, C₃-C₆알키닐, 치환되거나 치환되지 않은 사이클로알킬, SO₂알킬, SO₂아릴, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로사이클, -CONR₆R₇및 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴이고,

R₂는 수소, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, 1개 또는 2개의 이중 결합을 갖는 치환되거나 치환되지 않은 C₂-C₆알케닐, 1 내지 2개의 삼중 결합을 갖는 치환되거나 치환되지 않은 C₂-C₆알키닐, 할로겐, 시아노, N-R₆R₇, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알콕시, 하이드록시, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴, COOR₆, 치환되거나 치환되지 않은 알킬 아릴옥시 알킬아민, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시, 치환되거나 치환되지 않은 C₃-C₆알케닐옥시, 치환되거나 치환되지 않은 C₃-C₆알키닐옥시, C₁-C₆알킬아미노-C₁-C₆알콕시, 알킬렌 디옥시, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시-C₁-C₆알킬 아민, C₁-C₆퍼플루오로 알킬, S(O)_q- 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, S(O)_q- 치환되거나 치환되지 않은 아릴(여기서, q는 0, 1 또는 2이다), CONR₆R₇, 구아니디노 또는 사이클릭 구아니디노, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴알킬, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴-C₁-C₆알킬, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬 모노 또는 바이사이클릭 포화 헤테로사이클, 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 C₈-C₁₆아릴알케닐, SO₂NR₆R₇, 치환되거나 치환되지 않은 아릴알킬옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬 아릴옥시아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬아릴옥시헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시알킬 또는 치환되거나 치환되지 않은 알킬아릴옥시알킬아민, 바람직하게는 H, 치환되거나 치환되지 않은 알킬, 치환되거나 치환되지 않은 알콕시, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴, 할로겐, CN, 하이드록시, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로사이클, -CONR₆R₇, COOR₆, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, S(O)_q-알킬 및 S(O)_q-아릴이며,

R₃은 수소, C₁-C₆알킬, C₅-C₆사이클로알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴또는 치환되거나 치환되지 헤테로아릴이고,

R₄는 H, 또는 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬이며, R₄중의 하나는 OH, C₁-C₆알콕시, -S-C₁-C₆알킬, COOR₆, -NR₆R₇, -CONR₆R₇이거나, R₄R₄는 함께 =O이거나, R₄R₄는, 이들이 결합되어 있는 탄소와 함께, N, O, S=(O)_n(여기서, n은 0 내지 2이다) 및 N-R₁으로부터 선택된 헤테로 원자의 존재 또는 부재하에 5 내지 8원 스피로 시스템을 형성할 수 있으며,

R₆및 R₇은 독립적으로 H, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴알킬, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴알킬 또는 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬 헤테로아릴이거나, R₆과 R₇은 함께 1개 또는 2개의 헤테로원자, 예를 들면, N-R₁, O 또는 S=(O)_n(여기서, n은 0 내지 2이다)를 임의로 갖는 3 내지 7원 포화 환 시스템을 형성할 수 있다.

화학적 정의

용어 알킬은 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 직쇄 및 측쇄 알킬 잔기 둘 다를 의미한다.

용어 알케닐은 하나 이상의 이중 결합을 함유하고 삼중 결합을 함유하지 않는 탄소수 2 내지 8의 직쇄 및 측쇄 알케닐 잔기 둘 다를 의미하고, 바람직하게는 알케닐 잔기는 1개 또는 2개의 이중 결합을 갖는다. 이러한 알케닐 잔기는 E 또는 Z 배열로 존재할 수 있고, 본 발명의 화합물은 이러한 배열 둘 다를 포함한다. 알케닐의 경우, O, S 또는 N-R₁과 같은 헤테로 원자는 이중 결합에 결합되어 있는 탄소에 존재하지 않아야 한다.

용어 알키닐은 하나 이상의 삼중 결합을 함유하는 탄소수 2 내지 6의 직쇄 또는 측쇄 알키닐 잔기 둘 다를 포함하고, 바람직하게는 알키닐 잔기는 1개 또는 2개의 삼중 결합을 갖는다. 알키닐의 경우, O, S 또는 N-R₁과 같은 헤테로 원자는 이중 또는 삼중 결합에 결합되어 있는 탄소에 존재하지 않아야 한다.

용어 사이클로알킬은 탄소수 3 내지 7의 지환족 탄화수소를 의미한다. 본 명세서에서 사용한 용어 퍼플루오로알킬은 하나 이상의 탄소원자와 2개 이상의 불소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄의 포화된 지방족 탄화수소 그룹을 의미한다. 예에는 CF₃, CH₂CF₃, CF₂CF₃및 CH(CF₃)₂가 포함된다. 용어 할로겐은 Cl, Br, F 및 I로서 정의된다.

알킬, 알케닐 또는 사이클로알킬이 "치환되거나 치환되지 않은" 경우, 가능한 치환체는 니트로, -아릴, -헤테로아릴, 알콕시카보닐-, -알콕시, -알콕시-알킬, 알킬-O-C₂-C₄알킬-O-, -시아노, -할로겐, -하이드록시, -N-R₆R₇, -트리플루오로메틸, -트리플루오로메톡시, 아릴알킬, 알킬아릴, R₆R₇N-알킬-, HO-C₁-C₆-알킬-, 알콕시알킬-, 알킬-S-, -SO₂N-R₆R₇, -SO₂NHR₆, -CO₂H, CONR₆R₇, 아릴-O-, 헤테로아릴-O-, -S(O)_S-아릴(여기서, s는 0 내지 2이다), -알킬-O-알킬-NR₆R₇, -알킬-아릴-O-알킬N-R₆R₇, C₁-C₆알킬, 알케닐, 알키닐, 사이클로알킬, 알콕시-알킬-O-, R₆R₇N-알킬- 및 -S(O)_s-헤테로아릴(여기서, s는 0 내지 2이다) 중의 1개 또는 2개이고, 알킬, 알케닐, 알키닐 및 사이클로알킬의 바람직한 치환체에는 할로겐, 니트로, 아릴, 헤테로아릴, 알콕시카보닐-, 알콕시, -알콕시-알킬, -시아노, 하이드록시 및 -N-R₆R₇이 포함된다.

아릴은 페닐, α-나프틸, β-나프틸, 비페닐, 안트릴, 테트라하이드로나프틸, 플루오레닐, 인다닐, 비페닐레닐, 아세나프테닐 그룹으로부터 선택된 방향족 탄화수소 잔기로서 정의된다.

헤테로아릴은 방향족 헤테로사이클릭 환 시스템(모노사이클릭 또는 바이사이클릭)으로서 정의되며, 여기서 헤테로아릴 잔기는 (1) 푸란, 티오펜, 인돌, 아자인돌, 옥사졸, 티아졸, 이속사졸, 이소티아졸, 이미다졸, N-메틸이미다졸, 피리딘, 피리미딘, 피라진, 피롤, N-메틸피롤, 피라졸, N-메틸피라졸, 1,3,4-옥사디아졸, 1,2,4-트리아졸, 1-메틸-1,2,4-트리아졸, 1H-테트라졸, 1-메틸테트라졸, 벤즈옥사졸, 벤조티아졸, 벤조푸란, 벤즈이속사졸, 벤즈이미다졸, N-메틸벤즈이미다졸, 아자벤즈이미다졸, 인다졸, 퀴나졸린, 퀴놀린 및 이소퀴놀린; (2) 페닐, 피리딘, 피리미딘 또는 피리디진 환이 (a) 하나의 질소원자를 갖는 6원 방향족 (불포화) 헤테로사이클 환으로 융합되거나, (b) 2개의 질소원자를 갖는 5원 또는 6원 방향족 (불포화) 헤테로사이클릭 환으로 융합되거나, (c) 하나의 산소 또는 하나의 황원자와 함께 하나의 질소원자를 갖는 5원 방향족 (불포화) 헤테로사이클릭 환으로 융합되거나 (d) O, N 및 S로부터 선택된 하나의 헤테로 원자를 갖는 5원 방향족 (불포화) 헤테로사이클릭 환으로 융합되는 바이사이클릭 방향족 헤테로사이클로부터 선택된다.

아릴 또는 헤테로아릴이 "치환되거나 치환되지 않은" 경우, 가능한 치환체는 니트로, -아릴, -헤테로아릴, 알콕시카보닐-, -알콕시, -알콕시-알킬, 알킬-O-C₂-C₄알킬-O-, -시아노, -할로겐, -하이드록시, -N-R₆R₇, -트리플루오로메틸, -트리플루오로메톡시, 아릴알킬, 알킬아릴, R₆R₇N-알킬-, HO-C₁-C₆-알킬-, 알콕시알킬-, 알킬-S-, -SO₂N-R-₆R_7,-SO₂NHR_6,-CO₂H,CONR₆R₇, 아릴-O-, 헤테로아릴-O-, -S(O)_s-아릴(여기서, s는 0 내지 2이다), -알킬-O-알킬-NR₆R₇, -알킬-아릴-O-알킬N-R₆R₇,C₁-C₆알킬, 알케닐, 알키닐, 사이클로알킬, 알콕시-알킬-O-, R₆R₇N-알킬- 및 -S(O)_s-헤테로아릴(여기서, s는 0 내지 2이다) 중의 1개 또는 2개이고, 아릴 및 헤테로아릴의 바람직한 치환체에는 알킬, 할로겐, -N-R₆R₇, 트리플루오로메틸, -트리플루오로메톡시, 아릴알킬 및 알킬아릴이 포함된다.

아릴알킬은 아릴-C₁-C₆알킬-로서 정의되며, 아릴알킬 잔기에는 벤질, 1-페닐에틸, 2-페닐에틸, 3-페닐프로필, 2-페닐프로필 등이 포함된다. 용어 "치환되거나치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 알킬 또는 아릴 잔기에서 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

알킬아릴은 C₁-C₆알킬-아릴-로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 아릴 또는 알킬 잔기에서 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

헤테로아릴-C₁-C₆-알킬은 알킬 쇄가 1 내지 6개의 탄소원자(직쇄 또는 측쇄)인 헤테로아릴 치환된 알킬 잔기로서 정의된다. 알킬 헤테로아릴 잔기에는 헤테로아릴-(CH₂)_1-6- 등이 포함된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 알킬 또는 헤테로아릴 잔기에서 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

C₁-C₆알킬헤테로아릴은 분자의 나머지 부분에 결합되어 있는 헤테로아릴 잔기에 결합된 탄소수 1 내지 6(직쇄 또는 측쇄)의 알킬 쇄, 예를 들면, C₁-C₆-알킬-헤테로아릴-로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에서 정의한 바와 같은 알킬 또는 헤테로아릴에서 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

포화되거나 부분 포화된 헤테로사이클은 잔기 아지리디닐, 아제티디닐, 1,4--디옥사닐, 헥사하이드로아제피닐, 피페라지닐, 피페리디닐, 피롤리디닐, 모르폴리닐, 티오모르폴리닐, 디하이드로벤즈이미다졸릴, 디하이드로벤조푸라닐, 디하이드로벤조티에닐, 디하이드로벤즈옥사졸릴, 디하이드로푸라닐, 디하이드로이미다졸릴, 디하이드로인돌릴, 디하이드로이소옥사졸릴, 디하이드로이소티아졸릴, 디하이드로옥사디아졸릴, 디하이드로옥사졸릴, 디하이드로피라지닐, 디하이드로피라졸릴, 디하이드로피리디닐, 디하이드로피리미디닐, 디하이드로피롤릴, 디하이드로퀴놀리닐, 디하이드로테트라졸릴, 디하이드로티아디아졸릴, 디하이드로티아졸릴, 디하이드로티에닐, 디하이드로트리아졸릴, 디하이드로아제티디닐, 디하이드로-1,4-디옥사닐, 테트라하이드로푸라닐, 테트라하이드로티에닐, 테트라하이드로퀴놀리닐 및 테트라하이드로이소퀴놀리닐로부터 선택된 헤테로사이클릭 환으로서 정의된다.

포화되거나 부분 포화된 C₁-C₆알킬 모노 또는 바이사이클릭 헤테로사이클은 탄소원자 또는 질소원자를 통해 헤테로사이클(이는 위에 정의되어 있다)에 결합되어 있는 C₁-C₆의 알킬 그룹(직쇄 또는 측쇄) 및 나머지 분자에 결합된 알킬 쇄의 나머지 말단으로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 분자의 알킬 또는 헤테로사이클릭 부분에서 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

아릴알킬옥시알킬은 아릴-C₁-C₆알킬-O-C₁-C₆알킬-로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 알킬 및/또는 아릴 부분에서 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

알킬옥시알킬은 C₁-C₆알킬-O-C₁-C₆알킬-로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 알킬 잔기에 존재하는 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

아릴옥시알킬은 아릴-O-C₁-C₆알킬-로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 알킬 또는 아릴 잔기에 존재하는 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

헤테로아릴알킬옥시알킬는 헤테로아릴-C₁-C₆알킬-O-C₁-C₆알킬-로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 알킬 또는 헤테로아릴 잔기에 존재하는 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

아릴옥시아릴은 아릴-O-아릴-로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 아릴 잔기에 존재하는 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

아릴옥시헤테로아릴은 아릴-O-헤테로아릴- 또는 -아릴-O-헤테로아릴로서 정의된다. 이러한 정의에 있어서, 아릴 잔기 또는 헤테로아릴 잔기는 분자의 나머지 부분에 결합할 수 있고, 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 아릴 잔기에 존재하는 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

알킬 아릴옥시아릴은 아릴-O-아릴-C₁-C₆알킬-로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 아릴 잔기에 존재하는 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

알킬아릴옥시헤테로아릴은 헤테로아릴-O-아릴-C₁-C₆알킬-(여기서, R₆및 R_n은 위에서 정의한 바와 같다)로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 아릴 잔기 또는 헤테로아릴 잔기에 존재하는 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

알킬아릴옥시알킬아민은 R₆R₇N-C₁-C₆알킬-O-아릴-C₁-C₆알킬-로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의된 바와 같이 알킬 또는 아릴 잔기 부분에 존재하는 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

알콕시카보닐은 C₁-C₆알킬-O-C=O-로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 알콕시 잔기의 알킬 부분에 존재하는 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

아릴옥시카보닐은 아릴-O-C=O-로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 아릴 잔기에 존재하는 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

헤테로아릴옥시 카보닐은 헤테로아릴-O-C=O-로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 헤테로아릴 잔기에 존재하는 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

알콕시는 C₁-C₆알킬-O-로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 알킬 잔기에 존재하는 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

아릴옥시는 아릴-O-로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 아릴 잔기에 존재하는 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

헤테로아릴옥시는 헤테로아릴-O-로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 헤테로아릴 잔기에 존재하는 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

알케닐옥시는 C₃-C₆알켄-O-, 예를 들면, 알릴-O-, 부트-2-엔-O 등의 잔기로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 알켄 잔기에 존재하는 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미하며, 단 O, S 또는 N-R₁과 같은 헤테로 원자는 이중 결합에 결합되어 있는 탄소원자에 존재하지 않는다.

알키닐옥시는 C₃-C₆알킨-O-, 예를 들면, CH 삼중 결합 C-CH₂-O- 등의 잔기로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 알킨 잔기에 존재하는 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미하며, 단 O, S 또는 N-R₁과 같은 헤테로 원자는 이중 또는 삼중 결합에 결합되어 있는 탄소원자에 존재하지 않는다.

알킬아미노알콕시는, 산소에 결합된 말단 알킬 그룹이 분자의 나머지 부분에 결합되어 있는 R₆R₇N-C₁-C₆-알킬-O-C₁-C₆-알킬-로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 알킬 잔기에 존재하는 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

알킬렌디옥시는 -O-(CH₂)₂-O-로서 정의된다.

아릴옥시알킬아민은, 아릴이 분자의 나머지 부분에 결합되어 있는 R₆R₇N-C₁-C₆-알킬-O-아릴-로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 알킬 또는 아릴 잔기에 존재하는 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

아릴알케닐은 아릴-C₂-C₈알켄-으로서 정의되며, 단 O, S 또는 N-R₁과 같은 헤테로 원자는 이중 결합에 결합되어 있는 탄소원자에 존재하지 않는다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 알켄 또는 아릴 잔기에 존재하는 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

헤테로아릴옥시알킬은 헤테로아릴-O-C₁-C₆알킬-로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 헤테로아릴 잔기에 존재하는 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

헤테로아릴옥시아릴은 아릴 잔기가 분자의 나머지 부분에 결합되어 있는 헤테로아릴-O-아릴-로서 정의된다. 용어 "치환되거나 치환되지 않은"은 치환되지 않거나 위에 정의한 바와 같이 헤테로아릴 잔기 또는 아릴 잔기에 존재하는 1개 또는 2개의 치환체로 치환된 것을 의미한다.

알콕시, 알콕시알킬, 알콕시알킬옥시 및 알킬티오알킬옥시는 알킬 쇄의 탄소수가 1 내지 6인 (직쇄 또는 측쇄) 잔기이다. 아릴옥시, 헤테로아릴옥시, 아릴티오 및 헤테로아릴티오는 아릴 및 헤테로아릴 그룹이 위에서 정의한 바와 같은 잔기이다. 아릴알킬옥시, 헤테로아릴알킬옥시, 아릴알킬티오 및 헤테로아릴알킬티오는 아릴 및 헤테로아릴 그룹이 위에서 정의한 바와 같고, 알킬 쇄의 탄소수가 1 내지 6인 (직쇄 또는 측쇄) 잔기이다. 아릴옥시알킬, 헤테로아릴옥시알킬, 아릴옥시알킬옥시 및 헤테로아릴옥시알킬옥시는 알킬 라디칼의 탄소수가 1 내지 6인 치환체이다. 용어 모노알킬아미노 및 디알킬아미노는 알킬 쇄의 탄소수가 1 내지 6이고 당해 그룹이 동일하거나 상이할 수 있는 1개 또는 2개의 알킬 그룹을 갖는 잔기를 의미한다. 용어 모노알킬아미노알킬 및 디알킬아미노알킬은 탄소수 1 내지 3의 알킬 그룹에 결합된 질소원자에 결합되어 있는 1개 또는 2개의 알킬 그룹(동일하거나 상이함)을 갖는 모노알킬아미노 및 디알킬아미노 잔기를 의미한다.

명세서와 청구의 범위에서 사용한 "융합된 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹"이라는 표현은 하나 이상의 환이 방향족 특성을 갖는 3개의 융합된 환을 포함하는 그룹을 의미한다[즉, 휘켈 규칙(Huckel's rule) (4n+2)을 의미함]. 융합된 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹은 O, S, N 및 N-R₁로 이루어진 그룹으로부터 선택된 헤테로원자를 1 내지 6개 함유한다. 융합된 트리사이클릭 헤테로아릴은 바람직하게는 하나 이상의 방향족 환 중의 하나에서 탄소를 통해 화학식 I 분자의 나머지 부분에 결합되어야 한다. 융합된 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹은 방향족 환 1 내지 3개와 비향족 환 0 내지 2개를 함유할 수 있다. 융합된 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹에서 각각의 방향족 환(들)은 CR₂, O, S, N 및 N-R₁로부터 선택된 환원자(브릿지헤드 원자들을 포함함)를 5 내지 7개 함유할 수 있다. 융합된 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹의 방향족 그룹(들) 각각은 O, S, N 및 N-R₁로부터 선택된 헤테로원자를 0 내지 3개 함유할 수 있다. 만약 융합된 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹의 비방향족 환(들)이 N, N-R₁, O 및 S(O)_n(여기서, n은 0 내지 2이다)로 이루어진 그룹으부터 선택된 환 원자(브릿지헤드 원자를 포함함) 5 내지 8개와 헤테로원자 0 내지 4개를 함유할 수 있다. 융합된 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹의 각각의 비방향족 환에서, 비브릿지헤드 탄소원자들 중의 1개 또는 2개가 치환되지 않거나 각각 1개 또는 2개의 R₄로 치환될 수 있으며, 각각의 R₄는 독립적으로 동일하거나 상이할 수 있다. 융합된 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹의 예에는 화학식 1-A 및 화학식 1-B이 포함된다:

환 크기 및 배열: (5-5-5)

위의 화학식 1-A 및 화학식 1-B에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄, Z₅, Z₆및 Z₇은 CR₂, N, O, S 및 N-R₁로부터 독립적으로 선택되고, 위에서 정의한 바와 같이, Z₁내지 Z₇중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 페넴 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y_1,Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N일 수 있다.

환 크기 및 배열: (5-5-6)

위의 화학식 2-A 및 화학식 2-B에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄, Z₅, Z₆, Z₇및 Z₈은 CR₂, N, O, S 및 N-R₁로부터 독립적으로 선택되고, 위에서 정의한 바와 같이, Z₁내지 Z₈중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 페넴 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y_1,Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N일 수 있다.

환 크기 및 배열: (5-6-5)

위의 화학식 3-A 및 화학식 3-B에서,

Y_1,Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N일 수 있다.

환 크기 및 배열: (5-6-6)

위의 화학식 4-A, 화학식 4-B 및 화학식 4-C에서,

Y_1,Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이다.

환 크기 및 배열: [5-5-(비방향족)]

위의 화학식 5-A 및 화학식 5-B에서,

Z₁, Z_2,Z₃및 Z₄는 CR₂, N, O, S 및 N-R₁로부터 독립적으로 선택되고, 위에서 정의한 바와 같이, Z₁내지 Z₄중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 페넴 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y_1,Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이며,

W₁, W₂및 W₃은 CR₄R₄, S(O)_r(여기서, r은 0 내지 2이다), O 및 N-R₁로부터 독립적으로 선택되고, 단 S-S, S-O 또는 O-O 결합의 형성은 포화된 환을 형성할 수 없으며,

t는 1 내지 3이다.

환 크기 및 배열: [5-6-(비방향족)]

위의 화학식 6-A, 화학식 6-B 및 화학식 6-C에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄및 Z₅는 CR₂, N, O, S 및 N-R₁로부터 독립적으로 선택되고, 위에서 정의한 바와 같이, Z₁내지 Z₅중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 페넴 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y₁및 Y₂는 독립적으로 C 또는 N이며,

t는 1 내지 3이다.

환 크기 및 배열: [5-(비방향족)-5]

위의 화학식 7-A 및 화학식 7-B에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄, Z₅및 Z₆은 CR₂, N, O, S 및 N-R₁로부터 독립적으로 선택되고, 위에서 정의한 바와 같이, Z₁내지 Z₆중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 페넴 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y₁, Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이며,

W₁및 W₂는 CR₄R₄, S(O)_r(여기서, r은 0 내지 2이다), O 및 N-R₁로부터 독립적으로 선택되고, 단 S-S, S-O 또는 O-O 결합의 형성은 포화된 환을 형성할 수 없으며,

t는 1 내지 3이다.

환 크기 및 배열: [5-(비방향족)-6]

위의 화학식 8-A 및 화학식 8-B에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄, Z₅, Z₆및 R₇은 CR₂, N, O, S 및 N-R₁로부터 독립적으로 선택되고, 위에서 정의한 바와 같이, Z₁내지 Z₇중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 페넴 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y₁, Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이며,

W₁및 W₂는 독립적으로 CR₄R₄, S(O)_r(여기서, r은 0 내지 2이다), O 또는 N-R₁이고, 단 S-S, S-O 또는 O-O 결합의 형성은 포화된 환을 형성할 수 없으며,

t는 0 내지 3이다.

환 크기 및 배열: [5-(비방향족)-(비방향족)]

위의 화학식 9-A 및 화학식 9-B에서,

Z₁, Z₂및 Z₃은 CR₂, N, O, S 및 N-R₁로부터 독립적으로 선택되고, 위에서 정의한 바와 같이, Z₁내지 Z₃중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 페넴 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y₁및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이며,

Y₂및 Y₃은 독립적으로 CH 또는 N이고,

W₁, W₂, W₃, W₄및 W₅는 독립적으로 CR₄R₄, S(O)r(여기서, r은 0 내지 2이다),O 또는 N-R₁이고, 단 S-S, S-O 또는 O-O 결합의 형성은 포화된 환을 형성할 수 없으며,

t는 0 내지 2이고,

u는 1 내지 3이다.

환 크기 및 배열: (6-5-6)

위의 화학식 10-A 및 화학식 10-B에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄, Z₅, Z₆, Z₇, Z₈및 Z₉는 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 위에서 정의한 바와 같이, Z₁내지 Z₉중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 페넴 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y₁, Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이다.

환 크기 및 배열: (6-6-6)

위의 화학식 11-A, 화학식 11-B 및 화학식 11-C에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄, Z₅, Z₆, Z₇, Z₈, Z₉및 Z₁₀은 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 위에서 정의한 바와 같이, Z₁내지 Z₁₀중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 페넴 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y₁, Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이다.

환 크기 및 배열: [6-5-(비방향족)]

위의 화학식 12-A 및 화학식 12-B에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄및 Z₅는 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 단 Z₁내지 Z₅중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 페넴 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y₁, Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이며,

W₁, W₂및 W₃은 독립적으로 O, N-R₁또는 S(O)_r(여기서, r은 0 내지 2이다)이고, 단 S-S, S-O 또는 O-O 결합의 형성은 포화된 환을 형성할 수 없으며,

t는 1 내지 4이다.

환 크기 및 배열: [6-6-(비방향족)]

위의 화학식 13-A, 화학식 13-B 및 화학식 13-C에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄, Z₅및 Z₆은 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 위에서 정의한 바와 같이, Z₁내지 Z₆중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 페넴 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y_1,Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이며,

W₂및 W₃은 독립적으로 CR₄R₄, S(O)_r(여기서, r은 0 내지 2이다), O 또는 N-R₁이고, 단 S-S, S-O 또는 O-O 결합의 형성은 포화된 환을 형성할 수 없으며,

t는 1 내지 3이다.

환 크기 및 배열: [6-(비방향족)-6]

위의 화학식 14-A, 화학식 14-B 및 화학식 14-C에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄, Z₅, Z₆, Z₇및 Z₈은 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 위에서 정의한 바와 같이, Z₁내지 Z₈중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 페넴 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y_1,Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이며,

W₁, W₂및 W₃은 독립적으로 CR₄R₄, S(O)_r(여기서, r은 0 내지 2이다), O 또는 N-R₁이고, 단 S-S, S-O 또는 O-O 결합의 형성은 포화된 환을 형성할 수 없으며,

t는 1 또는 2이다.

환 크기 및 배열: [6-(비방향족)-(비방향족)]

위의 화학식 15-A, 화학식 15-B 및 화학식 15-C에서,

Z₁, Z_2,Z₃및 Z₄는 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 위에서 정의한 바와 같이, Z₁내지 Z₄중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 페넴 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y_1,Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이며,

W₁, W₂, W₃및 W₄는 독립적으로 CR₄R₄, S(O)_r(여기서, r은 0 내지 2이다), O 또는 N-R₁이고, 단 S-S, S-O 또는 O-O 결합의 형성은 포화된 환을 형성할 수 없고,

t는 1 내지 3이며,

u는 1 내지 3이다.

명세서와 청구의 범위에서 사용한 '융합된 바이사이클릭 헤테로아릴 그룹'이라는 표현의 의미는 다음과 같다:

하나의 환이 방향족 특성을 가지며 나머지 환이 비방향족 특성을 갖는 2개의 융합된 환을 포함하는 그룹을 의미한다[즉, 휘켈 규칙 (4n+2)을 의미함];

융합된 바이사이클릭 헤테로아릴 그룹은 O, S, N 및 N-R₁로 이루어진 그룹으로부터 선택된 헤테로원자를 1 내지 6개 함유한다;

융합된 바이사이클릭 헤테로아릴 그룹은 화학식 I에 나타낸 바와 같이 방향족 환에서 탄소원자를 통해 분자의 나머지 부분에 결합되어 있다;

융합된 바이사이클릭 헤테로아릴 그룹의 방향족 환은 CR₂, O, S, N 및 N-R₁로부터 선택된 환원자(브릿지헤드 원자들을 포함함)를 5개 또는 6개 함유한다. 융합된 바이사이클릭 헤테로아릴 그룹의 방향족 그룹 환은 O, S, N 및 N-R₁로부터 선택된 헤테로원자를 0 내지 3개 함유한다;

융합된 바이사이클릭 헤테로아릴 그룹의 비방향족 환은 CR₄R₄, N, N-R₁, O 및 S(O)_n(여기서, n은 0 내지 2이다)으로 이루어진 그룹으부터 선택된 환 원자(브릿지헤드 원자를 포함함) 5 내지 8개 함유한다. 융합된 바이사이클릭 헤테로아릴 그룹의 비방향족 환은 N, N-R₁, O 및 S(O)_n(여기서, n은 0 내지 2이다)으로 이루어진 그룹으부터 선택된 헤테로원자를 0 내지 4개 함유한다.

융합된 바이사이클릭 헤테로아릴 그룹의 예에는 화학식 16-A, 16-B 및 16-C의 화합물이 포함된다:

위의 화학식 16-A에서,

Z₁, Z₂및 Z₃은 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, Z₁내지 Z₃중의 하나는 탄소이며 화학식 I에 나타낸 바와 같이 분자의 나머지 부분에 결합되어 있고,

Z들 중의 하나가 CR₂인 경우, 나머지 2개의 Z는 2개가 N이거나, 하나가 N이고 나머지가 방향성을 방해하지 않으면서 결합되어 있는 O, S 및 N-R₁중의 하나이며, 2개의 Z가 CR₂인 경우, 나머지 Z는 방향성을 방해하지 않으면서 결합되어 있는 N, O, S 및 N-R₁로 이루어진 그룹으로부터 임의로 선택될 수 있으며,

W₁, W₂및 W₃은 독립적으로 CR₄R₄, S, SO, SO₂, O, N-R₁또는 C=O이고, 단 S-S, O-O 또는 S-O 결합의 형성은 포화된 환 시스템을 형성할 수 없고,

t는 1 내지 4이다.

위의 화학식 16-B에서,

Z들 중의 하나가 CR₂인 경우, 나머지 2개의 Z는 독립적으로 방향성을 방해하지 않으면서 결합되어 있는 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁일 수 있으며, 2개의 Z가 N인 경우, 환 중의 나머지 탄소원자가 화학식 I에 나타낸 바와 같이 분자의 페넴 부분에 결합되어 있고,

W₁, W₂및 W₃은 독립적으로 CR₄R₄, S, SO, SO₂, O 또는 N-R₁이고,

t는 1 내지 4이며,

Y₁및 Y₂는 N 또는 C이고,

단 방향족 헤테로사이클이 이미다졸인 경우, 포화된 환은 브릿지헤드 탄소원자에 인접한 S를 함유하지 않을 것이다.

위의 화학식 16-C에서,

Z₁, Z₂, Z₃및 Z₄는 독립적으로 CR₂또는 N이고, Z₁내지 Z₄중의 하나는 탄소원자이며 화학식 I로 나타낸 분자의 나머지 부분에 결합되어 있으며,

단 S-S, O-O 또는 S-O 결합의 형성은 포화된 환 시스템을 형성할 수 없으며,

t는 1 내지 4이고,

Y₁및 Y₂는 독립적으로 C 또는 N이다.

발명의 공정

화학식 I의 화합물은 적합하게 치환된 화학식 17의 알데하이드를 바람직하게는 약 -20 내지 -40℃의 저온에서 온화한 염기(예: 트리에틸아민, DMAP 또는 디이소프로필 에틸 아민) 속에서 루이스 산, 바람직하게는 무수 할로겐화망간, 보다 바람직하게는 무수 MgBr₂또는 MgBr₂:에테레이트의 존재하에 화학식 16의 6-브토로모-페넴 유도체와 축합시킴으로써 온화하고 쉬운 방법으로 제조할 수 있다(반응식 2). 화학식 18의 알돌 중간체 생성물을 산 클로라이드 또는 무수물로 작용화하여, 바람직하게는 아세테이트, 트리플레이트 또는 화학식 19의 토실레이트를 수득할 수 있거나, 화학식 18a의 화합물이 분리되는 경우, 화학식 18a의 화합물을 실온에서 적합한 유기 용매, 바람직하게는 CH₂Cl₂속에서 테트라할로메탄 및 트리페닐 포스핀과 반응시킴으로써 할로겐 유도체로 전환시킬 수 있다. 화학식 19의 화합물은 온화한 온도, 바람직하게는 약 20 내지 35℃ 및 약 6.5 내지 8.0의 pH에서 금속(예: 활성화된 아연)과 인산염 완충액을 사용하여 환원성 제거 공정을 수행하거나 촉매, 바람직하게는 Pd/C를 사용하여 수소화시킴으로써 목적하는 생성물을 원활하게 전환시킬 수 있다. 환원성 제거 단계가 카복실 그룹의 탈보호가 발생하도록 수행될 수 있음을 주목해야 한다. 카복실레이트 산소 상의 보호 그룹이 p-니트로벤질 치환체라면, 환원성 제거 및 탈보호는 1단계로 성취될 수 있다. 그러나, 보호 그룹이 p-니토로벤질 치환체 이외의 치환체라면, 보호 그룹의 특징에 따라 2단계 공정이 수행될 수 있다. 생성물은 유리 산 또는 알칼리 금속 염으로서 분리될 수 있다. 위에서 언급한 2단계 공정은 화학식 19의 중간체의 분리없이 전체 공정을 수행함으로써 1단계로 수행될 수 있다. 이는 비교적 간단한 공정이며, 수율과 경제적 가능성 측면에서 매우 효과적이며 광범위하게 다양한 화합물을 제조할 수 있다. 이러한 공정은 대량 합성을 수행할 수 있으며, 각종 알데하이드에 적용할 수 있다.

본 발명의 하나의 중요한 국면은 안정한 화학식 16의 안정한 브로모페넴 중간체의 용도에 관한 것이다. 중간체의 안정성은 분해가 최소인 알돌 축합 단계 [및 저장 수명 안정성]와 관련된다. 본 발명에서, 중요한 중간체인 화학식 16의 화합물(여기서, R은 p-니트로벤질 그룹이다)은 안정하며 결정성 중간체이다. 본 발명에서, 화학식 16a의 중간체는 화학식 Q의 중간체보다 더 안정하다고 알려져 있다. 화학식 16a와 화학식 Q의 중간체에 대한 비교 열안정성 데이타가 표 1에 기재되어 있다. 화학식 16a의 중간체의 이러한 놀란 만한 안정성은 화합물의 저장 수명 시간 뿐만 아니라 스케일-업(scale-up) 가능성을 향상시킨다. 위에서 언급한 바와 같이, 카복실 그룹을 p-니트로벤질 그룹으로 보호하면 화학식 I의 최종 화합물을 제조하는 공정에서 단계의 수를 감소시킨다. 중간체의 결정성 특징은 X선 회전 연구로 입증된다. 표 2는 화학식 16a의 X선 분말 파라미터를 나타낸다.

화학식 16a

잔류비(%)¹
일수	화학식 16a	화학식 Q
0	100.0	100.0
1	100.0	99.7
2	100.0	95.3
4	100.0	72.9
7	98.7	69.8
14	98.4	시험하지 않음
1) HPLC 분석으로 조사함온도: 40℃, 고체 상태HPLC 조건:컬럼: 이널트실 SIL 100-5, 4.6X150mm(쥐엘 싸이언스 인코포레이티드)이동상:에틸아세테이트:n-헥산(10:35vv)파장: 312nM; 유량: 1.0mL/분, 실온

유리하게는, 환원성 제거 단계 동안, 본 발명에서 목적하는 "Z" 이성체가 매우 우선적으로 (약 50:1) 45 내지 55:1로 형성된다. "E" 이성체의 형성은 반응 혼합물에서 관찰되지 않는다. 또한, 환원성 제거 단계는 10% Pd/C를 통해 화학식 19의 중간체를 수소화시킴으로써 수행될 수 있다.

본 발명에서 사용한 화학식 16a의 중간체를 시판중인 화학식 20의 6-아미노페니실란산(6-APA)로부터 제조할 수 있다(반응식 3). 화학식 20의 6-아미노페니실란산(6-APA)를 반응식 3에 개략화되어 있는 공정에 의해 화학식 16a의 브로모페넴으로 전환시킬 수 있다. 화학식 20의 6-아미노페니실란산(6-APA)을 1단계 공정에 의해 화학식 22의 브로모-PNB 유도체로 전환시킨다. 화학식 22의 브로모-PNB 유도체를 화학식 23의 설폭사이드로 산화시킨 다음, 개환반응시켜 화학식 24의 화합물을 수득한다. 화학식 24의 화합물을 반응식 3에 개략화되어 있는 공정에 의해 화학식 16a로 전환시킨다. 유리하게는, 본 발명에서, 화학식 23의 화합물의 화학식 26화합물로의 전환은 중간체인 화학식 24의 화합물과 화학식 25의 화합물의 분리없이 1단계로 수행될 수 있다. 이와 같이 수득한 화학식 16a의 브로모페넴을 무수물 MgBr₂또는 시판중인 MgBr₂:O(Et)₂의 존재하에 화학식 17의 알데하이드(참조: 반응식 2)와 반응시킨다. 알돌 생성물을 아세테이트로서 정지시키고, 화학식 19의 브로모 아세테이트를 실온에서 활성화된 아연(예: 0.1N HCl로 새로 활성화됨)과 인산염 완충액(pH: 6.5)과 반응시킴으로써 화학식 I의 최종 생성물로 편리하게 전환시킬 수 있다. 생성물을 다이안이온(Dianion) HP-21 컬럼 크로마토그래피와 같은 공지된 수단을 사용하여 편리하게 정제시킬 수 있다. 초기에, 컬럼을 물로 용리시켜 무기 불순물을 제거한 다음, 이후에 10% MeCN:물로 용리시킨다. 이러한 공정을 통해 수득한 생성물을 98%가 순수하며, 결정에 의해 추가로 정제할 수 있다. Et₃N 및 MgB_r2를 사용하는 알콜 축합 반응은 매우 효과적이며 일반적이다. 본 발명은 화학식 I의 최종 생성물을 수득하기 위해 각종 알데하이드로 확장될 수 있다.

본 발명은 하기 단계 1 내지 6을 사용하여 화학식 I의 화합물을 제조하는 방법에 관한 것이다:

단계 1:

화학식 20의 6-아미노페니실란산을 -10 내지 -30℃에서 48% w/w 브롬화수소산 및 아질산나트륨 또는 아질산칼륨 용액의 존재하에 유기 용매(바람직하게는, 메탄올 또는 THF)와 물에 용해시켜 6-브로모 유도체를 형성한다. 화학식 21의 6-브로모페니실란산 유도체를 분리시키거나, 원위치에서 유기 용매(바람직하게는, THF 또는 DMF) 속에서 유기 염기 또는 무기 염기(바람직하게는, 탄산나트륨 또는 탄산칼륨)의 존재하에 4-니트로벤질브로마이드를 사용하여 화학식 22의 p-니트로벤질 6-브롬페니실라네이트로 전환시킬 수 있다.

단계 2:

단계 1에 개략화되어 있는 공정에 의해 수득한 화학식 22의 생성물 4-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트를 분리시키거나, 화학식 22의 생성물을 임의의 공지된 산화제[예: 3-클로로퍼옥시벤조산(mcpba) 또는 과산화수소]를 사용하여 화학식 23의 4-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트 1-옥사이드로 산화시킴으로써 동일한 단계(즉, 단계 1; 연속 형성)에서 화학식 23의 4-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트 1-옥사이드로 변형시킬 수 있다.

단계 3:

단계 2로부터의 생성물, 즉 화학식 23의 4-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트 1-옥사이드는, 화학식 23의 4-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트 1-옥사이드를 방향족 용매(바람직하게는, 톨루엔) 속에서 2-머캅토벤조티아졸(HSBT)로 환류시킴으로써 화학식 24의 4-니트로벤질(2R)-2-[(3S,4R)-4-(벤조티아졸-2-일디티오)-3-브로모-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-3-에노에이트로 전환시킬 수 있다.

단계 4:

단계 3으로부터의 생성물, 즉 화학식 24의 4-니트로벤질(2R)-2-[(3S,4R)-4-(벤조티아졸-2-일디티오)-3-브로모-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-3-에노에이트를 유기 용매(바람직하게는, 톨루엔)에 용해시킬 수 있으며, 주위 온도에서 유기 3급 염기((바람직하게는, 트리에틸아민)와의 반응시 화학식 25의 4-니트로벤질-2-[(3S,4R)-4-(벤조티아졸-2-일디티오)-3-브로모-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-2-에노에이트를 수득한다.

단계 5:

단계 4로부터의 생성물, 즉 화학식 25의 4-니트로벤질-2-[(3S,4R)-4-(벤조티아졸-2-일디티오)-3-브로모-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-2-에노에이트를 -10 내지 -30℃에서 방향족 유기 용매(바람직하게는, 톨루엔) 속에서 유기 산(바람직하게는, 포름산), 아세트산 무수물/유기 3급 염기(바람직하게는, 피리딘) 및 트리알킬 또는 트리아릴 포스핀(바람직하게는, 트리페닐포스핀)의 존재하에 반응을 수행함으로써 화학식 26의 4-니트로벤질 2-[(3S,4R)-3-브로모-4-포르밀티오-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-2-에노에이트로 전환시킬 수 있다.

화학식 I

위의 화학식 I에서,

A와 B 중의 하나는 수소이고, 나머지는 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 아릴, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 헤테로아릴, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 융합된 바이사이클릭 헤테로아릴, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 융합된 트리사이클릭 헤테로아릴, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 사이클로알킬, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 알킬, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 알케닐, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 알키닐 또는 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 포화되거나 부분 포화된 헤테로아릴이고,

R₅는 H; C₁-C₆알킬, C₅-C₆사이클로알킬 및 CHR₃OCOC₁-C₆로 이루어진 그룹으로부터 선택된 생체내 가수분해 가능한 에스테르; 또는 Na, K 및 Ca로 이루어진 그롭으로부터 선택된 염이며,

R₂는 수소, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, 1개 또는 2개의 이중 결합을 갖는 치환되거나 치환되지 않은 C₂-C₆알케닐, 1 내지 2개의 삼중 결합을 갖는 치환되거나 치환되지 않은 C₂-C₆알키닐, 할로겐, 시아노, N-R₆R₇, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알콕시, 하이드록시, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴, COOR₆, 치환되거나 치환되지 않은 알킬 아릴옥시 알킬아민, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시, 치환되거나 치환되지 않은 C₃-C₆알케닐옥시, 치환되거나 치환되지 않은 C₃-C₆알키닐옥시, C₁-C₆알킬아미노-C₁-C₆알콕시, 알킬렌 디옥시, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시-C₁-C₆알킬 아민, C₁-C₆퍼플루오로 알킬, S(O)_q- 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, S(O)_q- 치환되거나 치환되지 않은 아릴(여기서, q는 0, 1 또는 2이다), CONR₆R₇, 구아니디노 또는 사이클릭 구아니디노, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴알킬, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴-C₁-C₆알킬, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬 모노 또는 바이사이클릭 포화 헤테로사이클, 치환되거나 치환되지 않은 C₈-C₁₆아릴알케닐, SO₂NR₆R₇, 치환되거나 치환되지 않은 아릴알킬옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시아릴, 치환되거나 치환되지않은 아릴옥시헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬 아릴옥시아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬아릴옥시헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시알킬 또는 치환되거나 치환되지 않은 알킬아릴옥시알킬아민, 바람직하게는 H, 치환되거나 치환되지 않은 알킬, 치환되거나 치환되지 않은 알콕시, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴, 할로겐, CN, 하이드록시, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로사이클, -CONR₆R₇, COOR₆, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, S(O)_q-알킬 또는 S(O)_q-아릴이며,

R₃은 수소, C₁-C₆알킬, C₅-C₆사이클로알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴 또는 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴이고,

R₆및 R₇은 독립적으로 H, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴알킬, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴알킬 또는 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬 헤테로아릴이거나, R₆과 R₇은 함께 1개 또는 2개의 헤테로원자, 예를 들면, N-R₁, O 또는 S=(O)_n(여기서, n은 0 내지 2이다)를 임의로 갖는 3 내지 7원 포화 환 시스템을 형성할 수 있다.

화학식 23의 화합물을 중간체의 분리없이 화학식 26의 화합물로의 연속 전환

단계 2로부터의 생성물, 즉 화학식 23의 4-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트 1-옥사이드를 바람직하게는 1 내지 3시간 동안 환류 방향족 유기 용매(바람직하게는, 톨루엔) 속에서 머캅토벤조티아졸과 반응시킨 다음, 0 내지 -20℃에서 3 내지 4시간 동안 트리에틸아민으로 처리한다. 이러한 처리 후에, 반응 혼합물을 -10 내지 -40℃에서 유기 산(바람직하게는, 포름산), 무수물(아세트산 무수물), 유기 3급 염기(바람직하게는, 피리딘) 및 트리알킬 또는 트리아릴 포스페이트로 연속적으로 충전시킨다.

단계 6:

단계 5 또는 연속적인 전환으로부터의 생성물인 화학식 26의 4-니트로벤질 2-[(3S,4R)-3-브로모-4-포르밀티오-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-2-에노에이트를 -70 내지 -90℃에서 유기 용매(바람직하게는, 에틸 아세테이트)에 용해시키고, 오존화 산소를 3 내지 4시간 동안 통과시킨 다음, 아인산염 시약(바람직하게는, 트리메틸 포스파이트)을 사용하여 분자내 폐환시킨다. 화학식 16의 생성물, 4-니트로벤질 (5R,6S)-6-브로모페넴-3-카복실레이트를 에틸아세테이트:헥산으로부터 결정화시킨다.

또한, 본 발명은 화학식 16a의 화합물에 관한 것이다.

화학식 16a

이러한 중간체의 결정의 성질은 안정성을 부여하여 보관 수명 시간을 증가시킨다. 화학식 16의 화합물의 안정성 데이타는 표 1에 제시되어 있다.

단계 7:

화학식 16a의 4-니트로벤질 (5R,6S)-6-브로모페넴-3-카복실레이트와 적합하게 치환된 알데하이드(위에서 정의한 바와 같음)와의 반응으로 알돌 축합 단계의 수행은 -20 내지 -40℃의 온도에서 비양성자성 극성 유기 용매(들)(바람직하게는, THF 또는 아세토니트릴) 속에서 루이스 산(바람직하게는, 무수 MgBr₂또는 MgBr₂) 및 유기 3급 염기[바람직하게는, DMAP 또는 디이소프로필 에틸아민]의 존재하에 수행할 수 있다. 화학식 18a의 알돌 중간체 생성물을 0 내지 -10℃에서 동일한 단계에서 산 클로라이드 또는 무수물을 사용하여 작용화하여 아세테이트, 트리플리 무수물, 트리플레이트, 토실클로라이드 또는 토실레이트를 수득하거나, 화학식 18a의화합물이 분리되는 경우, 화학식 18a의 화합물을 실온에서 적합한 유기 용매, 바람직하게는 CH₂Cl₂속에서 테트라할로메탄 및 트리페닐 포스핀과 반응시킴으로써 할로겐 유도체로 전환시킬 수 있다.

화학식 18a

단계 8:

화학식 I의 화합물을 수득하기 위해 최종 단계, 즉 환원성 제거 단계는 알돌 생성물 혼합물을 주위 온도(바람직하게는, 20℃ 내지 35℃)에서 유기 용매(바람직하게는, THF/아세토니트릴), pH 인산염 완충액(pH 범위 6.0 내지 8.5, 바람직하게는 6.5 내지 7) 및 활성화 금속(예: 아연, 주석 또는 알루미늄)에 용해시킴으로써 수행될 수 있다. 알칼리 금속 염으로서의 생성물을 역상 수지 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제시킬 수 있다.

최종 단계, 즉 환원성 제거 단계는, 알돌 생성물을 유기 용매(예: THF 또는 아세토니트릴)와 인산염 완충액(pH: 6.5 내지 7.0)에 용해시킨 다음, 10 내지 100psi(바람직하게는 40psi) 압력에서 Pd/C를 사용하여 수소화시킴으로써 수행할수 있다.

실험

실시예 1: 나트륨 (5R)-(Z)-6-(2,3-디하이드로-이미다조[2,1-b]티아졸-6-일메틸렌)페넴-3-카복실레이트의 제조방법

단계 1: p-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트

6-아미노페니실란산(5.0g)을 -10℃에서 메탄올(44mL), 물(14mL) 및 48% w/w 브롬화수소산(14mL)으로 이루어진 냉각액에 첨감한다. 첨가를 완결시킨 후에, 혼합물을 -15℃로 냉각시킨다. 아질산나트륨 용액(물 6.6mL에 용해되어 있는 2.4g)을 5분에 걸쳐 첨가하고, 생성된 용액을 냉각시키지 않고 30분 동안 추가로 교반시킨다. 염화나트륨(2.4g)을 반응 용액에 용해시킨다. 반응 혼합물을 디클로로메탄(2 x 36mL)으로 추출한다. 합한 유기 층을 염수(36mL)로 세척하고, 건조(MgSO₄)시킨 다음, 감압하에 25℃에서 20mL로 농축시킨다. 잔류 용액은 6-브로모페니실란산을 함유하고, 다음 반응에 그 자체로서 사용된다.

무수 탄산칼륨(2.9g), 디메틸포름아미드(40mL) 및 4-니트로벤질 브로마이드(5.0g)을 연속적으로 잔류 용액에 첨가하고, 혼합물을 35 내지 40℃에서 1시간 동안 교반시킨다. 반응 용액을 물(33mL)과 디클로로메탄(41mL)과의 혼합물에 부어넣고, 유기 층을 분리시킨다. 유기 층을 물(40mL)과 염수(40mL)로 세척하고, 건조(MgSO₄)시킨 다음, 증발시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용하고, 에틸 아세테이트-헥산(4/1)으로 용리시키면, 표제 화합물을 무색 고체(7.2g, 75%)로서 수득한다.

¹H-NMR (δ, CDCl₃): 1.41 (s, 3H), 1.62 (s, 3H), 4.61 (s, 1H), 4.83 (d, 1H, J = 1.5 Hz), 5.25 및 5.34 (AB, 2H, J = 13.0 Hz), 5.41 (d, 1H, J = 1.5 Hz), 7.56 (d, 2H, J = 8.7 Hz), 8.26 (d, 2H, J = 8.7 Hz).

단계 2: p-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트 1-옥사이드

p-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트(1.36g)를 디클로로메탄(20mL)에 용해시키고, 0℃로 냉각시킨다. 3-클로로퍼벤조산(0.56g)을 상기 용액에 첨가하고, 10분 동안 교반시킨다. 반응 용액을 포화된 탄산수소나트륨, 물 및 염수로 세척하고, 건조(MgSO₄)시킨 다음, 감압하에 증발시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용하고, 에틸 아세테이트-헥산(1/1)으로 용리시켜 표제 화합물을 무색 고체(1.4g, 정량)로서 수득한다.

1H-NMR (δ, CDCl₃): 1.17 (s, 3H), 1.69 (s, 3H), 4.60 (s, 1H), 5.04 (d, 1H, J = 1.5 Hz), 5.10 (d, 1H, J = 1.5 Hz), 5.30 및 5.37 (AB, 2H, J = 12.9 Hz), 7.56 (d, 2H, J = 8.7 Hz), 8.27 (d, 2H, J = 8.7 Hz).

p-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트 1-옥사이드의 연속 제조방법:

6-아미노페니실란산(500g)을 -10℃에서 메탄올(3.5L), 물(1.36L) 및 48% w/w 브롬화수소산(1.36L)의 냉각액에 첨가한다. 첨가를 완결시킨 후에, 혼합물을 -15℃로 냉각시킨다. 아질산나트륨(물 660mL에 용해되어 있는 235g)을 30분에 걸쳐 첨가하고, 생성된 용액을 냉각시키지 않고 30분 동안 추가로 교반시킨다. 염화나트륨(240g)을 반응 용액에 용해시킨다. 반응 혼합물을 디클로로메탄(2 x 3L)으로 추출한다. 합한 유기 층을 염수(3L)로 세척하고, 건조(MgSO₄)시킨 다음, 감압하에 25℃에서 1.6L로 농축시킨다. 잔류 용액은 6-브로모페니실란산을 함유하고, 다음 반응에 그 자체로서 사용된다.

무수 탄산칼륨(288g), 디메틸포름아미드(2.8L) 및 4-니트로벤질 브로마이드(500g)을 연속적으로 잔류 용액에 첨가하고, 혼합물을 35 내지 40℃에서 1시간 동안 교반시킨다. 반응 용액을 물(2.8L)과 디클로로메탄(3.4L)과의 혼합물에 부어넣고, 유기 층을 분리시킨다. 유기 층을 물(2.8L)과 염수(3L)로 세척하고, -2℃로 냉각시킨다. 유기 층은 p-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트를 함유하며, 다음 반응에 그 자체로서 사용된다.

3-클로로퍼벤조산(355g)을 유기 층에 15분에 걸쳐 첨가하고, 10분 동안 교반시킨다. 반응 혼합물을 에틸 아세테이트(4.8L)로 희석시키고, 포화된 탄산수소나트륨(7.6L)으로 세척한다. 유기 층을 분리하고, 수성 층을 에틸 아세테이트(3.9L)로 재추출한다. 합한 유기 층을 물(3.9L)과 염수(3.9L)로 세척하고, 건조(MgSO₄)시킨 다음, 감압하에 30℃에서 증발시킨다. 잔류 고체를 에틸 아세테이트(1.8L)로 30분 동안 분쇄하고, 헥산(5.4L)을 상기 혼합물에 1시간에 걸쳐 적가한다. 고체를 여과 제거하고, 필터 케이크를 에틸 아세테이트-헥산(1/4, 0.8L)으로 세척한다. 고체를 1시간 동안 공기 중에서 건조시키고, 진공하에 실온에서 밤새 건조시킨다. 표제 화합물을 담황색 결정성 고체(768g, 77%)로서 수득한다.

단계 3: p-니트로벤질 (2R)-2-[(3S,4R)-4-(벤조티아졸-2-일디티오)-3-브로모-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-3-에노에이트

p-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트 1-옥사이드(4.31g) 및 머캅토벤조티아졸(1.67g)을 물을 공비 제거하기 위한 장치(딘 & 스탁 장치)를 사용하여 환류 톨루엔(14mL)에서 1시간 동안 가열한다. 실온으로 냉각시킨 후에, 반응 용액을 감압하에 증발시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용하고, 에틸 아세테이트-헥산(2/5)으로 용리시켜 표제 화합물을 담황색 고체(5.67g, 98%)로서 수득한다.

¹H-NMR (δ, CDCl₃): 1.92 (s, 3H), 4.87 (s, 1H), 5.05 (s, 1H), 5.10 (d, 1H, J = 1.7 Hz), 5.21 (s, 4H), 7.39 (t, 1H, J = 7.1 Hz), 7.41 - 7.50 (m, 3H),7.81 (d, 1H, J = 8.0 Hz), 7.90 (d, 1H, J = 8.0 Hz), 8.20 (d, 2H, J = 8.8 Hz).

단계 4: p-니트로벤질 2-[(3S,4R)-4-(벤조티아졸-2-일디티오)-3-브로모-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-2-에노에이트

p-니트로벤질 (2R)-2-[(3S,4R)-4-(벤조티아졸-2-일디티오)-3-브로모-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-3-에노에이트(5.1g)를 톨루엔(50mL)에 용핵시키고, 0℃로 냉각시킨 다음, 트리에틸아민(0.12mL)으로 처리한다. 0℃에서 2시간 동안 교반시킨 후에, 반응 용액을 1M HCl, 물, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척하고, 건조(MgSO₄)시킨 다음, 감압하에 증발시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용하고, 에틸 아세테이트-헥산(1/3)으로 용리시켜 표제 화합물을 무색 고체(4.16g, 81%)로서 수득한다. 보다 극성인 분획은 대칭 이황화물을 무색 고체(0.68g, 19%)로서 함유한다.

1H-NMR (δ, CDCl₃): 2.01 (s, 3H), 2.24 (s, 3H), 5.01 (d, 1H, J = 1.7 Hz), 5.24 and 5.30 (AB, 2H, J = 13.1 Hz), 5.35 (d, 1H, J = 1.7 Hz), 7.34 - 7.42 (m, 1H), 7.48 - 7.57 (m, 1H), 7.80 (d, 1H, J = 8.0 Hz), 7.90 (d, 1H, J = 8.0 Hz), 8.14 (d, 3H, J = 8.7 Hz).

대칭 이황화물;¹H-NMR (δ, CDCl₃): 2.01 (s, 6H), 2.29 (s, 6H), 4.73 (d, 2H, J = 1.7 Hz), 5.06 (d, 2H, J = 1.7 Hz), 5.32 (s, 4H), 7.54 (d, 4H, J = 8.6 Hz), 8.24 (d, 4H, J = 8.6 Hz).

단계 5: p-니트로벤질 2-[(3S, 4R)-3-브로모-4-포르밀티오-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-2-에노에이트

p-니트로벤질 2-[(3S,4R)-4-(벤조티아졸-2-일디티오)-3-브로모-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-2-에노에이트(3.16g)를 톨루엔(20mL)에 현탁시키고, -20℃로 냉각시킨다. 포름산(1.10g), 아세트산 무수물(2.45g) 및 피리딘(0.44g)을 연속적으로 첨가한다. 혼합물을 -20℃로 냉각시킨다. 트리페닐포스핀(1.45g)을 5분에 걸쳐 분할하여 첨가한다. -15 내지 -10℃에서 1시간 동안 추가로 교반시킨 후에, 생성된 현탁액을 -30℃로 냉각시킨 다음, 여과한다. 잔류 고체를 차가운(-30℃) 톨루엔(15mL)으로 세정한다. 합한 여액을 빙수(8mL)와 빙냉 염수(1mL)와의 혼합물, 빙수(7mL)와 빙냉 염수(3mL)와의 혼합물, 차가운 포화된 탄산수소나트륨(2 x 11mL) 및 차가운 염수(11mL)로 연속적으로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시킨 다음, 증발시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용하고, 에틸 아세테이트-헥산(1/2)으로 용리시켜 표제 화합물을 차가운 이소프로판올(10mL)로부터 결정화한다. 고체를 여과 제거하고, 차가운 이소프로판올(6mL)로 세척한 다음, 진공하에 실온에서 밤새 건조시킨다. 표제 화합물을 무색 결정성 고체(1.87g, 77%)로서 수득한다.

융점: 104 내지 106℃;

¹H-NMR (δ, CDCl₃): 2.00 (s, 3H), 2.30 (s, 3H), 4.82 (d, 1H, J = 1.9 Hz), 5.32 및 5.38 (AB, 2H, J = 13.3 Hz), 5.81 (d, 1H, J = 1.9 Hz), 7.61 (d, 2H, J = 8.6 Hz), 8.25 (d, 2H, J = 8.6 Hz), 10.09 (s, 1H).

p-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트 1-옥사이드로부터 p-니트로벤질 2-[(3S, 4R)-3-브로모-4-포르밀티오-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-2-에노에이트의 연속 제조방법

p-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트 1-옥사이드(766g)와 머캅토벤조티아졸(294g)을 물을 공비 제거하기 위한 장치(딘 & 스탁 장치)를 사용하여 환류 톨루엔(2.4L)에서 1시간 동안 가열한다. 반응 혼합물을 0℃로 냉각시키고, 트리에틸아민(25mL)으로 처리한다. 0℃에서 2시간 동안 교반시킨 후에, 생성된 현탁액을 -20℃로 냉각시킨다. -10℃ 미만의 온도를 유지하면서 포름산(360g), 아세트산 무수물(798g) 및 피리딘(145g)을 연속적으로 첨가한다. 혼합물 을 -20℃로 냉각시킨다. 트리페닐포스핀(473g)을 -15 내지 -10℃ 사이의 온도를 유지하면서 10분에 걸쳐 분할하여 첨가한다. -15 내지 -10℃에서 1시간 동안 추가로 교반시킨 후에,생성된 현탁액을 -30℃로 냉각시킨 다음, 여과한다. 잔류 고체를 차가운(-30℃) 톨루엔(500mL)으로 세정한다. 합한 여액을 빙수(2L)와 빙냉 염수(0.26L)와의 혼합물, 빙수(1.72L)와 빙냉 염수(0.8L)와의 혼합물, 차가운 포화된 탄산수소나트륨(2 x 2.6L) 및 차가운 염수(2.6L)로 연속적으로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시킨 다음, 증발시킨다. 잔류물을 실리카 겔(6kg) 컬럼 크로마토그래피에 적용하고, 에틸 아세테이트-헥산(1/2)으로 용리시켜 표제 화합물을 차가운 이소프로판올(800mL)로부터 결정화한다. 고체를 여과 제거하고, 차가운 이소프로판올(400mL)로 세척한 다음, 공기 중에서 1시간 동안 건조시키고, 진공하에 실온에서 P₂O₅를 사용하여 밤새 건조시킨다. 표제 화합물을 적색을 띤 황색 결정성 고체(553g, 70%)로서 수득한다.

단계 6: p-니트로벤질 (5R,6S)-6-브로모페넴-3-카복실레이트

p-니트로벤질 2-[(3S,4R)-3-브로모-4-포르밀티오-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-2-에노에이트(300g)를 에틸 아세테이트(7.5L)에 용해시키고, -70℃로 냉각시킨다. 청색이 지속될 때까지, 오존화된 산소를 격렬하게 교반된 용액을 통해 약 1.5시간 동안 통과시킨다. 용액을 2.5시간 동안 질소로 퍼징하고, -70℃에서 트리메틸 포스파이트(384mL)로 처리한다. 혼합물을 서서히 가온시키고, 주위 온도에서 17시간 동안 교반시킨다. 이후, 용액을 45분 동안 온화하게 가열하여 환류시킨다. 실온으로 냉각시킨 후에, 혼합물을 에틸 아세테이트(1.25L)로 희석시킨 다음, 물(2 x 2.5L)과 염수(2.5L)로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시킨 다음, 25℃에서 감압하에 증발시킨다. 잔류 고체를 에틸 아세테이트(0.6L)로 분쇄한다. 헥산(0.45L)을 상기 혼합물에 50분에 걸쳐 적가한다. 고체를 여과 제거하고, 필터 케이크를 에틸 아세테이트-헥산(1/1, 2 x 200mL)에 이어, 에틸 아세테이트-헥산(1/2, 300mL)로 세척한다. 고체를 1시간 동안 공기중에서 건조시키고, 진공하에 실온에서 건조시킨다. 표제 화합물(109.6g, 42%)을 무색 결정성 고체로서 수득한다.

융점: 148 내지 151℃;

¹H-NMR (δ, CDCl₃): 5.20 (d, 1H, J = 0.9 Hz), 5.29 and 5.43 (AB, 2H, J = 13.5 Hz), 5.81 (d, 1H, J = 1.5 Hz), 7.37 (d, 1H, J = 0.9 Hz), 7.60 (d, 2H, J = 8.7 Hz), 8.25 (d, 2H, J = 8.7 Hz).

단계 7: Ph₂NLi 및 MgBr₂에테레이트를 사용하는 p-니트로벤질 (5R)-6-[아세톡시-(2,3-디하이드로-이미다조[2,1-b]티아졸-6-일)-메틸]-6-브로모페넴-3-카복실레이트

MgBr₂에테레이트(335mg)를 아르곤 대기하에 실온에서 p-니트로벤질 (5R,6S)-6-브로모페넴-3-카복실레이트(385 mg)의 무수 THF(12mL) 용액에 첨가한다. 혼합물을 -78℃로 냉각시킨다. 반응 용기을 호일로 덮어서 광을 차단한다. n-부틸 리튬(0.87mL, n-헥산 중의 1.5mol/L)을 -20℃에서 디페닐아민(220mg)의 무수 THF 용액(4mL)에 첨가함으로써 제조된 리튬 디페닐아미드를 격렬하게 교반된 현탁액에 한꺼번에 첨가한다. 15 내지 20초 후에, 격렬하게 교반된 혼합물을 2,3-디하이드로-이미다조[2,1-b]티아졸-6-카브알데하이드(170mg)의 무수 아세토니트릴 용액(5mL)으로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물 -78℃에서 1시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(133mg)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 1시간 동안 교반시킨다. 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 물과 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용하고, 에틸 아세테이트-헥산(1/2 내지 1/1)으로 용리시켜 표제 화합물을 2개의 부분입체 혼합물(3/1, 무색의 무정형 고체, 447mg, 77%)로서 수득한다.

주요 부분입체이성체:¹H NMR (δ, CDCl₃): 2.00 (s, 3H), 3.76-3.86 (m, 2H), 4.10-4.21 (m, 2H), 5.27 및 5.45 (AB, 2H, J = 13.6 Hz), 6.23 (s, 1H), 6.30 (s, 1H), 7.15 (s, 1H), 7.48 (s, 1H), 7.59-7.65 (m, 2H), 8.24 (d, 2H, J = 8.6 Hz).

소수의 부분입체이성체:¹H NMR (δ, CDCl₃): 2.24 (s, 3H), 3.76-3.86 (m, 2H), 4.10-4.21 (m, 2H), 5.27 및 5.45 (AB, 2H, J = 13.6 Hz), 6.08 (s, 1H), 6.79 (s, 1H), 6.91 (s, 1H), 7.44 (s, 1H), 7.59-7.65 (m, 2H), 8.24 (d, 2H, J = 8.6 Hz).

무수 MgBr₂및 Et₃N을 사용하는 p-니트로벤질 (5R)-6-[아세톡시-(2,3-디하이드로-이미다조[2,1-b]티아졸-6-일)-메틸]-6-브로모페넴-3-카복실레이트의 제조방법

2,3-디하이드로-이미다조[2,1-b]티아졸-6-카브알데하이드(88mg)를 아르곤하에 실온에서 무수 MgBr₂(115mg)의 무수 아세토니트릴(4mL) 용액에 첨가한다. 무색 분말을 30분에 걸쳐 침전시킨다. p-니트로벤질 (5R,6S)-6-브로모페넴-3-카복실레이트(200mg)의 무수 THF 용액(4mL)을 첨가하고, -20℃로 냉각시킨 다음, 트리에틸아민(0.18mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 3시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(0.99mL)로 한꺼번에 처리한다. 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 16시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 에틸 아세테이트로 세척한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용하고, 에틸 아세테이트-헥산(1/2 내지 1/1)으로 용리시켜 표제 화합물을 2개의 부분입체 혼합물(10/1, 무색의 무정형 고체, 286mg, 90%)로서 수득한다.

MgBr₂에테레이트 및 Et₃N을 사용하는 p-니트로벤질 (5R)-6-[아세톡시-(2,3-디하이드로-이미다조[2,1-b]티아졸-6-일)-메틸]-6-브로모페넴-3-카복실레이트의 제조방법

MgBr₂에테레이트가 무수 MgBr₂대신 반응에 사용되고, 생성물은 84%의 수율로 분리된다.

단계 8:나트륨 (5R)-(Z)-6-(2,3-디하이드로-이미다조[2,1-b]티아졸-6-일메틸렌)페넴-3-카복실레이트

p-니트로벤질 (5R)-6-[아세톡시-(2,3-디하이드로-이미다조[2,1-b]티아졸-6-일)-메틸]-6-브로모페넴-3-카복실레이트(500mg)를 THF(7.0mL)와 아세토니트릴(3.2mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(2.0g)을 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.5, 10.2mL)에 반복적으로 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 혼합물을 물로 희석시키고, 3℃로 냉각시킨 다음, 1M NaOH를 첨가하여 pH를 8로 조절한다. 반응 용액을 에틸 아세테이트와 혼합하고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 물로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층은 HPLC 분석으로부터 표제 화합물 224mg(79%)을 함유하고, 고진공하에 35℃에서 농축시킨다. 농축액을 디아이온 HP-21[20mL, 미쯔미시 가세이 캄파니 리미티드(Mitsubishi Kasei Co. Ltd.)] 수지 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 물로 용리시킨 다음, 10% 아세토니트릴-물로 용리시켜 표제 화합물의 정제된 활성 분획을 수득한다. 합한 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색 무수 고체(213mg, 75%)로서 표제 화합물을 수득한다. 생성물의 무정형 고체를 물(1.9mL)로 용해시킨다. 아세톤(8mL)을 실온에서 교반시키면서 용액에 첨가하고, 3℃로 냉각시킨 다음, 30분 동안 교반시킨다. 아세톤을 3℃에서 4시간에 걸쳐 30분 마다 2mL 분량으로 혼합물에 첨가한다(총 16mL의 아세톤을 첨가한다). 3℃에서 1시간 동안 교반시킨 후에, 고체를 여과 제거하고, 필터 케이크를 아세톤(2mL)으로 세척한다. 고체를 1시간 동안 광 차단하에 공기중에서 건조시키고, 진공하에 실온에서 밤새 건조시켜 황색 결정성 고체로서 표제 화합물(200mg, 71%)을 수득한다.

¹H NMR (δ, D₂O) 3.82 (d, 2H, J = 7.4 Hz), 4.14-4.20 (m, 2H), 6.42 (s, 1H), 6.82 (s, 1H), 6.96 (s, 1H), 7.42 (s, 1H).

p-니트로벤질 (5R)-6-[아세톡시-(2,3-디하이드로-이미다조[2,1-b]티아졸-6-일)-메틸]-6-브로모페넴-3-카복실레이트로부터 나트륨 (5R)-(Z)-6-(2,3-디하이드로-이미다조[2,1-b]티아졸-6-일메틸렌)페넴-3-카복실레이트의 연속 제조방법

p-니트로벤질 (5R)-6-[아세톡시-(2,3-디하이드로-이미다조[2,1-b]티아졸-6-일)-메틸]-6-브로모페넴-3-카복실레이트(110.1g)를 아르곤 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂(143.4g)의 무수 아세토니트릴(5L) 용액에 첨가한다. 무색 분말을 30분에 걸쳐 침전시킨다. p-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트 1-옥사이드(250g)의 무수 THF 용액(5L)을 파지티브 아르곤 압력하에 12분에 걸쳐 PTFE 튜브를 통해 현탁액으로 옮긴다. 반응 혼합물을 -20℃로 냉각시킨 후에, 트리에틸아민(217mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 3시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(133g)으로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃으로 가온시키고, 0℃에서 16시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트(20L)로 희석시키고, 5% 시트르산(10L) 수용액, 포화된 탄산수소나트륨(10L) 및 염수(10L)로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 에틸 아세테이트(1.4L)로 세척한다. 여액을 감압하에 30℃에서 농축시킨다. 잔류하는 갈색 오일은 HPLC 분석으로부터 알돌 생성물 327g(86.7%)을 함유한다.

생성물 중의 잔류하는 갈색 오일을 THF(5.4L)와 아세토니트릴(2.5L)을 사용하여 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(1.5kg)을 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.5, 7.9L)에 반복적으로 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 약 35℃의 온도를 유지하면서 2.5시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 혼합물을 3℃로 냉각시키고, 얼음으로 냉각시킨 1M NaOH(약 1,750mL)를 첨가하여 3℃ 미만에서 pH를 8로 조절한다. 혼합물을 에틸 아세테이트(4mL)로 희석시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 물(2.5L)로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층은 HPLC 분석으로부터 화합물 137g(64%)을 함유하고, 고진공하에 35℃에서 8.85kg(약 8L)으로 농축시킨다.

농축액을 세파비즈(Sepabeads) SP-207(7L, 미쯔미시 가세이 캄파니 리미티드) 수지 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 물(14L)로 용리시킨 다음, 20% 아세토니트릴-물로 용리시켜 나트륨 (5R)-(Z)-6-(2,3-디하이드로-이미다조[2,1-b]티아졸-6-일메틸렌)페넴-3-카복실레이트의 정제된 활성 분획을 수득한다.

합한 분획을 고진공하에 35℃에서 1.25Kg[약 1L로서, HPLC 분석으로부터 나트륨 (5R)-(Z)-6-(2,3-디하이드로-이미다조[2,1-b]티아졸-6-일메틸렌)페넴-3-카복실레이트 130g(61%)을 함유한다]으로 농축시킨다. 아세톤(2.5L)을 실온에서 교반시키면서 농축액에 첨가한다. 혼합물을 3℃로 냉각시킨 다음, 30분 동안 교반시킨다. 아세톤을 3℃에서 4시간에 걸쳐 30분 마다 625mL 분량으로 혼합물에 첨가한다(총 5L의 아세톤을 첨가한다). 3℃에서 1시간 동안 교반시킨 후에, 고체를 여과 제거하고, 필터 케이크를 아세톤(800mL)으로 세척한다. 고체를 1시간 동안 광 차단하에 공기중에서 건조시키고, 진공하에 실온에서 밤새 건조시켜 황색 결정성 고체로서 표제 화합물[p-니트로벤질 (5R)-6-[아세톡시-(2,3-디하이드로-이미다조[2,1-b]티아졸-6-일)-메틸]-6-브로모페넴-3-카복실레이트로부터 112g, 50%]을 수득한다.

가수소분해 공정을 사용하여 4-니트로벤질 (5R)-6-[아세톡시-(2,3-디하이드로-이미다조[2,1-b]티아졸-6-일)-메틸]-6-브로모페넴-3-카복실레이트로부터의 나트륨 (5R)-(Z)-6-(2,3-디하이드로-이미다조[2,1-b]티아졸-6-일메틸렌)페넴-3-카복실레이트:

4-니트로벤질 (5R)-6-[아세톡시-(2,3-디하이드로-이미다조[2,1-b]티아졸-6-일)-메틸]-6-브로모페넴-3-카복실레이트(116mg, 10% Pd/C(50%, 습윤, 58mg)를 THF(4mL)와 인산염 완충액(pH 6.5, 4mL) 0.5mol/L와의 혼합물에 첨가한다. 혼합물을 H₂하에 40psi 압력하의 실온에서 1시간 동안 수소화시킨다. 반응 혼합물을 여과하고, 3℃로 냉각시킨 다음, 1M NaOH을 첨가하여 pH를 8.0으로 조절한다. 혼합물을 다시 여과하고, 여액을 에틸 아세테이트로 세척한다. 합한 수성 층을 감압하에 35℃에서 농축시키고, 농축액을 디아이온 HP-21 수지(7mL, 미쯔미시 가세이 캄파니 리미티드) 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 물로 용리시킨 다음, 10% 아세토니트릴:물로 용리시킨다. 합한 순수한 분획을 감압하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색 무수 고체로서 표제 화합물을 수득한다.

실시예 2

단계 1: 3,1'-디메틸-3H,1'H-[2,4']비이미다졸릴-4-카브알데하이드

칼륨 t-부톡사이드(3.23g)를 0℃에서 1H,1'H-[2,4']비이미다졸릴-4-카브알데하이드(1.95g) 및 18-크라운-6(634mg)의 무수 DMF(140mL) 용액의 혼합물에 첨가한다. 반응 혼합물을 10분 동안 교반시키고, 요오드화메틸(1.85mL)로 처리한다. 30분 동안 교반시키고, 실온에서 17시간 동안 교반시킨 후에, 반응 혼합물을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 H₂O-CHCl₃로 용해시키고, 분리시킨다. 수성 층을 클로로포름으로 추출한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 증발시킨다. 조 물질을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(클로로포름-메탄올 = 9/1)로 정제한다. 표제 화합물(887mg, 39%)과 이의 위치 이성체 1,1'-디메틸-1H,1'H-[2,4']비이미다졸릴-4-카브알데하이드(296mg, 13%)를 연한 핑크색 고체로서 수득한다.

3,1'-디메틸-3H,1'H-[2,4']비이미다졸릴-4-카브알데하이드:¹H NMR (δ, CDCl₃) 3.78 (s, 3H), 4.37 (s, 3H), 7.51 (d, 1H, J = 1.0 Hz), 7.62 (d, 1H, J = 1.0 Hz), 7.76 (s, 1H), 9.71 (s, 1H).

1,1'-디메틸-1H,1'H-[2,4']비이미다졸릴-4-카브알데하이드:¹H NMR (δ, CDCl₃) 3.76 (s, 3H), 4.10 (s, 3H), 7.47 (d, 1H, J = 0.9 Hz), 7.57 (s, 1H), 7.59 (d, 1H, J = 0.9 Hz), 9.85 (s, 1H).

단계 2: (5R,6RS)-6-[(RS)-아세톡시-(3,1'-디메틸-3H,1'H-[2,4']비이미다졸릴-4-일)-메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르

3,1'-디메틸-3H,1'H-[2,4']비이미다졸릴-4-카브알데하이드(171mg)를 질소 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂(800mg)의 무수 아세토니트릴(20mL) 용액에 첨가한다. (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(346mg)의 무수 THF 용액(20mL)을 혼합물에 첨가하고, -20℃로 냉각시킨 다음, 트리에틸아민(0.768mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 2시간 동안 교반시키고, 4-디메틸아미노피리딘(22mg)과 아세트산 무수물(0.17mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 17시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 클로로포름-메탄올(9/1)로 용리시킨다. 표제 화합물(507.6mg, 91.4%)을 수득한다.

¹H NMR (δ, CDCl₃) 2.19 (s, 3H), 3.75 (s, 3H), 4.03 (s, 3H), 5.29 (d, 1H, J = 13.5 Hz), 5.42 (d, 1H, J = 13.5 Hz), 6.03 (s, 1H), 6.65 (s, 1H), 7.34 (s, 1H), 7.48 (d, 1H, J = 1.2 Hz), 7.55 (d, 1H, J = 1.2 Hz), 7.59-7.61 (m, 3H), 8.23-8.26 (m, 2H).

단계 3: (5R),(6Z)-6-(3,1'-디메틸-3H,1'H-[2,4']비이미다졸릴-4-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 나트륨 염

(5R,6RS)-6-[(RS)-아세톡시-(3,1'-디메틸-3H,1'H-[2,4']비이미다졸릴-4-일)-메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(596mg)를 THF(8.3mL)와 아세토니트릴(3.9mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(2.38g)과 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.5, 12.2mL)을 혼합물에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 용액을 에틸 아세테이트와 혼합하고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 물로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 고진공하에 35℃에서 농축시킨다. 농축액을 디아이온 HP-21(60mL, 미쯔미시 가세이 캄파니 리미티드) 수지 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 물로 용리시킨 다음, 5 내지 10% 아세토니트릴-물로 용리시킨다. 합한 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색의 무정형 고체(66.3mg, 19%)로서 표제 화합물을 수득한다. 융점: 113℃(분해);

¹H NMR (δ, D₂O) 3.31 (s, 3H), 3.52 (s, 3H), 5.74 (s, 1H), 6.43 (s, 2H), 6.70 (s, 1H), 7.27 (s, 1H), 7.46 (s 1H)

실시예 3

단계 1: 2-벤질-1H-이미다졸-4-카브알데하이드

2-페닐-아세토아미딘(2g)을 CHCl₃(30mL) 중의 2-브로모-3-이소프로폭시-프로펜알(2.88g) 용액에 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반시킨다. 이후, 트리에틸아민(2.09mL)을 혼합물에 첨가하고, 6시간 동안 가열 환류시킨다. 혼합물을 실온으로 냉각시키고, CHCl₃로 희석시킨 다음, 10% 탄산수소칼륨으로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 에틸 아세테이트-헥산(3/1)으로 용리시킨다. 조 화합물을 에틸 아세테이트와 n-헥산으로부터 결정화시켜 표제 화합물(1.10g, 40%)을 수득한다.

¹H NMR (δ, CDCl₃) 4.17 (s, 2H), 7.24-7.36 (m, 5H), 7.72 (광폭 s, 1H),9.60 (광폭 s, 1H), 10.28 (광폭 s, 1H).

단계 2: 2-벤질-4-포르밀-이미다졸-1-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르

2-벤질-1H-이미다졸-4-카브알데하이드(1g)와 탄산수소나트륨(1.13g)을 디옥산(30mL)과 물(30mL)에 용해시킨다. 디옥산(2.62g) 중의 p-니트로벤질 클로로포르메이트(PNZCl) 48.7% 용액을 0℃에서 용액에 첨가하고, 2.5시간 동안 교반시킨다. 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 포화된 탄산수소나트륨과 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 클로로포름-아세톤(9/1)으로 용리시킨다. 표제 화합물을 연갈색 오일(1.97g, 100%)로서 수득한다.

¹H NMR (δ, CDCl₃) 4.46 (s, 2H), 5.42 (s, 2H), 7.19-7.30 (m, 5H), 7.44-7.47 (m, 2H), 8.06 (s, 1H), 8.21-8.25 (m, 2H), 9.91 (s, 1H).

단계 3: (5R,6RS)-6-{(RS)-아세톡시-[2-벤질-1-(4-니트로-벤질옥시카보닐)-1H-이미다졸-4-일]-메틸}-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르

무수 아세토니트릴(10mL) 중의 2-벤질-4-포르밀-이미다졸-1-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(1.9g) 용액을 질소 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂(2.41g)의 무수 아세토니트릴(50mL) 용액에 첨가한다. (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(2g)의 무수 THF 용액(60mL)을 혼합물에 첨가하고, -20℃로 냉각시킨 다음, 트리에틸아민(1.8mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기을 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 2시간 동안 교반시키고, 4-디메틸아미노피리딘(127mg)과 아세트산 무수물(0.98mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 16시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, H₂O, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 에틸 아세테이트로 세척한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 에틸 아세테이트-헥산(2/3 내지 1/1)으로 용리시킨다. 표제 화합물을 2개의 부분입체 혼합물(3/2, 담황색의 무정형 고체, 2.8g, 70%)로서 수득한다.

¹H NMR (δ, CDCl₃) 2.00 (s, 0.6 x 3H), 2.26 (s, 0.4 x 3H), 4.34-4.37 (m, 2H), 5.25-5.47 (m, 4H), 6.02 (s, 0.4 x 1H), 6.22 (s, 0.6 x 1H), 6.25 (s, 0.6 x 1H), 6.85 (d, 0.4 x 1H, J = 1.5 Hz), 7.14-7.62 (m, 11H), 8.21-8.25 (m, 4H).

단계 4: (5R),(6Z)-6-(2-벤질-1H-이미다졸-4-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-

비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 나트륨 염

(5R,6RS)-6-{(RS)-아세톡시-[2-벤질-1-(4-니트로-벤질옥시카보닐)-1H-이미다졸-4-일]-메틸}-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(2.5g)를 THF(35mL)와 아세토니트릴(16.3mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(10g)과 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.4, 51.3mL)을 혼합물에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 용액을 9℃로 냉각시키고, 1M NaOH 수용액을 첨가하여 pH를 7.5로 조절한다. 반응 용액을 에틸 아세테이트와 혼합하고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 물로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 고진공하에 35℃에서 농축시킨다. 농축액을 디아이온 HP-21(250mL, 미쯔미시 가세이 캄파니 리미티드) 수지 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 물로 용리시킨 다음, 5 내지 10% 아세토니트릴-물로 용리시킨다. 합한 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색의 무정형 고체(780mg, 67%)로서 표제 화합물을 수득한다. 융점: 146℃(분해);

¹H NMR (δ, D₂O) 3.92 (s, 2H), 6.39 (d, 1H, J = 0.8 Hz), 6.74 (s, 1H), 6.89 (s, 1H), 7.13-7.16 (m, 3H), 7.21-7.25 (m, 3H).

실시예 4

단계 1: 4-포르밀-2-티아졸-2-일-이미다졸-1-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르

2-티아졸-2-일-1H-이미다졸-4-카브알데하이드(570mg)를 무수 CH₂Cl₂(35mL)에 용해시킨다. N,N'-디이소프로필에틸아민 및 디옥산(1.69mL) 중의 p-니트로벤질 클로로포르메이트(PNZCl) 48.7% 용액을 0℃에서 용액에 연속적으로 첨가하고, 2시간 동안 교반시킨다. 반응 혼합물을 CHCl₃로 희석시키고, 포화된 탄산수소나트륨과 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 에틸 아세테이트와 n-헥산으로부터 결정화시켜 표제 화합물(1.05g, 92%)을 수득한다.

¹H NMR (δ, CDCl₃) 5.49 (s, 2H), 7.50 (d, 2H, J = 8.8 Hz), 7.55 (d, 1H, J = 3.4 Hz), 7.89 (d, 1H, J = 3.1 Hz), 8.19 (s, 1H), 8.24 (dq, 2H, J = 8.8, 2.0 Hz), 9.97 (s, 1H).

단계 2: (5R),(6Z)-6-(2-티아졸-2-일-1H-이미다졸-4-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 나트륨 염

4-포르밀-2-티아졸-2-일-이미다졸-1-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(940mg)를 질소 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂(1.26g)의 무수 아세토니트릴(35mL) 용액에 첨가한다. (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(1.01g)의 무수 THF 용액(28mL)을 혼합물에 첨가하고, -20℃로 냉각시킨 다음, 트리에틸아민(0.942mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 2.8시간 동안 격렬하게 교반시키고, 4-디메틸아미노피리딘(64mg)과 아세트산 무수물(0.495mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 20시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 0.1M 인산염 완충액(pH 7), 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 에틸 아세테이트로 세척한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(에틸 아세테이트-헥산 = 1/1 내지 에틸 아세테이트만으로)로 대략적으로 정제하여, 조 (5R,6RS)-6-{(RS)-아세톡시-[1-(4-니트로-벤질옥시카보닐)-2-티아졸-2-일-1H-이미다졸-4-일]-메틸}-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(860mg)를 수득한다.

단계 3:

조 (5R,6RS)-6-{(RS)-아세톡시-[1-(4-니트로-벤질옥시카보닐)-2-티아졸-2-일-1H-이미다졸-4-일]-메틸}-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(860mg)를 THF(12mL)와 아세토니트릴(5.6mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(3.44g)과 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.4, 17.6mL)을 용액에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트와 혼합하고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 물로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 고진공하에 35℃에서 농축시킨다. 농축액을 디아이온 HP-21(90mL, 미쯔미시 가세이 캄파니 리미티드) 수지 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 물로 용리시킨 다음, 2.5 내지 5% 아세토니트릴-물로 용리시킨다. 합한 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색의 무정형 고체(126mg, 실시예 7로부터 11%)로서 표제 화합물을 수득한다. 융점: 145℃(분해);

¹H NMR (δ, D₂O) 6.40 (d, 1H, J = 0.7 Hz), 6.81 (s, 1H), 6.89 (s, 1H), 7.38 (s, 1H), 7.48 (d, 1H, J = 3.1 Hz), 7.71 (d, 1H, J = 3.3 Hz).

실시예 5

단계 1: 1-메틸-2-티아졸-2-일-1H-이미다졸-4-카브알데하이드

칼륨 t-부톡사이드(494mg)를 실온에서 2-티아졸-2-일-1H-이미다졸-4-카브알데하이드(717mg) 및 18-크라운-6(106mg)의 무수 THF(30mL) 및 무수 DMF(10mL) 혼합 용액에 첨가한다. 반응 혼합물을 10분 동안 교반시키고, 메틸 요오다이드(0.274mL)로 처리한다. 실온에서 17.5시간 동안 교반시킨 후에, 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 에틸 아세테이트로 용해시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 증발시킨다. 조 물질을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(에틸 아세테이트-헥산 = 1/1)로 정제한다. 표제 화합물(410mg, 53%) 및 이의 위치 이성체 1-메틸-2-티아졸-2-일-1H-이미다졸-5-카브알데하이드(240mg, 31%)를 백색 고체로서 수득한다.

1-메틸-2-티아졸-2-일-1H-이미다졸-4-카브알데하이드: ¹H NMR (δ, CDCl₃) 4.21 (s, 3H), 7.44 (d, 1H, J = 3.2 Hz), 7.68 (s, 1H), 7.89 (d, 1H, J = 3.2 Hz), 9.91 (s, 1H).

1-메틸-2-티아졸-2-일-1H-이미다졸-5-카브알데하이드:¹H NMR (δ, CDCl₃) 4.48 (s, 3H), 7.51 (d, 1H, J = 3.1 Hz), 7.82 (s, 1H), 7.97 (d, 1H, J = 3.1 Hz), 9.82 (s, 1H).

단계 2: (5R,6RS)-6-[(RS)-아세톡시-(1-메틸-2-티아졸-2-일-1H-이미다졸-4-일)-메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르

1-메틸-2-티아졸-2-일-1H-이미다졸-4-카브알데하이드(380mg)를 질소 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂(1.03g)의 무수 아세토니트릴(28mL) 용액에 첨가한다. 무색 분말을 10분에 걸쳐 방치시켜 둔다. (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(760mg)의 무수 THF 용액(28mL)을 혼합물에 첨가하고, -20℃로 냉각시킨 다음, 트리에틸아민(0.768mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기을 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 2시간 동안 교반시키고, 4-디메틸아미노피리딘(48mg)과 아세트산 무수물(0.371mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 22시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 에틸 아세테이트로 세척한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 에틸 아세테이트-헥산(3/2)로 희석시킨다. 표제 화합물을 2개의 부분입체 혼합물(1/1, 담황색의 무정형 고체, 673.4mg, 52%)로서 수득한다.

¹H NMR (δ, CDCl₃) 2.00 (s, 0.5 x 3H), 2.28 (s, 0.5 x 3H), 4.12 (s, 3H), 5.28 (d, 0.5 x 1H, J = 13.5 Hz), 5.29 (d, 0.5 x 1H, J = 13.5 Hz), 5.44 (d, 0.5 x 1H, J = 13.5 Hz), 5.47 (d, 0.5 x 1H, J = 13.5 Hz), 6.16 (s, 0.5 x 1H), 6.30 (s, 0.5 x 1H), 6.42 (s, 0.5 x 1H), 6.87 (d, 0.5 x 1H, J = 0.8 Hz), 6.92 (d, 0.5 x 1H, J = 0.8 Hz), 7.19 (s, 0.5 x 1H), 7.34-7.36 (m, 1H), 7.47 (s, 0.5 x 1H), 7.50 (s, 0.5 x 1H), 7.60-7.64 (m, 2H), 7.83-7.85 (m, 1H), 8.23-8.26 (m, 1H).

단계 3: (5R),(6Z)-6-(1-메틸-2-티아졸-2-일-1H-이미다졸-4-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 나트륨 염

(5R,6RS)-6-[(RS)-아세톡시-(1-메틸-2-티아졸-2-일-1H-이미다졸-4-일)-메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(604mg)를 THF(8.5mL)와 아세토니트릴(3.9mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(2.41g)과 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.4, 23.6mL)을 혼합물에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 용액을 에틸 아세테이트와 혼합하고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 물로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 고진공하에 35℃에서 농축시킨다. 농축액을 디아이온 HP-21(60mL, 미쯔미시 가세이 캄파니 리미티드) 수지 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 물로 용리시킨 다음, 5% 아세토니트릴 및 10% 아세토니트릴-물로 용리시킨다. 합한 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색의 무정형 고체(231mg, 64%)로서 표제 화합물을 수득한다. 융점: 214℃(분해);

¹H NMR (δ, D₂O) 3.91 (s, 3H), 6.44 (s, 1H), 6.84 (s, 1H), 6.91 (s, 1H), 7.43 (s, 1H), 7.60 (d, 1H, J = 3.3 Hz), 7.84 (d, 1H, J = 3.3 Hz).

실시예 6

단계 1: 4-포르밀-2-페닐-이미다졸-1-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르

4-포르밀-2-페닐이미다졸 (624mg)과 탄산수소나트륨(791mg)을 디옥산(3.6mL), THF(3.6mL) 및 물(7.2mL)에 용해시킨다. 디옥산(2.08mL) 중의 p-니트로벤질 클로로포르메이트(PNZCl) 48.7% 용액을 실온에서 2.5시간 동안 혼합물에 첨가한다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 에틸 아세테이트과 n-헥산으로부터 결정화하여 표제 화합물(956mg, 75%)을 수득한다.

¹H NMR (δ, CDCl₃) 5.41 (s, 2H), 7.32 (d, 2H, J = 8.6 Hz), 7.40-7.51 (m, 3H), 7.56-7.58 (m, 2H), 8.17-8.20 (m, 2H), 8.22 (s, 1H), 9.97 (s, 1H).

단계 2: (5R,6RS)-6-{(RS)-아세톡시-[1-(4-니트로-벤질옥시카보닐)-2-페닐-1H-이미다졸-4-일]-메틸}-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르

4-포르밀-2-페닐-이미다졸-1-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(568mg) 및(5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(587mg)의 무수 THF 용액(15mL)을 질소 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂(622.4mg)의 무수 아세토니트릴(15mL) 용액에 연속적으로 첨가한다. 혼합물을 -20℃로 냉각시킨 후에, 트리에틸아민(0.494mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 1.5시간 동안 격렬하게 교반시키고, 아세트산 무수물(0.277mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 27시간 동안 교반시킨다. 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 에틸 아세테이트로 세척한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 에틸 아세테이트-헥산(2/3 내지 1/1)로 희석시킨다. 표제 화합물을 3개의 부분입체 혼합물(6/4/1.5, 담황색의 무정형 고체, 986mg, 86%)로서 수득한다.

¹H NMR (δ, CDCl₃) 2.04 (s, 0.35 x 3H), 2.10 (s, 0.13 x 3H), 2.30 (s, 0.52 x 3H), 5.25-5.43 (m, 4H), 6.09 (s, 0.52 x 1H), 6.22 (s, 0.13 x 1H), 6.31 (s, 0.35 x 1H), 6.33 (s, 0.35 x 1H), 6.87 (s, 0.13 x 1H), 6.92 (d, 0.52 x 1H, J = 1.4 Hz), 7.31-7.76 (m, 11H), 8.17-8.25 (m, 4H).

단계 3:(5R),(6Z)-6-(2-페닐-1H-이미다졸-4-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산

(5R,6RS)-6-{(RS)-아세톡시-[1-(4-니트로-벤질옥시카보닐)-2-페닐-1H-이미다졸-4-일]-메틸}-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(4)(1.15g)를 THF(16.1mL)와 아세토니트릴(7.5mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(4.6g)과 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.4, 23.6mL)을 혼합물에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 용액을 에틸 아세테이트와 혼합하고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 물로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 고진공하에 35℃에서 농축시킨다. 농축액을 디아이온 HP-21(100mL, 미쯔미시 가세이 캄파니 리미티드) 수지 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 물로 용리시킨 다음, 5% 내지 10% 아세토니트릴-물로 용리시킨다. 합한 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색의 무정형 고체(322mg, 63%)로서 표제 화합물을 수득한다. 융점: 281℃(분해);

¹H NMR (δ, D₂O) 6.32 (s, 1H), 6.76 (s, 1H), 6.79 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 7.24-7.33 (m, 3H), 7.60-7.63 (m, 2H).

실시예 7

단계 1: (5R,6S)-6-브로모-6-[(S)-(2,3-디하이드로-이미다조[2,1-b]티아졸-6-일)-하이드록시-메틸]-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르

2,3-디하이드로-이미다조[2,1-b]티아졸-6-카브알데하이드(2.63g)을 질소 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂(3.8g)의 무수 아세토니트릴(124mL) 용액에 첨가한다. 무색 분말을 30분에 걸쳐 방치시켜 둔다. (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(6.2g)의 무수 THF 용액(124mL)을 혼합물에 첨가한다. 혼합물을 -20℃로 냉각시킨 후에, 트리에틸아민(5.21mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기을 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 2.5시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 에틸 아세테이트로 세척한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 에틸 아세테이트-헥산(3/1 내지 에틸 아세테이트만으로)로 희석시킨다. 표제 화합물(3)과 이의 입체 이성체와의 혼합물(10/1, 연갈색의무정형 고체, 6.63g, 79%)을 수득하고, 표제 화합물(3.20g, 38%)을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 의해 혼합물로부터 분리시킨다.

¹H NMR (δ, CDCl₃) 3.80-3.89 (m, 2H), 4.15-4.25 (m, 2H), 5.22 (s, 1H), 5.31 (d, 1H, J = 13.5 Hz), 5.45 (d, 1H, J = 13.5 Hz), 6.12 (s, 1H), 7.12 (s, 1H), 7.42 (s, 1H), 7.62 (d, 2H, J = 8.6 Hz), 8.22-8.25 (m, 2H).

단계 2: (5R,6S)-6-[(S)-(2,3-디하이드로-이미다조[2,1-b]티아졸-6-일)-하이드록시-메틸]-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산

(5R,6S)-6-브로모-6-[(S)-(2,3-디하이드로-이미다조[2,1-b]티아졸-6-일)-하이드록시-메틸]-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(2.0g)를 THF(28mL)와 아세토니트릴(13mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(8.0g)과 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.4, 41mL)을 혼합물에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 3℃로 냉각시키고, 1M NaOH 수용액을 첨가하여 pH를 7.5로 조절한다. 반응 용액을 에틸 아세테이트와 혼합하고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 물로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 고진공하에 35℃에서 농축시킨다. 농축액을 디아이온 HP-21(200mL, 미쯔미시 가세이 캄파니 리미티드) 수지 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 물로 용리시킨 다음, 2.5% 아세토니트릴-물로 용리시킨다. 합한 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 담황색의 무정형 고체(171mg, 13%)로서 표제 화합물을 수득한다. 융점: 152℃(분해);

¹H NMR (δ, D₂O) 3.91 (t, 2H, J = 7.4 Hz), 4.23 (t, 2H, J = 7.4 Hz), 4.33-4.35 (m, 1H), 5.07 (d, 1H, J = 5.5 Hz), 5.70 (d, 1H, J = 1.6 Hz), 7.05 (d, 1H, J = 1.0 Hz), 7.24 (s, 1H).

실시예 8

(5R,6Z)-6-[(5-벤질-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)메틸렌]-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법

단계 1: 에틸 5-벤조일-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-카복실레이트:

교반된 무수 DMF(7.3g, 100mmol)에 POCl₃(12.25g, 80mmol)을 0 내지 5℃에서 서서히 첨가한다. 고화된 괴상을 첨가한 후에, CH₂Cl₂(20mL)에 용해시키고, 실온에서 2시간 동안 교반시킨다. 온도를 다시 0℃로 냉각시키고, CH₂Cl₂중의 1-벤조일-4-피페리돈을 서서히 첨가한다. 첨가 후에, 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반시키고, 분쇄된 얼음과 아세트산나트륨에 부어넣는다. 실온에서 30분 동안 교반시킨다. CH₂Cl₂로 추출하고, 물로 잘 세척한 다음, 무수 MgSO₄를 사용하여 건조시킨 다음, 농축시킨다. 조 생성물 CH₂Cl₂에 용해시키고, 에틸머캅토아세테이트(9.6g, 80mmol)/Et₃N(10.1g, 100mmol)를 실온에서 서서히 첨가한다. 반응 혼합물을 2시간 동안 환류시키고, 물로 급냉시킨다. CH₂Cl₂층을 물로 잘 세척하고, 무수 MgSO₄를 사용하여 건조시킨 다음, 여과하고, 농축시킨다. 생성물을 50% 에틸아세테이트:헥산으로 용리시키면서 SiO₂컬럼 크로마토그래피로 정제한다. 황색 오일; 수율: 6.4g(25%); M+H 316.

단계: 2-(5-벤질-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)메탄올:

LAH(2.0g)의 교반된 현탁액에, THF 중의 에틸 5-벤조일-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-카복실레이트(6.0g, 19mmol) 용액을 0℃에서 서서히 첨가한다. 첨가 후에, 반응 혼합물을 30분 동안 교반시키고, 포화된 NH₄Cl로 급냉시킨다. CHCl₃로 희석시키고, 여과한다. 여액을 포화된 염수 용액로 세척하고, 무수 MgSO₄를 사용하여 건조시킨다. 여과하여, 정제없이 다음 단계에 사용한다. 수율: 4.5g, 91%. 황색 액체.

단계 3: 2-포르밀 (5-벤질-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘:

CH₂Cl₂(300mL) 중의 (5-벤질-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)메탄올(4.0g, 15.4mmol)의 교반된 용액에, 활성 MnO₂(20g, 과량)를 첨가하고, 실온에서 18시간 동안 교반시킨다. 후반부에, 반응 혼합물을 셀라이트를 통해 여과하고, CHCl₃로 세척한다. 반응 혼합물을 물로 세척하고, 건조시킨 다음, 농축시킨다. 생성물은 순수한 것으로 밝혀졌으며, 다음 단계에 추가의 정제없이 사용된다. 수율: 3.0g(76%); (M+H: 257).

단계 4: 4-니트로벤질-6-[(아세틸옥시)(5-벤질-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트:

2-포르밀 (5-벤질-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘(565mg, 2.2mmol) 및 (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(772mg, 2.0mmol)의 무수 THF 용액(20mL)을 아르곤 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂:O(Et)₂(390mg, 1.5mmol)의 무수 아세토니트릴(15mL) 용액에 연속적으로 첨가한다. -20℃로 냉각시킨 후에, Et₃N(2.0mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 2시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(1.04mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 15시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 에틸 아세테이트로 세척한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 컬럼을 에틸 아세테이트-헥산(1:1)으로 용리시킨다. 수거한 분획을 감압하에 농축시키고, 부분입체 이성체의 혼합물을 다음 단계에 사용한다. 담황색의 무정형 고체; 수율: 550mg, 40%, M+H 687.

단계 5: (5R,6Z)-6-[(5-벤질-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)메틸렌]-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산:

4-니트로벤질-6-[(아세틸옥시)(5-벤질-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트(450mg, 0.65mmol)를 THF(20mL)와 아세토니트릴(10mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(5.2g)을 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.5, 28mL)과 함께 신속하게 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 여과하고, 3℃로 냉각시킨 다음, 0.1M NaOH 수용액을 첨가하여 pH를 8.5로 조절한다. 여액을 에틸 아세테이트로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 고진공하에 35℃에서 농축시켜 황색 침전물을 수득한다. 생성물을 HP21 수지 역상 컬럼 크로마토그래피로 정제한다. 초기에, 컬럼을 탈이온수(2L)로 세척하고, 후반부에 10% CAN:물로 세척한다. 생성물을 함유하는 분획을 수거하고, 감압하에 실온에서 농축시킨다. 황색 고체를 아세톤으로 세척하고, 여과한다. 건조시킨다. 수율: 50mg, 18%; 황색 결정; 융점: 198℃, (M+H) 411 .

¹H NMR (DMSO-d₆) δ 2.7 (m, 2H), 2.8 (bm, 2H), 3.4 (m, 2H), 3.8 (s, 2H), 6.3 (s, 1H), 6.5 (s, 1H), 7.1(s, 1H), 7.28(s, 1H), 7.4 (s, 5H).

실시예 9

(5R),(6Z)-6-(7-메틸-5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염의 제조방법

단계 1: 이미다조[1,2-a]피라진-2-카복실산 에틸 에스테르:

에틸 브로모피루베이트(62.9g)를 실온에서 2-아미노피라진(24.8g)의 DME (258mL) 용액에 첨가하고, 2.5시간 동안 교반시킨다. 반응 혼합물을 0℃로 냉각시키고, 30분 동안 교반시켜 연갈색 침전물을 수득한다. 침전물을 여과하고, Et₂O로 세척하여 연갈색 결정을 수득한다. EtOH(1.29L) 중의 침전물(66.1g)의 현탁액을 환류 온도로 가열하면 투명한 용액으로 변한다. 2시간 동안 환류시킨 후에, 반응 혼합물을 감압하에 농축시키고, CHCl₃와 포화된 NaHCO_3수성와 혼합한다. 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과하고, 분리된 유기 층을 건조(MgSO₄)시킨 다음, 여과한다 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용하고, 컬럼을 CHCl₃-MeOH(99/1 내지 97/3)로 용출시킨 다음, 수거한 분획을 감압하에 농축시켜 CHCl₃-Et₂O로부터 재결정화시킨다. 표제 화합물을 연핑크색 결정으로서수득한다. 수율: 10.9g, 22%.

¹H NMR(CDCl₃) δ 1.46(t, 3H, J = 7.2 Hz), 4.49(q, 2H, J = 7.2 Hz), 7.96(d, 1H, J = 4.7 Hz), 8.08(dd, 1H, J = 1.2, 4.7 Hz), 8.26(s, 1H), 9.21(d, 1H, J = 1.2 Hz).

단계 2: 5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-카복실산 에틸 에스테르, 하이드로클로라이드:

0.46M HCl-EtOH(169mL)와 10% Pd-C(50%. 습윤)(1.37g)를 이미다조[1,2-a]피라진-2-카복실산 에틸 에스테르(13.7g)의 EtOH(546mL) 용액에 첨가한다. 혼합물을 H₂하에 40psi하의 실온에서 15시간 동안 수소화시킨다. 반응 혼합물을 여과하고, Pd-C를 EtOH로 세척한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 컬럼을 CHCl₃-MeOH(9/1 내지 2/1)로 용리시킨다. 표제 화합물을 갈색 결정으로서 수득한다. 수율: 10.4g, 63%.

¹H NMR(CDCl₃) δ 1.38(t, 3H, J = 7.1 Hz), 3.90(t, 2H, J = 5.7 Hz), 4.40(q, 2H, J = 7.1 Hz), 4.59(t, 2H, J = 5.7 Hz), 4.80(s, 2H), 8.20(s, 1H).

단계 3: 7-메틸-5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-카복실산 에틸 에스테르:

Et₃N(3.44mL), 37% HCHO_수성(2.02mL) 및 NaBH₃CN(1.78g)을 실온에서 5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-카복실산 에틸 에스테르, 하이드로클로라이드(5.2g)의 MeOH(75mL) 용액에 연속적으로 첨가하고, 질소 대기하에 3.5시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 CH₂Cl₂로 희석시키고, 50% K₂CO_3수성로 세척한다. 유기 층을 건조(K₂CO₃)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 컬럼을 CHCl₃-아세톤(1/1 내지 1/2)으로 용리시킨다. 표제 화합물을 오렌지색 오일로서 수득한다. 수율: 2.68g, 57%.

¹H NMR(CDCl₃) δ 1.37(t, 3H, J = 7.1 Hz), 2.50(s, 3H), 2.85(t, 2H, J = 5.5 Hz), 3.69(s, 2H), 4.06(t, 2H, J = 5.5 Hz), 4.36(t, 2H, J = 7.1 Hz), 7.52(s, 1H).

단계 4: 7-메틸-5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-카브알데하이드:

톨루엔(13.6mL) 중의 DIBAL 1.01M 용액을 질소 대기하에 -78℃에서 7-메틸-5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-카복실산 에틸 에스테르(1.8g)의 무수 CH₂Cl₂(86mL) 용액에 첨가하고, 2시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 1M HCl으로 급냉시킨다. 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 여액을 50% K₂CO_3수성로 세척하고, 수성 층을 CH₂Cl₂로 3회 추출한다. 합한 유기 층을 건조(K₂CO₃)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 컬럼을 CHCl₃-MeOH(19/1 내지 9/1)로 용리시킨다. 표제 화합물(5)을 무색 결정으로서 수득한다. 수율: 591mg, 42%.

¹H NMR(CDCl₃) δ 2.51(s, 3H), 2.87(t, 2H, J = 5.5 Hz), 3.70(s, 2H), 4.10(t, 2H, J = 5.5 Hz), 7.53(s, 1H), 9.82(d, 1H, J = 1.4 Hz).

단계 5: (5R,6RS)-6-[(RS)-아세톡시(7-메틸-5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로벤질 에스테르(부분입체 혼합물):

7-메틸-5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-카브알데하이드(1.19g)를 질소 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂(4.05g)의 무수 아세토니트릴(97mL) 용액에 첨가한다. (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(3.32g)의 무수 THF 용액(97mL)에 혼합물을 첨가하고, -20℃로 냉각시킨 다음, Et₃N(3.0mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 4.5시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(1.36mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 17시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척한다. 유기 층을건조(MgSO₄)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 컬럼을 CHCl₃-아세톤(9/1 내지 2/1)으로 용리시킨다. 표제 화합물을 2개의 입체이성 혼합물로서 수득한다. 적색 오일, 수율:1.13g.

¹H NMR(CDCl₃) δ 1.20(s, 0.81 x 3H), 2.24(s, 0.19 x 3H), 2.48(s, 3H), 2.80 ~ 2.84(m, 2H), 3.57 ~ 3.67(m, 2H), 3.97 ~ 4.02(m, 2H), 5.27(d, 1H, J = 13.6 Hz), 5.42(d, 0.19 x 1H, J = 13.6 Hz), 5.45(d, 0.81 x 1H, J = 13.6 Hz), 6.07(s, 0.19 x 1H), 6.30(s. 0.81 x 2H), 6.79(s, 0.19 x 1H), 6.80(s, 0.19 x 1H), 7.02(s, 0.81 x 1H), 7.44(s, 0.19 x 1H), 7.47(s, 0.81 x 1H), 7.60(d, 0.19 x 2H, J = 8.2 Hz), 7.62(d, 0.81 x 2H, J = 8.6 Hz), 8.22 ~ 8.26(m, 2H).

단계 6: (5R),(6Z)-6-(7-메틸-5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염

(5R,6RS)-6-[(RS)-아세톡시(7-메틸-5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로벤질 에스테르(1.11g)를 THF(32mL)와 아세토니트릴(32mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(4.46g)을 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.5, 48mL)과 함께 신속하게 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 셀라이트 패드를통해 여과하고, 3℃로 냉각시킨 다음, 1M NaOH를 첨가하여 pH를 7.5로 조절한다. 여액을 에틸 아세테이트로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 고진공하에 35℃에서 농축시킨다. 농축물을 디아이온 HP-21(20mL, 미쯔미시 가이세이 캄파니, 리미티드) 수지 역상 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 H₂O-MeCN(1/0 내지 95/5)으로 용리시킨다, 합한 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색의 무정형 고체로서 표제 화합물을 수득한다. 수율: 417mg, 65%, 융점: 200℃(분해);

¹H NMR(D₂O) δ 2.32(s, 3H), 2.79 ~ 2.81(m, 2H), 3.54(s, 2H), 3.95(t, 2H, J = 5.6 Hz), 6.39(s, 1H), 6.85(s, 1H), 6.87(s, 1H), 7.26(s, 1H).

실시예 10

(5R),(6Z)-7-옥소-6-(5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-일메틸렌)-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염의 제조방법

2-케토피페라진

2-케토피페라진은 머크 그룹(미국 특허 제5,629,322호)의 방법으로 제조한다.

단계 1: 4-p-니트로벤질옥시카보닐-2-케토피페라진

1,4-디옥산(10.7mL) 중의 48.7%의 p-니트로벤질옥시카보닐 클로라이드 용액을 0℃에서 2-케토피페라진(2.21g)의 디클로로메탄(110mL) 용액 및 디이소프로필에틸아민(4.6mL)에 첨가하고, 0℃에서 0.5시간 동안 교반시킨다. 물(300mL)을 반응 혼합물에 첨가하고, 디클로로메탄(3 x 100mL)으로 추출한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 여과한다. 용액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용하고, CHCl₃-메탄올(30:1)로 용리시킨 다음, 표제 화합물을 백색 고체(7.1g, 정량)로서 수득한다.

¹H NMR (δ, CDCl₃) 3.42 - 3.45 (m, 2H), 3.74 (t, 2H, J = 5.4 Hz), 4.19 (s, 2H), 5.26 (s, 2H), 6.39 (광폭 s, 1H), 7.52 (d, 2H, J = 8.6 Hz), 8.24 (d, 2H, J = 8.6 Hz).

단계 2: 5-메톡시-4-p-니트로벤질옥시카보닐-1,2,3,6-테트라하이드로피라진:

트리메틸옥소늄 테트라프룰오로보레이트(97%, 3.7g)를 실온에서 4-p-니트로벤질옥시카보닐-2-케토피페라진(6.7g)의 무수 디클로로메탄(120mL) 용액에 첨가하고, 17시간 동안 교반시킨다. 반응 혼합물을 포화된 탄산수소나트륨 수용액으로 처리하고, 유기 층을 분리시킨다. 수성 층을 에틸 아세테이트(3 x 100mL)로 추출한 다음, 합한 유기 층을 포화된 탄산수소나트륨 수용액 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시키고, 표제 화합물을 연갈색 고체로서 수득한다. 수율: 5.7g, 80.6%.

¹H NMR (δ, CDCl₃) 3.48 (m, 2H), 3.57 (m, 2H), 3.70 (s, 3H), 3.97 (s,2H), 5.26 (s, 2H), 7.52 (d, 2H, J = 8.7 Hz), 8.23 (d, 2H, J = 8.7 Hz).

단계 3: 2-이미노-4-p-니트로벤질옥시카보닐 피페라진:

무수 에탄올(100mL) 중의 5-메톡시-4-p-니트로벤질옥시카보닐-1,2,3,6-테트라하이드로피라진(5.7g)과 염화암모늄(1.6g)과의 혼합물을 4시간 동안 가열 환류시킨다. 이후, 반응 혼합물을 감압하에 농축시킨다. 디클로로메탄(100mL)을 잔류물에 첨가하고, 물(3 x 50mL)로 추출시킨 다음, 합한 수성 층을 디클로로메탄으로 세척한다. 수성 층을 10% 탄산칼륨 수용액으로 중화시킨 다음, 디클로로메탄(8 x 50mL)으로 추출한다. 합한 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시키고, 표제 화합물을 백색 고체로서 수득한다. 수율: 4.9g, 91.2%.

¹H NMR (δ, CDCl₃) 3.49 (광폭 s, 4H), 3.98 (광폭 s, 2H), 5.26 (s, 2H), 7,52 (d, 2H, J = 8.6 Hz), 8.23 (d, 2H, J = 8.6 Hz).

단계 4: 7-p-니트로벤질옥시카보닐-5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-카브알데하이드(9) 및 7-p-니트로벤질옥시카보닐-5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-3-카브알데하이드:

사이클로헥산(28mL) 중의 2-브로모-3-하이드록시프로펜알(2.8g), p-톨루엔설폰산 일수화물(33mg) 및 2-프로판올(3.5mL)의 혼합물을 증기 온도가 80℃로 상승할 때까지 공비혼합시킨다. 반응 혼합물을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 무수 아세토니트릴(30mL)에 용해시킨다. 2-이미노-4-p-니트로벤질옥시카보닐 피페라진(4.7g)의 무수 아세토니트릴(310mL) 용액을 실온에서 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반시킨 다음, 반응 용액을 진공하에 제거한다. 잔류물을 에틸 아세테이트(170mL)에 용해시키고, 트리에틸아민(2.4mL)을 첨가한 다음, 반응 혼합물을 1.5시간 동안 가열 환류시킨다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 물(170mL)을 반응 혼합물에 첨가한 다음, 분리시킨다. 수성 층을 디클로로메탄(2 x 100mL)으로 추출시킨다. 합한 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용하고, CHCl₃-메탄올(50:1)로 용리시킨 다음, 표제 화합물을 갈색 고체(수율: 2.9g, 51.6%)로서 수득하고, 이의 위치 이성체(오렌지색의 무정형 고체, 수율; 0.8g, 14.9%)를 수득한다.

¹H NMR (δ, CDCl₃) 3.99 (t, 2H, J = 5.4 Hz), 4.14 (t, 2H, J = 5.4 Hz), 4.85 (s, 2H), 5.29 (s, 2H), 7.54 (d, 2H, J = 8.6 Hz), 7.57 (s, 1H), 8.24 (d, 2H, J = 8.6 Hz), 9.85 (s, 1H).

위치 이성체¹H NMR (δ, CDCl₃) 3.95 (t, 2H, J = 5.4 Hz), 4.44 (t, 2H, J = 5.4 Hz), 4.87 (s, 2H), 5.29 (s, 2H), 7.54 (d, 2H, J = 8.7 Hz), 7.78 (s, 1H), 8.24 (d, 2H, J = 8.7 Hz), 9.71 (s, 1H).

단계 5: (5R)-6-[아세톡시-(7-p-니트로벤질옥시카보닐-5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-일)-메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 p-니트로벤질 에스테르:

7-p-니트로벤질옥시카보닐-5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-카브알데하이드(1.6g)의 무수 아세토니트릴(25mL) 용액을 질소 대기하에 실온에서 MgBr₂(2.2g)의 무수 아세토니트릴(55mL) 용액에 첨가한 다음, 혼합물을 10분 동안 교반시킨다. (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(1.8g)의 무수 THF(80mL) 용액을 첨가하고, 혼합물을 -20℃로 냉각시킨 다음, 트리에틸아민(1.6mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 3시간 동안 교반시키고, 4,4-디메틸아미노 피리딘(58.3mg)과 아세트산 무수물(0.89mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 15시간 동안 교반시킨다. 시트르산 수용액(320mL)을 반응 혼합물에 첨가하고, 수성 층을 에틸 아세테이트(3 x 160mL)로 추출한다. 유기 층을 물, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척하고, 건조(MgSO₄)시킨 다음, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용하고, CH₂Cl₂-아세톤(20/1)으로 용리시킨 다음, 표제 화합물을 2개의 부분입체 혼합물(81:19, 갈색 발포성의 무정형 고체, 수율: 2.1g, 59.9%)로서 수득한다. 수율:2.1g, 59.9%.

¹H NMR (δ, CDCl₃) 2.01 (s, 2.43H), 2.24 (s, 0.57H), 3.93 - 3.96 (m, 2H), 4.02 - 4.05 (m, 2H), 4.74 - 4.76 (m, 2H), 5.28 (d, 1H, J = 13.5 Hz), 5.28 (s, 2H), 5.45 (d, 1H, J = 13.5 Hz), 6.07 (s, 0.19H), 6.29 (s, 0.81H), 6.31 (s, 0.81H), 6.80 (s, 0.19H), 6.83 (s, 0.19H), 7.08 (s, 0.81H), 7.43 (s, 0.19H), 7.46 (s, 0.81H), 7.54 (d, 2H, J = 8.6 Hz), 7.61 (d, 2H, J = 8.8 Hz), 8.24 (d, 4H, J = 8.3 Hz).

단계 6: (5R),(6Z)-7-옥소-6-(5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-일메틸렌)-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염:

(5R)-6-[아세톡시-(7-p-니트로벤질옥시카보닐-5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-일)-메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 p-니트로벤질 에스테르(2.0g)를 THF(63mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(7.9g)을 0.5mol/L 인산염 완충액(pH: 6.5, 63mL)과 함께 신속하게 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과하고, 패드를 물(150mL)과 n-부탄올(150mL)로 세척한다. 수성 층을 분리한 다음, 유기 층을 물(2 x 50mL)로 추출한다. 합한 수성 층을 61g으로 농축시키고, 디아이온 HP-21 수지(80mL, 미쯔미시 가이세이 캄파니, 리미티드) 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 물로 용리시킨 다음, 5% 아세토니트릴 수용액으로 용리시킨다. 합한 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색의 무정형 고체로서 표제 화합물을 수득한다. 수율: 172mg, 20.1%, 융점: 150℃(분해);

¹H NMR (δ, D₂O) 3.02 (t, 2H, J = 5.6 Hz), 3.82 (s, 2H), 3.89 (d, 2H, J = 5.6 Hz), 6.38 (s, 1H), 6.84 (s, 1H), 6.87 (s, 1H), 7.24 (s, 1H); IR (KBr)

실시예 11

(5R,6Z)-6-{[5-(4-메톡시벤질)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)]메틸렌}-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법

단계 1: 5-3급-부틸 2-에틸 6,7-디하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2,5(4H)-디카복실레이트:

5-3급-부틸 2-에틸 6,7-디하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2,5(4H)-디카복실레이트를 실시예 5(단계 1)에 개략화되어 있는 공정에 따라 제조한다. 3급-부틸-1-피페리딘카복실레이트(9.9g, 50mmol), POCl₃(6.3g, 40mmol) 및 DMF(3.8g, 50mmol)으로부터 출발한다. 클로로 포르밀 중간체를 에틸 머캅토아세테이트(6.0g, 50mmol)와 Et₃N과 반응시킨다. 생성물을 3:1의 헥산:에틸아세테이트로 용리시키면서 SiO₂컬럼 크로마토그래피로 정제한다. 수율: 8.7g, 56%; 백색 액체. (M+H) 312.

단계 2: 3급-부틸 2-(하이드록시메틸)-6,7-디하이드로티에노[3,2-c]피리딘-5(4H)-카복실레이트:

3급-부틸 2-(하이드록시메틸)-6,7-디하이드로티에노[3,2-c]피리딘-5(4H)-카복실레이트를 실시예 5(단계 2)에 개략화되어 있는 공정에 따라 제조한다. 5-3급-부틸 2-에틸 6,7-디하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2,5(4H)-디카복실레이트(1.0g, 3.21mmol)와 LiAlH₄(500mg, 과량)로부터 출발하여, 알콜 유도체 807mg(수율: 92%)이 백색 액체로서 분리된다. (M+H) 270.

단계 3: 3급-부틸 2-(포르밀)-6,7-디하이드로티에노[3,2-c]피리딘-5(4H)-카복실레이트:

3급-부틸 2-(포르밀)-6,7-디하이드로티에노[3,2-c]피리딘-5(4H)-카복실레이트를 실시예 5(단계 3)에 개략화되어 있는 공정에 따라 제조한다. 메틸렌 클로라이드(100mL) 중의 3급-부틸 2-(하이드록시메틸)-6,7-디하이드로티에노[3,2-c]피리딘-5(4H)-카복실레이트(1.0g 3.7mmol) 및 활성 MnO₂(5g, 과량)으로부터 출발하여, 알데하이드 유도체 800g(수율: 81%)이 갈색 고체로서 분리된다. (M+H) 268.

단계 4: 2-(포르밀)-6,7-디하이드로티에노[3,2-c]-5(4H)-피리딘:

2-(포르밀)-6,7-디하이드로티에노[3,2-c]-5(4H)-피리딘은 CH₂Cl₂(20mL), MeOH(90%, 20mL) 및 디옥산(10mL) 중의 1N HCl에 용해되어 있는 3급-부틸 2-(포르밀)-6,7-디하이드로티에노[3,2-c]피리딘-5(4H)-카복실레이트(1.0g 3.7mmol)로부터출발하여 제조된다. 반응 혼합물을 실온에서 48시간 동안 교반시킨다. 후반부에, 반응 혼합물을 농축 건조시키고, 다음 단계에 정제없이 사용된다. 수율: 750mg(HCl 염, 정량); M+H 168.

단계 5: 2-포르밀 [5-(4-메톡시벤질)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노][3,2-c]피리딘:

실온에서 DMF(20mL) 중의 2-(포르밀)-6,7-디하이드로티에노[3,2-c]-5(4H)-피리딘(1.4g, 5.2mmol)의 교반 용액에 4-메톡시벤질 클로라이드(0.94g, 6.2mmol) 및 N,N-디이소프로필에틸아민(10mL, 과량)을 첨가한다. 반응 혼합물을 24시간 동안 교반시키고, 물로 급냉시킨다. 반응 혼합물을 클로로포름으로 추출하고, 물로 잘 세척한 다음, 무수 MgSO₄를 사용하여 건조시킨다. 여과하고, 농축시킨다. 생성물을 에틸아세테이트로 용리시키면서 SiO₂컬럼 크로마토그래피로 정제한다. 담황색 오일. 수율: 470mg, 35%; M+H 288.

단계 6: 4-니트로벤질-6-[(아세틸옥시)[5(4-메톡시벤질)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트:

2-포르밀 [5-(4-메톡시벤질)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노][3,2-c]피리딘(574mg, 2.0mmol) 및 (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(772mg, 2.0mmol)의 무수 THF 용액(20mL)을 아르곤 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂:O(Et)₂(390mg, 1.5mmol)의 무수 아세토니트릴(15mL) 용액에 연속적으로 첨가한다. -20℃로 냉각시킨 후에, Et₃N(2.0mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 2시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(1.04mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 15시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 에틸 아세테이트로 세척한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 컬럼을 에틸 아세테이트:헥산(1:1)으로 용리시킨다. 수거한 분획을 감압하에 농축시키고, 부분입체 이성체의 혼합물을 다음 단계에 사용한다. 담황색의 무정형 고체; 수율: 550mg, 40%; M+H 714 및 716.

단계 7: (5R,6Z)-6-{[5-(4-메톡시벤질)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)]메틸렌}-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산:

4-니트로벤질-6-[(아세틸옥시)[5-(4-메톡시벤질)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트(300mg, 0.42mmol)를 THF(20mL)와 아세토니트릴(10mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(5.2g)을 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.5, 28mL)과 함께 신속하게 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 여과하고, 3℃로 냉각시킨 다음, 0.1M NaOH를 첨가하여 pH를 8.5로 조절한다. 여액을 에틸 아세테이트로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 고진공하에 35℃에서 농축시켜 황색 침전물을 수득한다. 생성물을 디아이온 HP-21 수지 역상 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 초기에, 컬럼을 탈이온수(2L)로 용리시키고, 이후에 10% CAN:물로 용리시킨다. 생성물을 함유하는 분획을 수거하고, 감압하에 실온에서 농축시킨다. 황색 고체를 아세톤으로 세척하고, 여과한다. 건조시킨다. 수율: 50mg, 18%; 황색 결정; 융점 127℃; (M+H) 441 .

¹H NMR (DMSO-d₆) δ 2.7 (m, 2H), 2.8 (bm, 2H), 3.4 (m, 2H), 3.74 (s, 3H) 3.8 (s, 2H), 6.6 (s, 1H), 6.88 (dd, 2H), 7.14(s, 1H), 7.24(dd, 2H), 7.4 (s, 1H), 7.59 (s, 1H).

실시예 12

(5R),(6Z)-6-(5,6-디하이드로-8H-이미다조[2,1-c][1,4]티아진-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염의 제조방법

단계 1: 5-메틸티오-3,6-디하이드로-2H-[1,4]티아진 하이드로클로라이드

5-메틸티오-3,6-디하이드로-2H-[1,4]티아진 하이드로요오다이드는 미국 특허 제5,629,322호 개략화되어 있는 방법에 의해 제조된다.

단계 2: 3-이미노티오모르폴린 하이드로클로라이드

5-메틸티오-3,6-디하이드로-2H-[1,4]티아진 하이드로요오다이드(7.1g)를 10% K₂CO₃수용액(150mL)으로 용해시키고, 수성 층을 CH₂Cl₂(5 x 70mL)로 추출한다. 합한 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 여과한 다음, 감압하에 농축시킨다. 염화암모늄(1.7g)을 무수 에탄올(128mL) 중의 수득한 잔류물에 첨가하고, 1시간 동안 가열 환류시킨다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시킨다. 반응 용액을 진공하에 제거하고, 이미노티오모르폴린 하이드로클로라이드를 갈색 고체(4.3g, 정량)로서 수득한다.

¹H NMR (δ, DMSO-d₆) 3.15 (t, 2H, J = 5.9 Hz), 3.74 (t, 2H, J = 5.9 Hz), 3.83 (s, 2H), 8.97 (광폭 s, 1H), 9.38 (광폭 s, 1H), 9.99 (광폭 s, 1H).

단계 3: 5,6-디하이드로-8H-이미다조[2,1-c][1,4]티아진-2-카브알데하이드 및 5,6-디하이드로-8H-이미다조[2,1-c][1,4]티아진-3-카브알데하이드

사이클로헥산(43mL) 중의 2-브로모-3-하이드록시프로펜알(7, 4.3g), p-톨루엔설폰산 일수화물(52mg) 및 2-프로판올(5.3mL)의 혼합물을 증기 온도가 80℃로 상승할 때까지 공비혼합시킨다. 반응 혼합물을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 무수 에탄올(28mL)에 용해시킨다. 3-이미노티오모르폴린 하이드로클로라이드(4.3g)의 에탄올(143mL) 용액과 나트륨 메틸레이트(5.0mL)의 28% 메탄올 용액과의 혼합물을 실온에서 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반시킨 다음, 반응 용액을 진공하에 제거한다. 잔류물을 클로로포름(128mL)에 용해시키고, 트리에틸아민(3.6mL)을 첨가한 다음, 반응 혼합물을 2.5시간 동안 가열 환류시킨다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시킨 다음, 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 디클로로메탄(300mL)으로 용해시키고, 50% K₂CO₃수용액(2 x 100mL)으로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용하고, CHCl₃-아세톤(10:1)로 용리시킨 다음, 5,6-디하이드로-8H-이미다조[2,1-c][1,4]티아진-2-카브알데하이드(갈색 고체, 445mg, 10.3%)와 5,6-디하이드로-8H-이미다조[2,1-c][1,4]티아진-3-카브알데하이드(갈색 고체, 872mg, 20.2%)를 수득한다.

5,6-디하이드로-8H-이미다조[2,1-c][1,4]티아진-2-카브알데하이드:¹H NMR (δ, CDCl₃) 3.07 (t, 2H, J = 5.7 Hz), 3.95 (s, 2H), 4.33 (t, 2H, J = 5.7 Hz), 7.55 (s, 1H), 9.83 (s, 1H).

5,6-디하이드로-8H-이미다조[2,1-c][1,4]티아진-3-카브알데하이드:¹H NMR (δ, CDCl₃) 3.05 (t, 2H, J = 5.7 Hz), 3.98 (s, 2H), 4.61 (t, 2H, J = 5.7 Hz), 7.73 (s, 1H), 9.69 (s, 1H).

단계 4: (5R),(6Z)-6-(5,6-디하이드로-8H-이미다조[2,1-c][1,4]티아진-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염:

5,6-디하이드로-8H-이미다조[2,1-c][1,4]티아진-2-카브알데하이드(9, 392 mg)의 무수 아세토니트릴(20mL) 용액을 질소 대기하에 실온에서 MgBr₂(1.1g)의 무수 아세토니트릴(20mL) 용액에 첨가한 다음, 혼합물을 10분 동안 교반시킨다. (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(1.0g)의 무수 THF(40mL) 용액을 첨가하고, 혼합물을 -20℃로 냉각시킨 다음, 트리에틸아민(0.8mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 3.5시간 동안 교반시키고, 4-디메틸아미피리딘(30mg)과 아세트산 무수물(0.44mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 14시간 동안 교반시킨다. 10% 시트르산 수용액(240mL)을 반응 혼합물에 첨가하고, 수성 층을 에틸 아세테이트(3 x 100mL)로 추출한다. 합한 유기 층을 물, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척하고, 건조(MgSO₄)시킨 다음, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 CH₂Cl₂-아세톤(50:1)으로 용리시키면서 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 대략적으로 분리하여, 조 (5R)-6-[아세톡시-(5,6-디하이드로-8H-이미다조[2,1-c][1,4]티아진-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 p-니트로벤질 에스테르를 고체로서 수득한다.

위에서 수득한 고체를 50% 에틸아세테이트:헥산으로 용리시킴으로써 SiO₂컬럼 크로마토그래피로 정제한다. 수득한 담황색 고체를 THF(17mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(2.2g)을 0.5mol/L 인산염 완충액(pH: 6.5, 17mL)과 함께 신속하게 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과하고, 패드를 물(40mL)과 n-부탄올(30mL)로 세척한다. 수성 층을 분리한 다음, 유기 층을 0.5mol/L 인산염 완충액(pH: 6.5, 2 x 10mL)으로 추출한다. 합한 수성 층을 23g으로 농축시키고, 1mol/L NaOH를 첨가하여 pH를 7.25로 조절한 다음, 디아이온 HP-21 수지(30mL, 미쯔미시 가이세이 캄파니, 리미티드) 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 물로 용리시킨 다음, 10% 아세토니트릴 수용액으로 용리시킨다. 합한 활성 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색의 무정형 고체(168mg, 20.9%)로서 (5R),(6Z)-6-(5,6-디하이드로-8H-이미다조[2,1-c][1,4]티아진-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염을 수득한다.

융점: 135℃(분해);¹H NMR (δ, D₂O) 3.00 (t, 2H, J = 5.7 Hz), 3.80 (AB, 2H, J = 16.7, 18.1 Hz), 4.19 (t, 2H, J = 5.7 Hz), 6.44 (d, 1H, J = 0.8 Hz), 6.89 (s, 1H), 6.93 (s, 1H), 7.29 (s, 1H); M+H = 322.

실시예 13

(5R),(6Z)-6-(6,7-디하이드로-5H-피롤로[1,2-a]이미다졸-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염의 제조방법

단계 1: 6,7-디하이드로-5H-피롤로[1,2-a]이미다졸-2-카브알데하이드

28% 나트륨 메톡사이드(5.26g)을 실온에서 4,5-디하이드로-3H-피롤-2-일아민 하이드로클로라이드(3.27g)의 EtOH(250mL) 용액에 첨가한다. 실온에서 5분 동안 교반시킨 후에, 2-브로모-3-프로폭시-프로펜알(5.79g)을 실온에서 혼합물에 첨가한 다음, 반응 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반시킨다. 반응 혼합물을 진공하에 건조시킨다. 잔류물을 CHCl₃(300mL)에 용해시키고, 트리에틸아민(3.8mL)을 첨가한다. 혼합물을 3시간 동안 가열 환류시킨다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 50% K₂CO₃로 세척한 다음, 무수 K₂CO₃를 사용하여 건조시키고, 여과한 다음, 감압하에 증발시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 적용하여, CHCl₃-아세톤(2:1)으로 용리시키면, 6,7-디하이드로-5H-피롤로[1,2-a]이미다졸-2-카브알데하이드(41%, 1.51g)를 담황색 고체로서 수득한다.

¹H NMR (δ, CDCl₃): 2.62-2.7 (m, 2H), 2.90-2.94 (m, 2H), 4.07 (t, 2H, J = 7.2 Hz), 7.59 (s, 1H), 9.80 (s, 1H).

단계 2: (5R),(6Z)-6-(6,7-디하이드로-5H-피롤로[1,2-a]이미다졸-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염

6,7-디하이드로-5H-피롤로[1,2-a]이미다졸-2-카브알데하이드(1.36g)를 아르곤 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂(5.64g)의 무수 아세토니트릴(155mL) 용액에 첨가한다. (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(3.86g)의 무수 THF 용액(155mL)을 혼합물에 첨가하고, -20℃로 냉각시킨 다음, Et₃N(4.18mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 3시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(1.89mL)과 DMAP(370mg)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 14.5시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 1M 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 여과한다. 패드를 에틸 아세테이트로 세척한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 THF(166mL)와 아세토니트릴(77mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(23.2g)을 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.5, 243mL)과 함께 신속하게 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 여과하고, 3℃로 냉각시킨 다음, 1M NaOH를 첨가하여 pH를 8로 조절한다. 여액을 에틸 아세테이트로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 1M NaOH를 수성 층에 다시 첨가하여 pH를 8로 조절한다. 생성된 혼합물을 고진공하에 35℃에서 농축시킨다. 농축액을 디아이온 HP-21(20mL, 미쯔미시 가이세이 캄파니, 리미티드) 수지 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 H₂O-MeCN(1/0 내지 9/1)으로 용리시켜 정제된 활성 분획 (5R),(6Z)-6-(6,7-디하이드로-5H-피롤로[1,2-a]이미다졸-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염을 수득한다. 합한 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색의 무정형 고체(681mg, 24%, pH 7.8)로서 표제 화합물을 수득한다.

융점: 190℃(분해);¹H NMR(δ, D₂O): 2.48-2.56 (m, 2H), 2.74-2.79 (m, 2H), 3.94-3.99 (m, 2H), 6.47 (d, 1H, J = 0.7 Hz), 6.94 (s, 1H), 6.95 (s, 1H), 7.36 (s, 1H); (M+H) 291.

실시예 14

(5R,6Z)-6-(이미다조[2,1-b][1,3]벤조티아졸-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법

단계 1: 에틸 이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-카복실레이트:

에틸 브로모피루베이트(9.8g, 50mmol)를 실온에서 DMF(100mL) 중의 2-아미노벤조티아졸(7.5g, 50mmol) 교반된 용액에 적가한다. 첨가한 후에, 반응 혼합물을 6시간 동안 가열 환류시킨다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 빙냉수로 급냉시킨다. 수성 층을 NH₄OH로 중화시키고, 분리된 고체를 여과한다. 물로 잘 세척하고, 건조시킨다. 수득한 조 생성물을 다음 단계에 정제없이 사용한다. 갈색 고체; 수율: 10g, 81%; M+H 248. 융점: 97℃.

단계 2: 이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-메탄올:

무수 THF 중의 LiAlH₄(2.0g, 과량)의 교반된 슬러리에, 에틸 이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-카복실레이트(4.9g, 20mmol)를 0℃에서 THF(100mL)에 서서히 첨가한다. 첨가한 후에, 반응 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반시키고, 포화된 NH₄Cl/NH₄OH로 급냉시킨다. 분리된 고체를 클로로포름/MeOH(3:1)로 희석시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 유기 층을 포화된 NaCl로 1회 세척하고, 무수 MgSO₄를 사용하여 건조시킨다. 여과하고, 농축시킨다. 수득한 갈색 고체를 다음 단계에 정제없이 사용한다. 수율: 3.8g, 93%; M+H 205; 융점 131℃.

단계 3: 2-포르밀-이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸:

염화메틸렌(200mL) 중의 이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-메탄올(2.04g, 10mmol)의 교반된 용액에 활성화된 MnO₂(15g, 과량)를 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에서 24시간 동안 교반시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 반응 혼합물을 농축시키고, 생성물을 75% 에틸 아세테이트:헥산으로 용리시키면서 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제한다. 갈색 고체; 수율: 800mg, 40%; M+H 203.

단계 4: 4-니트로벤질-6-[(아세틸옥시) (이미다조[2,1-b][1,3]벤조티아졸-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트:

2-포르밀-이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸(444mg, 2.2mmol) 및 (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(772mg, 2mmol)의 무수 THF 용액(20mL)을 아르곤 대기하에 실온에서 무수 MgBr_2:에테레이트(619mg, 2.4mmol)의 무수 아세토니트릴(15mL) 용액에 연속적으로 첨가한다. -20℃로 냉각시킨 후에, Et₃N(2.0mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 2시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(1.04mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 15시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 에틸 아세테이트로 세척한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼에 적용한 다음, 컬럼을 에틸 아세테이트:헥산(1:1)로 용리시킨다. 수거한 분획을 감압하에 농축시키고, 부분입체 이성체의 혼합물을 다음 단계에 사용한다. 담황색의 무정형 고체; 수율: 850mg, 67%; 융점 69℃; M+H 630.

단계 5: (5R),(6Z)-6-(이미다조[1,2-b][1,3]벤조티아졸-2-일메틸렌) -7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산:

4-니트로벤질-6-[(아세틸옥시) (이미다조[2,1-b][1,3]벤조티아졸-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트(500mg, 0.79mmol)를 THF(17mL)와 아세토니트릴(36mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(5.2g)을 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.5, 28mL)과 함께 신속하게 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 여과하고, 3℃로 냉각시킨 다음, 1M NaOH를 첨가하여 pH를 7.5로 조절한다. 여액을 에틸 아세테이트로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 고진공하에 35℃에서 농축시켜 황색 침전물을 수득한다. 침전물을 아세토니트릴에 용해시키고, HP-21 역상 컬럼에 로딩시킨다. 탈이온수(2L)로 용리시키고, 이후에 10% 아세토니트릴:물로 용리시킨다. 수율: 105mg, 35%; 황색 결정; 융점 233℃; M+H 356.

¹H NMR (DMSO-d₆) δ 6.51(s, 1H), 6.53(s, 1H), 7.09(s, 1H), 7.47(t, 1H, J = 7.5 Hz), 7.54(t, 1H, J = 7.5 Hz), 8,06(t, 1H), 8.62(s, 1H).

실시예 15

(5R,6Z)-6-[(7-메톡시이미다조[2,1-b][1,3]벤조티아졸-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법

단계 1: 에틸 7-메톡시이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-카복실레이트:

에틸 7-메톡시이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-카복실레이트를 실시예 1(단계 1)에 개략화되어 있는 공정에 따라 제조한다. 6-메톡시-2-아미노 벤조티아졸(27g, 0.15mol)과 에틸 브로모피루베이트(39.9g, 0.2mol)로부터 출발하여, 에틸 7-메톡시이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-카복실레이트 24g(수율: 43%)이 갈색 고체로서 분리된다. (M+H) 277.

단계 2: 7-메톡시 이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-메탄올:

7-메톡시 이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-메탄올을 실시예 1(단계 2)에 개략화되어 있는 공정에 따라 제조한다. 에틸 7-메톡시이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-카복실레이트(12.5g, 43.5mmol)와 LiAlH₄용액(43.5mL, THF 중의 0.5M 용액)으로부터 출발하여, 알콜 유도체 4.0g(수율: 40%)이 갈색 고체로서 분리된다. (M+H) 235.

단계 3: 2-포르밀-7-메톡시이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸:

2-포르밀-7-메톡시이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸을 실시예 1(단계 3)에 개략화되어 있는 공정에 따라 제조한다. 염화메틸렌/DMF(300mL:50mL) 중의 7-메톡시 이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-메탄올(4.0g, 17mmol)과 활성 MnO₂(12g, 과량)로부터 출발하여, 알데하이드 유도체 822mg(수율: 21%)이 갈색 고체로서 분리된다. (M+H) 233.

단계 4: 4-니트로벤질-6-[(아세틸옥시) (7-메톡시이미다조[2,1-b][1,3]벤조티아졸-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트:

2-포르밀-7-메톡시이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸(822mg, 3.5mmol) 및 (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(1.364, 3.54mmol)의 무수 THF 용액(40mL)을 아르곤 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂:에테레이트(1.3g, 5mmol)의 무수 아세토니트릴(15mL) 용액에 연속적으로 첨가한다. -20℃로 냉각시킨 후에, Et₃N(2.0mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 2시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(1.04mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 15시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 에틸 아세테이트로 세척한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼에 적용한 다음, 컬럼을 에틸 아세테이트:헥산(1:1)로 용리시킨다. 수거한 분획을 감압하에 농축시키고, 부분입체 이성체의 혼합물을 다음 단계에 사용한다. 담황색의 무정형 고체; 수율: 2.24g, 95%; M+H 660.

단계 5: (5R),(6Z)-6-[(7-메톡시이미다조[1,2-b][1,3]벤조티아졸-2-일메틸렌)] -7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산:

4-니트로벤질-6-[(아세틸옥시) (7-메톡시이미다조[2,1-b][1,3]벤조티아졸-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트(659 mg, 1.0mmol)를 THF(17mL)와 아세토니트릴(36mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(5.2g)을 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.5, 28mL)과 함께 신속하게 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 여과하고, 3℃로 냉각시킨 다음, 1M HCl을 첨가하여 pH를 7.5로 조절한다. 여액을 에틸 아세테이트로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 고진공하에 35℃에서 농축시켜 황색 침전물을 수득한다. 침전물을 여과하고, H₂O, MeCN 및 아세톤으로 세척하여 표제 화합물을 수득한다. 수율: 68mg, 23%; 황색 결정; 융점 284℃; M+H 386.

¹H NMR (DMSO-d₆) δ 3.89 (s, 3H), 6.58(s, 1H), 6.64(s, 1H), 7.14(s, 1H), 7.2(dd, 1H, J = 6.0 Hz), 7.75(d, 1H, J = 3.0 Hz), 8,03(d, J= 6.0 Hz 1H), 8.62(s, 1H).

실시예 16

(5R,6Z)-6-[(7-클로로이미다조[2,1-b][1,3]벤조티아졸-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법

단계 1: 에틸 7-클로로이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-카복실레이트:

에틸 7-클로로이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-카복실레이트를 실시예 1(단계 1)에 개략화되어 있는 공정에 따라 제조한다. 6-클로로-2-아미노 벤조티아졸(9.2g, 50mmol)과 에틸 브로모피루베이트(11.6g, 60mmol)로부터 출발하여, 에틸 7-클로로이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-카복실레이트 8.5g(수율: 60%)이 갈색 고체로서 분리된다. (M+H) 281.

단계 2: 7-클로로이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-메탄올:

7-클로로 이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-메탄올을 실시예 1(단계 2)에 개략화되어 있는 공정에 따라 제조한다. 에틸 7-클로로이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-카복실레이트(9.0g, 32.1mmol)와 LiAlH₄(4.0g, 과량)로부터 출발하여, 알콜 유도체 5.5g(수율: 72%)이 갈색 고체로서 분리된다. 융점 166℃; (M+H) 239.

단계 3: 2-포르밀-7-클로로이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸:

2-포르밀-7-클로로이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸을 실시예 1(단계 3)에 개략화되어 있는 공정에 따라 제조한다. 염화메틸렌/MeOH(300mL:50mL) 중의 7-클로로이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-메탄올(4.0g 16.8mmol)과 활성 MnO₂(20g, 과량)로부터 출발하여, 알데하이드 유도체 2.2g(수율: 55%)이 갈색 고체로서 분리된다. (M+H) 236.

단계 4: 4-니트로벤질-6-[(아세틸옥시) (7-클로로이미다조[2,1-b][1,3]벤조티아졸-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트:

2-포르밀-7-클로로이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸(270mg, 1.14mmol) 및 (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산4-니트로-벤질 에스테르(500mg, 1.14mmol)의 무수 THF 용액(20mL)을 아르곤 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂:O(Et)₂(390mg, 1.5mmol)의 무수 아세토니트릴(15mL) 용액에 연속적으로 첨가한다. -20℃로 냉각시킨 후에, Et₃N(2.0mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 2시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(1.04mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 15시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 에틸 아세테이트로 세척한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼에 적용한 다음, 컬럼을 에틸 아세테이트:헥산(1:1)로 용리시킨다. 수거한 분획을 감압하에 농축시키고, 부분입체 이성체의 혼합물을 다음 단계에 사용한다. 담황색의 무정형 고체; 수율: 495mg, 65%; M+H 665.

단계 5: (5R),(6Z)-6-[(7-클로로이미다조[1,2-b][1,3]벤조티아졸-2-일메틸렌)] -7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산:

4-니트로벤질-6-[(아세틸옥시)(7-클로로이미다조[2,1-b][1,3]벤조티아졸-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트(450mg, 0.67mmol)를 THF(20mL)와 아세토니트릴(10mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(5.2g)을 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.5, 28mL)과 함께 신속하게 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 여과하고, 3℃로 냉각시킨 다음, 1M HCl을 첨가하여 pH를 8.5로 조절한다. 여액을 에틸 아세테이트로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 고진공하에 35℃에서 농축시켜 황색 침전물을 수득한다. 생성물을 HP21 수지 역상 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 초기에, 컬럼을 탈이온수(2L)로 용리시키고, 이후에 10% 아세토니트릴:물로 용리시킨다. 생성물을 함유하는 분획을 수거하고, 감압하에 실온에서 농축시킨다. 황색 고체를 아세톤으로 세척하고, 여과한 다음, 건조시킨다. 수율: 80mg, 18%; 황색 결정; 융점 240℃; (M+H+Na) 412 .

¹H NMR (DMSO-d₆) δ 6.6 (s, 2H), 7.1 (s, 1H), 7.62 (dd, 1H), 8.11 (d, 1H), 8.2 (s, 1H), 8.6 (s, 1H).

실시예 17

(5R),(6Z)-6-이미다조[1,2-a]퀴놀린-2-일메틸렌-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법

이미다조[1,2-a]퀴놀린-2-카브알데하이드

이미다조[1,2-a]퀴놀린-2-카브알데하이드(4)는 웨스트우드(Westwood)와 공동 작업자의 방법에 의해 제조된다[참조: J. Med. Chem. 1988, 31, 1098-1115].

단계 1: (5R,6RS)-6-[(RS)-아세톡시가미다조[1,2-a]퀴놀린-2-일메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로벤질 에스테르:

이미다조[1,2-a]퀴놀린-2-카브알데하이드(1.09g)와 (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(2.22g)의 무수 THF 용액(75.5mL)을 아르곤 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂(2.5g)의 무수 아세토니트릴(75.5mL) 용액에 연속적으로 첨가한다. -20℃로 냉각시킨 후에, Et₃N(1.85mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 2시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(1.04mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 15시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 에틸 아세테이트로 세척한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼에 적용한 다음, 컬럼을 CHCl₃-아세톤(1/10 내지 95/5)으로 용리시킨다. 수거한 분획을 감압하에 농축시킨 다음, CHCl₃-Et₂O로부터 재결정화하여, 하나의 이성체로서 표제 화합물(담황색 결정, 수율: 1.3g, 38%)을 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 2.37(s, 3H), 5.29(d, 1H, J = 13.5 Hz), 5.45(d, 1H, J = 13.5 Hz), 6.22(s, 1H), 7.14(s, 1H), 7.46 ~ 7.52(m, 3H), 7.56(d, 1H, J = 9.6 Hz), 7.62(d, 2H, J = 8.6 Hz), 7.64 ~ 7.69(m, 1H), 7.83(dd, 1H, J = 1.1, 7.9Hz), 7.93(d, 1H, J = 8.3 Hz), 7.99(s, 1H), 8.25(d, 2H, J = 8.6 Hz).

단계 2: (5R),(6Z)-6-이미다조[1,2-a]퀴놀린-2-일메틸렌-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산:

(5R,6RS)-6-[(RS)-아세톡시가미다조[1,2-a]퀴놀린-2-일메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로벤질 에스테르(1.3g)를 THF(17mL)와 아세토니트릴(36mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(5.2g)을 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.5, 28mL)과 함께 신속하게 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 여과하고, 3℃로 냉각시킨 다음, 1N HCl을 첨가하여 pH를 7.5로 조절한다. 여액을 에틸 아세테이트로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 고진공하에 35℃에서 농축시켜 황색 침전물을 수득한다. 침전물을 여과하고, H₂O, 아세토니트릴 및 아세톤으로 세척하여 황색 결정으로서 표제 화합물을 수득한다. 수율: 297mg, 38%, 융점: 205℃.

¹H NMR (D₂O) δ 6.19(s, 1H), 6.36 (s, 1H), 6.87 (s, 1H), 6.96 (d, 1H, J = 9.5 Hz), 7.32 (d, 1H, J = 9.5 Hz), 7.33 (s, 1H), 7.44 ~ 7.57 m, 4H).

실시예 18

(5R),(6Z)-6-(6,7-디하이드로-5H-사이클로펜타[d]이미다조[2,1-b][1,3]티아졸-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법

단계 1: 에틸 6,7-디하이드로-5H-사이클로펜타[d]이미다조[2,1-b][1,3]티아졸-2-카복실레이트의 제조방법;

2-클로로사이클로펜탄온(11.8g, 100mmol)과 티오우레아(8.0g 101mmol)와의 혼합물을 16시간 동안 에탄올:THF(1:2)에서 환류시킨다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 분리된 백색 고체를 여과한다. (9.0g이 분리됨). 이를 무수 에탄올 (100mL)과 나트륨 메톡사이드(1.9g, 2.7g, 51mmol)에 용해시킨다. 이에, 에틸 브로모피루베이트(10.0g)를 첨가하고, 실온에서 2시간 동안 교반시킨다. 이후, 48시간 동안 환류시킨다. 후반부에, 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 농축시킨다. 잔류물을 클로로포름으로 추출하고, 물로 잘 세척한다. 생성물을 50% 에틸 아세테이트:헥산으로 용리시키면서 실리카-겔 컬럼 크로마토그래피로 정제한다. 적색 반고체; 수율: 3.0g; M+H 237.

에스테르를 LiAlH₄로 환원시키고, 생성된 알콜을 활성 MnO₂를 사용하여 산화시킨다. 수득한 알데하이드를 다음 단계에 사용한다.

단계:3 4-니트로벤질 (5R)-6-[(아세틸옥시)(6,7-디하이드로-5H-사이클로펜타[d]이미다조[2,1-b][1,3]티아졸-2-일)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트의 제조방법:

2-포르밀-6,7-디하이드로-5H-사이클로펜타[d]이미다조[2,1-b][1,3]티아졸(600mg, 3.1mmol) 및 (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(1.2g, 3mmol)의 무수 THF 용액(20mL)을 아르곤 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂:O(Et)₂(1.2g, 3.0mmol)의 무수 아세토니트릴(15mL) 용액에 연속적으로 첨가한다. -20℃로 냉각시킨 후에, Et₃N(2.0mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 2시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(1.04mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 15시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 에틸 아세테이트로 세척한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼에 적용한 다음, 컬럼을 에틸 아세테이트:헥산(1:1)으로 용리시킨다. 수거한 분획을 감압하에 농축시킨 다음, 부분입체이성체의 혼합물을 다음 단계에 사용한다. 담황색의 무정형 고체; 수율: 850mg, 45%; M+H 620.

단계 4: (5R),(6Z)-6-(6,7-디하이드로-5H-사이클로펜타[d]이미다조[2,1-b][1,3]티아졸-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법

4-니트로벤질 (5R)-6-[(아세틸옥시)(6,7-디하이드로-5H-사이클로펜타[d]이미다조[2,1-b][1,3]티아졸-2-일)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트(850mg, 1.37mmol)를 THF(20mL)와 아세토니트릴(10mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(5.2g)을 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.5, 28mL)과 함께 신속하게 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 여과하고, 3℃로 냉각시킨 다음, 0.1N NaOH를 첨가하여 pH를 8.5로 조절한다. 여액을 에틸 아세테이트로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 고진공하에 35℃에서 농축시켜 황색 침전물을 수득한다. 생성물을 HP21 수지 역상 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 초기에, 컬럼을 탈이온수(2L)로 용리시키고, 이후에 10% 아세토니트릴:물로 용리시킨다. 생성물을 함유하는 분획을 수거하고, 감압하에 실온에서 농축시킨다. 황색 고체를 아세톤으로 세척하고, 여과한 다음, 건조시킨다. 수율: 138mg, 29%; 황색 결정; 융점 192℃; (M+H+Na) 346 .

¹H NMR (DMSO-d₆) δ 8.2 (s, 1H), 7.1 (s, 1H), 6.55 (s, 1H), 6.4 (s, 1H), 3.01 (m, 2H), 2.51 (m, 4H).

실시예 19

(5R),(6Z)-6-(이미다조[1.2-a]퀴녹살린-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵토-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염의 제조방법

이미다조[1,2-a]퀴녹살린-2-카복스알데하이드

이미다조[1,2-a]퀴녹살린-2-카복스알데하이드는 웨스트우드와 공동 작업자의방법에 의해 제조된다[참조: J. Med. Chem. 1988, 31, 1098-1115].

단계 1: (5R,6RS)-6-((RS)-아세톡시 이미다조[1,2-a]퀴녹살린-2-일메틸)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 p-니트로벤질 에스테르:

이미다조[1,2-a]퀴녹살린-2-카복스알데하이드(505mg)의 무수 아세토니트릴(33mL) 용액을 질소 대기하에 실온에서 MgBr₂(1.1g)의 무수 아세토니트릴(20mL) 용액에 첨가하고, 혼합물을 10분 동안 교반시킨다. (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(931mg)의 무수 THF(25mL) 용액을 첨가한 후에, 혼합물을 -20℃로 냉각시킨 다음, 트리에틸아민(0.8mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 4시간 동안 교반시키고, 4,4-디메틸아미노 피리딘(58mg)과 아세트산 무수물(0.44mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 16시간 동안 교반시킨다. 10% 시트르산 수용액(200mL)을 반응 혼합물에 첨가하고, 수성 층을 에틸 아세테이트(3 x 100mL)로 추출한다. 유기 층을 물, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척하고, 건조(MgSO₄)시킨 다음, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 CH₂Cl₂-아세톤(50/1)으로 용리시키면서 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 표제 화합물을 부분입체이성 혼합물(78:22, 연갈색의 발포성 무정형물, 1.0g, 68.9%)로서 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 2.07 (s, 0.66H), 2.38 (s, 2.34H), 5.30 (d, 1H, J = 13.5 Hz), 5.45 (d, 0.78H, J = 13.5 Hz), 5.48 (d, 0.22H, J = 13.5 Hz), 6.24 (s, 0.78H), 6.46 (s, 0.22H), 6.63 (s, 0.22H), 7.18 (s, 0.78H), 7.50 (s, 0.78H), 7.52 (s, 0.22H), 7.61 (d, 1.56H, J = 8.7 Hz), 7.63 (d, 0.44H, J = 8.8 Hz), 7.64 - 7.67 (m, 1H), 7.68 - 7.73 (m, 1H), 7.92-7.95 (m, 1H), 8.08 (s, 0.78H), 8.13 - 8.16 (m, 1H), 8.24 (d, 1.56H, J = 8.7 Hz), 8.25 (d, 0.44H, J = 8.8 Hz), 8.33 (s, 0.22H), 9.05 (s, 0.78H), 9.09 (s, 0.22H).

단계 2: (5R),(6Z)-6-(이미다조[1.2-a]퀴녹살린-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵토-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염:

(5R,6RS)-6-((RS)-아세톡시 이미다조[1,2-a]퀴녹살린-2-일메틸)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 p-니트로벤질 에스테르(951mg)와 10% Pd-C(50%, 습윤, 477mg)를 THF(48mL)와 0.5mol/L 인산염 완충액(pH: 6.5, 48mL)과의 혼합물에 첨가한다. 혼합물을 400kPa에서 실온에서 4시간 동안 수소화시킨다. 반응 용액을 여과하고, Pd-C를 물과 n-부탄올로 세척한다. 수성 층을 분리시킨 다음, 유기 층을 물로 추출한다. 합한 수성 층을 57g으로 농축시키고, 디아이온 HP-21 수지(60mL, 미쯔미시 가이세이 캄파니, 리미티드) 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 물로 용리시킨 다음, 5%, 10%, 15% 및 20% 아세토니트릴:물 용액(각각 60mL)으로 용리시킨다. 합한 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색의 무정형 고체로서 표제 화합물을 수득한다. 수율: 148mg(26.1%), 융점: 300℃(분해).

¹H NMR (D₂O) δ5.92 (s, 1H), 6.23 (s, 1H), 6.66 (s, 1H), 7.11-7.22 (m, 3H), 7.25 (d, 1H, J = 7.9 Hz), 7.50 (s, 1H), 8.03 (s, 1H);

IR (KBr) 3413, 1748, 1592, 1553 cm^-1;

λ^최대(H₂O) 340, 293, 237, 218nm.

실시예 20

(5R),(6Z)-6-(5,6-디하이드로-8H-이미다조[2,1-c][1,4]옥사진-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염의 제조방법

단계 1: 모르폴린-3-온

모르폴린-3-온은 미국 특허 제5,349,045호의 방법으로 제조될 수 있다.

단계 2: 모르폴린-3-티온

무수 THF(94mL) 중의 모르폴린-3-온(4.7g)과 로웨슨 시약(Lawesson's reagent)(10.3g)과의 혼합물을 1.5시간 동안 가열 환류시킨다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 반응 용매를 진공하에 제거한다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, CHCl₃-메탄올(50:1)로 용리시켜 황색 고체를 수득한다. 헥산-에틸 아세테이트로부터 조 생성물을 재결정화시켜 황색 분말로서 표제 화합물(4.0g, 72.2%)을 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 3.45 (t, 2H, J = 5.1 Hz), 3.91 (t, 2H, J = 5.1 Hz), 4.55 (s, 2H).

단계 3: 5-메틸티오-3,6-디하이드로-2H-[1,4]옥사진

무수 CH₂Cl₂(140mL) 중의 모르폴린-3-티온(4.7g)과 요오드화메틸(13mL)과의 혼합물을 실온에서 15시간 동안 교반시킨다. 반응 혼합물을 여과하고, 고체를 CH₂Cl₂로 세척한다. 수득한 고체를 50% K₂CO₃수용액(150mL)으로 용해시키고, 수성 층을 CH₂Cl₂(8 x 100mL)로 추출한다. 합한 CH₂Cl₂층을 건조(MgSO₄)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시키고, 표제 화합물을 담황색 오일(3.6g, 67.8%)로서 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 2.32 (s, 3H), 3.71-3.74 (m, 4H), 4.14 - 4.15 (m, 2H).

단계 4: 3-이미노모르폴린 하이드로클로라이드

무수 에탄올(136mL) 중의 5-메틸티오-3,6-디하이드로-2H-[1,4]옥사진(3.6g)과 염화암모늄(1.5g)과의 혼합물을 1시간 동안 가열 환류시킨다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시킨다. 반응 용매를 진공하에 제거하고, 표제 화합물을 갈색 고체(3.6g, 97.7%)로서 수득한다.

¹H NMR (DMSO-d₆) δ 3.34 (m, 2H), 3.86 (t, 2H, J = 5.2 Hz), 4.47 (s, 2H).

단계 5: 5,6-디하이드로-8H-이미다조[2,1-c][1,4]옥사진-2-카브알데하이드(9) 및 5,6-디하이드로-8H-이미다조[2,1-c][1,4]옥사진-3-카브알데하이드

사이클로헥산(42mL) 중의 2-브로모-3-하이드록시프로펜알(4.1g), p-톨루엔설폰산 일수화물(52mg) 및 2-프로판올(5.2mL)의 혼합물을 증기 온도가 80℃로 상승할 때까지 공비혼합시킨다. 반응 혼합물을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 무수 에탄올(50mL)에 용해시킨다. 3-이미노티오모르폴린 하이드로클로라이드(3.4g)의 무수 에탄올(200mL) 용액과 나트륨 메틸레이트(4.8mL)의 28% 메탄올 용액과의 혼합물을 실온에서 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반시킨 다음, 반응 용액을 진공하에 제거한다. 잔류물을 클로로포름(125mL)에 용해시키고, 트리에틸아민(3.5mL)을 첨가한 다음, 반응 혼합물을 2시간 동안 가열 환류시킨다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시킨 다음, 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 디클로로메탄(300mL)에 용해시키고, 50% K₂CO₃수용액(2 x 100mL)으로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용하고, CHCl₃-아세톤(4:1)로 용리시켜 표제 화합물(연한 오렌지색 고체, 1.4g, 36.3%)과 기타 위치 이성체(연한 오렌지색 고체, 609mg, 16.1%)를 수득한다.

목적하는 생성물:¹H NMR (CDCl₃) δ 4.08-4.15 (m, 4H), 4.88 (s, 2H), 7.58 (s, 1H), 9.85 (s, 1H).

원하지 않는 위치 이성체:¹H NMR (CDCl₃) δ 4.06 (t, 2H, J = 5.2 Hz), 4.40 (t, 2H, J = 5.2 Hz), 4.90 (s, 2H), 7.75 (s, 1H), 9.72 (s, 1H).

단계 6: (5R),(6Z)-6-(5,6-디하이드로-8H-이미다조[2,1-c][1,4]옥사진-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염

5,6-디하이드로-8H-이미다조[2,1-c][1,4]옥사진-2-카브알데하이드(1.2g)의 무수 아세토니트릴(66mL) 용액을 질소 대기하에 실온에서 MgBr₂(3.6g)의 무수 아세토니트릴(66mL) 용액에 첨가한 다음, 혼합물을 10분 동안 교반시킨다. p-니트로벤질 (5R,6S)-6-브로모페넴-3-카복실레이트(3.4g)의 무수 THF(132mL) 용액을 첨가하고, 혼합물을 -20℃로 냉각시킨 다음, 트리에틸아민(2.8mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 4시간 동안 교반시키고, 4-디메틸아미노 피리딘(100mg)과 아세트산 무수물(1.5mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 18시간 동안 교반시킨다. 10% 시트르산 수용액(1L)을 반응 혼합물에 첨가하고, 수성 층을 에틸 아세테이트(3x 500mL)로 추출한다. 합한 유기 층을 물, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척하고, 건조(MgSO₄)시킨 다음, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시키고, 조 (5R)-6-[아세톡시-(5,6-디하이드로-8H-이미다조[2,1-c][1,4]옥사진-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 p-니트로벤질 에스테르를 갈색의 무정형 고체로서 수득한다.

새로 활성화된 Zn 분진(14g)을 0.5mol/L 인산염 완충액(pH: 6.5, 72mL)과 함께 신속하게 (5R)-6-[아세톡시-(5,6-디하이드로-8H-이미다조[2,1-c][1,4]옥사진-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 p-니트로벤질 에스테르의 THF(72mL) 용액에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2.5시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과하고, 패드를 물(170mL)과 n-부탄올(170mL)로 세척한다. 수성 층을 분리한 다음, 유기 층을 0.5mol/L 인산염 완충액(pH: 6.5, 2 x 50mL)으로 추출한다. 합한 수성 층을 90g으로 농축시키고, 1mol/L NaOH를 첨가하여 pH를 7.5로 조절한 다음, 디아이온 HP-21 수지(120mL, 미쯔미시 가이세이 캄파니, 리미티드) 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 물로 용리시킨 다음, 5% 아세토니트릴 수용액으로 용리시킨다. 합한 활성 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색의 무정형 고체(756mg, 29.1%)로서 표제 화합물을 수득한다.

융점: 130℃(분해);

¹H NMR (DMSO-d₆) δ 3.98-4.01 (m, 2H), 4.04-4.07 (m, 2H), 4.74 (AB, 2H, J = 15.3, 22.9 Hz), 6.40 (d, 1H, J = 0.8 Hz), 6.55 (s, 1H), 6.95 (d, 1H, J = 0.6 Hz), 7.54 (s, 1H);

IR (KBr) 3412, 1741, 1672, 1592, 1549cm^-1;

λ^최대(H₂O) 304nm.

실시예 21

(5R),(6Z)-6-(5,6-디하이드로-4H-피롤로[1,2-b]피라졸-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염의 제조방법

단계 1: 5,6-디하이드로-4H-피롤로[1,2-b]피라졸-2-카복실산 에틸 에스테르

표제 화합물은 랑가나단(Ranganathan)과 공동 작업자의 동일한 방법으로 제조된다[참조: Indian J. Chem. 1991, 30 B, 169-175].

단계 2: (5,6-디하이드로-4H-피롤로[1,2-b]피라졸-2-일)메탄올

MeOH(2.73mL)를 질소 대기하에 실온에서 LiBH₄(1.63g)의 THF(180mL) 용액에 첨가하고, 5,6-디하이드로-4H-피롤로[1,2-b]피라졸-2-카복실산 에틸 에스테르 (8.11g)를 현탁액에 첨가한 다음, 40℃에서 2시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 pH 1에서 1mol/L HCl로 급냉시키고, 실온에서 1시간 동안 교반시킨다. 고체 K₂CO₃를용액에 첨가하여 pH를 8로 조절하고, 혼합물을 AcOEt로 추출한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시켜 갈색 결정(4.87g, 78%)으로서 표제 화합물을 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 2.44 (t, 1H, J = 5.8 Hz), 2.54 -2.62 (m, 2H), 2.87 (t, 2H, J = 7.4 Hz), 4.10 (t, 2H, J = 7.2 Hz), 4.63 (d, 2H, J = 5.8 Hz), 5.96 (s, 1H).

단계 3: 5,6-디하이드로-4H-피롤로[1,2-b]피라졸-2-카브알데하이드

MnO₂(활성화됨)(24.4g)를 (5,6-디하이드로-4H-피롤로[1,2-b]피라졸-2-일)메탄올(4.87g)의 CHCl₃(350mL) 용액에 첨가하고, 질소 대기하에 1시간 동안 환류시킨다. 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 여액을 감압하에 감소시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 컬럼을 n-헥산-AcOEt(1/1 내지 1/2)로 용리시킨다. 표제 화합물을 황색 오일(4.35g, 91%)로서 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 2.63 -2.71 (m, 2H), 2.95 (t, 2H, J = 7.4 Hz), 4.22 (t, 2H, J = 7.4 Hz), 6.52 (s, 1H), 9.89 (s, 1H).

단계 4: (5R),(6Z)-6-(5,6-디하이드로-4H-피롤로[1,2-b]피라졸-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염

5,6-디하이드로-4H-피롤로[1,2-b]피라졸-2-카브알데하이드(1.36g)를 질소 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂(5.52g)의 무수 아세토니트릴(148mL) 용액에 첨가한다. (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로벤질 에스테르(농축 97%)(3.97g)의 무수 THF 용액(148mL)을 혼합물에 첨가하고, -20℃로 냉각시킨 다음, Et₃N(4.18mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 4시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(1.89mL)과 DMAP(123mg)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 14시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨, 물 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다.

잔류물을 THF(106mL)와 아세토니트릴(49mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(22.5g)을 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.5, 155mL)과 함께 신속하게 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 1.5시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 여액을 에틸 아세테이트로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 3℃로 냉각시키고, 1M NaOH를 첨가하여 pH를 8.0으로 조절한다. 혼합물을 고진공하에 35℃에서 농축시킨다. 농축액을 디아이온 HP-21(79mL, 미쯔미시 가이세이 캄파니, 리미티드) 수지 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 H₂O-MeCN(1/0 내지9/1)으로 용리시킨다. 합한 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색의 무정형 고체(848mg, 29%, pH 7.1)로서 표제 화합물을 수득한다.

융점: 190℃(분해);

¹H NMR (D₂O) δ 2.49 (m, 2H), 2.78 (t, 2H, J = 7.4 Hz), 4.02 (t, 2H, J = 7.4 Hz), 6.01 (s, 1H), 6.29 (s, 1H), 6.90 (s, 2H).

실시예 22

(5R)(6Z)-7-옥소-6-(4,5,6,7-테트라하이드로피라졸로[1,5-a]피리딘-2-일메틸렌)-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염의 제조방법

단계 1: 테트라하이드로피리디노[1,2-c][1,2,3]옥사디아졸론

진한 HCl(1.96mL)과 NaNO₂(2.2g)를 질소 대기하에 0℃에서 DL-피페콜산 (3.04g)의 H₂O(21mL) 용액에 첨가하고, 1시간 동안 교반시킨다. 용액을 CH₂Cl₂로 추출하고, 유기 층을 염수로 세척한다. 혼합물을 Na₂SO₄를 사용하여 건조시키고, 감압하에 농축시켜 담황색 결정으로서 조 (2RS)-1-니트로소피페리딘-2-카복실산을 수득한다.

트리플루오로아세트산 무수물(1.93g)을 질소 대기하에 0℃에서 조 (2RS)-1-니트로소피페리딘-2-카복실산의 THF(92mL) 용액에 첨가하고, 0℃에서 5시간 동안 교반시킨 다음, 실온에서 2시간 동안 교반시킨다. 용액을 감압하에 농축시킨다.잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 컬럼을 n-헥산-AcOEt(1/1 내지 0/1)로 용리시킨다. 표제 화합물을 무색 결정(1.10g, 33%)으로서 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 1.93 - 1.99 (m, 2H), 2.08 - 2.15 (m, 2H), 2.65 (t, 2H, J = 6.5 Hz), 4.26 (t, 2H, J = 6.1 Hz).

단계 2: 4,5,6,7-테트라하이드로피라졸로[1,5-a]피리딘-2-카복실산 에틸에스테르:

에틸 프로피올레이트(804mg)를 질소 대기하에 테트라하이드로피리디노[1,2-c][1,2,3]옥사디아졸론(1.04g)의 o-크실렌(15mL) 용액에 첨가하고, 16시간 동안 환류시킨다. 용액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 컬럼을 n-헥산-AcOEt(2/1 내지 1/1)로 용리시킨다. 표제 화합물을 황색 오일(871mg, 65%)로서 수득하고, 4,5,6,7-테트라하이드로피라졸로[1,5-a]피리딘-3-카복실산 에틸 에스테르를 황색 오일(345mg, 26%)로서 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 1.39 (t, 3H, J = 7.1 Hz), 1.84 - 1.91 (m, 2H), 2.02 2.09 (m, 2H), 2.82 (t, 2H, J = 6.4 Hz), 4.22 (t, 2H, J = 6.2 Hz), 4.39 (q, 2H, J = 7.1 Hz), 6.53 (s, 1H).

단계 3: (4,5,6,7-테트라하이드로피라졸로[1,5-a]피리딘-2-일)메탄올

MeOH(0.29mL)를 질소 대기하에 실온에서 LiBH₄(농축 90%)(174mg)의THF(19mL) 용액에 첨가한 다음, 4,5,6,7-테트라하이드로피라졸로[1,5-a]피리딘-2-카복실산 에틸 에스테르(862mg)를 현탁액에 첨가하고, 실온에서 1시간 동안 교반시킨 다음, 40℃에서 1.5시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 pH 1에서 1mol/L HCl로 급냉시킨 다음, 실온에서 1시간 동안 교반시킨다. 고체 K₂CO₃를 용액에 첨가하여 pH를 8로 조절한 다음, 혼합물을 AcOEt로 추출한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시켜 담황색 오일(691mg, 95%)로서 표제 화합물을 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 1.80 -1.87 (m, 2H), 1.98 -2.05 (m, 2H), 2.77 (t, 2H, J = 6.4 Hz), 2.81 -2.84 (광폭, 1H), 4.09 (t, 2H, J = 6.1 Hz), 4.62 (d, 2H, J = 5.3 Hz), 5.96 (s, 1H).

단계 4: 4,5,6,7-테트라하이드로피라졸로[1,5-a]피리딘-2-카브알데하이드

MnO₂(활성화됨)(3.36g)를 (4,5,6,7-테트라하이드로피라졸로[1,5-a]피리딘-2-일)메탄올(673mg)의 CHCl₃(44mL) 용액에 첨가하고, 질소 대기하에 1시간 동안 환류시킨다. 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 여액을 감압하에 감소시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 컬럼을 n-헥산-AcOEt(2/1 내지 1/2)로 용리시킨다. 표제 화합물을 담황색 오일(510mg, 77%)로서 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 1.90 (m, 2H), 2.10 (m, 2H), 2.84 (t, 2H, J = 6.4 Hz), 4.23 (t, 2H, J = 6.2 Hz), 6.52 (s, 1H), 9.92 (s, 1H).

단계 5: (5R)(6Z)-7-옥소-6-(4,5,6,7-테트라하이드로피라졸로[1,5-a]피리딘-2-일메틸렌)-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염

4,5,6,7-테트라하이드로피라졸로[1,5-a]피리딘-2-카브알데하이드(483mg)를 질소 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂(1.81g)의 무수 아세토니트릴(48mL) 용액에 첨가한다. (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로벤질 에스테르(농축 97%)(1.28g)의 무수 THF 용액(48mL)을 혼합물에 첨가하고, -20℃로 냉각시킨 다음, Et₃N(1.35mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 2시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(0.61mL)과 DMAP(40mg)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 16시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨, 물 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다.

잔류물을 THF(35mL)와 아세토니트릴(16mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(7.4g)을 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.5, 51mL)과 함께 신속하게 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 1.5시간 동안격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 여액을 에틸 아세테이트로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 3℃로 냉각시키고, 1M NaOH를 첨가하여 pH를 8.0으로 조절한다. 혼합물을 고진공하에 35℃에서 농축시킨다. 농축액을 디아이온 HP-21(105mL, 미쯔미시 가이세이 캄파니, 리미티드) 수지 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 H₂O-MeCN(1/0 내지 85/15)으로 용리시킨다. 합한 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색의 무정형 고체(427mg, 41%, pH 7.7)로서 표제 화합물을 수득한다.

융점: 190℃(분해);

¹H NMR (D₂O) δ 1.67 - 1.71 (m, 2H), 1.85 - 1.89 (m, 2H), 2.64 (t, 2H, J = 6.3 Hz), 3.97 (t, 2H, J = 6.1 Hz), 5.97 (s, 1H), 6.25 (s, 1H), 6.85 (s, 1H), 6.88 (s, 1H).

실시예 23

(5R),(6Z)-6-(7-메틸-6-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로-이미다조[1,2-a]피라진-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 나트륨 염의 제조방법

단계 1: 5-메톡시-1-메틸-3,6-디하이드로-1H-피라진-2-온

표제 화합물은 에스 라자파(S. Rajappa)와 비. 쥐. 애드바니(B. G. Advani)의 동일한 방법으로 제조된다[참조: Tetrahedron. 1973, 29, 1299-1302].

단계 2: 5-아미노-1-메틸-3,6-디하이드로-1H-피라진-2-온

무수 에탄올(32mL) 중의 5-메톡시-1-메틸-3,6-디하이드로-1H-피라진-2-온 (2.3g)과 염화암모늄(936mg)과의 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반시킨 다음, 2시간 동안 환류시킨다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 감압하에 증발시킨다. 잔류물을 실온에서 30분 동안 클로로포름으로 분쇄한다. 침전물을 여과 제거하고, 진공하에 건조시킨다. 5-아미노-1-메틸-3,6-디하이드로-1H-피라진-2-온 하이드로클로라이드를 연갈색 분말(1.7g, 66%)로서 수득한다.

메탄올(10mL) 중의 5-아미노-1-메틸-3,6-디하이드로-1H-피라진-2-온 하이드로클로라이드(662mg) 용액을 0℃에서 10% 탄산칼륨 수용액에 첨가한 다음, 0℃에서 40분 동안 교반시킨다. 혼합물을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실온에서 30분 동안 클로로포름(18mL)과 메탄올(2mL)로 분쇄한다. 침전물을 여과 제거하고, 진공하에 건조시킨다. 화합물을 연갈색 분말(515mg, 정량)로서 수득한다.

¹H NMR (DMSO-d₆) δ 2.88 (s, 3H), 3.94 (s, 2H), 4.42 (s, 2H).

단계 3: 7-메틸-6-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로-이미다조[1,2-a]피라진-2-카브알데하이드 및 7-메틸-6-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로-이미다조[1,2-a]피라진-3-카브알데하이드

무수 아세토니트릴(60mL) 중의 2-브로모-3-이소프로폭시-프로펜알(1.3g)을 실온에서 무수 아세토니트릴(60mL) 중의 5-아미노-1-메틸-3,6-디하이드로-1H-피라진-2-온(782mg) 용액에 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에서 20시간 동안 교반시키고, 트리에틸아민(0.95mL)을 첨가한 다음, 2시간 동안 환류시킨다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시킨 다음, 감압하에 증발시킨다. 잔류물을 클로로포름(10mL)에 용해시키고, 50% K₂CO₃수용액(10mL)으로 세척한다. 수성 층을 클로로포름으로 추출한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용하고, CHCl₃-MeOH(95:5)로 용리시켜 담황색 고체(541mg, 49.1%)로서 표제 화합물 7-메틸-6-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로-이미다조 [1,2-a]피라진-2-카브알데하이드와 담황색 고체(128mg, 11.6%)로서 이의 위치 이성체 7-메틸-6-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로-이미다조[1,2-a]피라진-3-카브알데하이드를 수득한다.

7-메틸-6-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로-이미다조[1,2-a]피라진-2-카브알데하이드:¹H NMR (CDCl₃) δ 3.17 (s, 3H), 4.68 (s, 2H), 4.78 (s, 2H) , 7.66 (s, 1H) , 9.83 (s, 1H).

7-메틸-6-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로-이미다조[1,2-a]피라진-3-카브알데하이드: ¹H NMR (CDCl₃) δ 3.16 (s, 3H), 4.70 (s, 2H), 5.03 (s, 2H) , 7.82 (s, 1H) , 9.73 (s, 1H).

단계 4: (5R,6RS)-6-[아세톡시-(7-메틸-6-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로-이미다조[1,2-a]피라진-2-일)-메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르

7-메틸-6-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로-이미다조[1,2-a]피라진-2-카브알데하이드(319mg)를 질소 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂(786mg)의 무수 아세토니트릴(32mL) 용액에 첨가한다. (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(687mg)의 무수 THF 용액(32mL)을 혼합물에 첨가하고, -20℃로 냉각시킨 다음, 트리에틸아민(0.60mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 3시간 동안 교반시키고, 4-디메틸아미노피리딘(44mg)과 아세트산 무수물(0.35mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 20시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트와 H₂O로 희석시킨다. 유기 층을 분리시킨 후에, 수성 층을 에틸 아세테이트로 추출한다. 유기 층을 합하고, 5% 시트르산 수용액과 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시킨 다음, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 클로로포름으로 용리시킨다. 표제 화합물을 부분입체 혼합물(황색의 무정형 고체; 410mg, 38%)로서 수득한다.

¹H NMR (δ, CDCl₃) 2.03 (s, 0.7 x 3 H), 2.09 (s, 0.3 x 3H), 3.15 (s, 3H), 4.59-4.62 (m, 2H), 4.66 (s, 0.3 x 2H), 4.67 (s, 0.7 x 2H), 5.28 (d, 1H,J = 13.5 Hz), 5.43 (d, 0.3 x 1H, J = 13.5 Hz), 5.45 (d, 0.7 x 1H, J = 13.5 Hz), 6.07 (s, 0.3 x 1H), 6.28 (s, 0.7 x 1H), 6.32 (s, 0.7 x 1H), 6.83 (s, 0.3 x 1H), 6.86 (s, 0.3 x 1H), 7.10 (s, 0.7 x 1H), 7.44 (s, 0.3 x 1H), 7.47 (s, 0.7 x 1H), 7.60 (d, 0.7 x 2H, J = 8.6 Hz), 7.61 (d, 0.3 x 2H, J = 8.6 Hz), 8.24 (d, 2H, J = 8.6 Hz).

단계 5: (5R),(6Z)-6-(7-메틸-6-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로-이미다조[1,2-a]피라진-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 나트륨 염 및 (5R),(6E)-6-(7-메틸-6-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로-이미다조[1,2-a]피라진-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 나트륨 염

(5R,6RS)-6-[아세톡시-(7-메틸-6-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로-이미다조[1,2-a]피라진-2-일)-메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(481mg)를 THF(6.7mL)와 아세토니트릴(3.1mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(1.92g)과 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.5, 9.9mL)을 혼합물에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 용액을 에틸 아세테이트와 혼합하고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 물로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 3℃로 냉각시키고, 1M NaOH를 첨가하여 pH를 8.0으로 조절한다. 혼합물을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시킨다. 잔류물을예비 HPLC[이널트실(Inertsil) ODS-2, 쥐엘 사이언스 인포코레이티드(GL Science Inc.), 10 x 250mm, 0.05mol/L 인산염 완충액(pH 7.1):CH₃CN = 93:7, 4.0mL/분]로 분리한다. 분리된 분획 (5R),(6Z)-6-(7-메틸-6-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로-이미다조[1,2-a]피라진-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 나트륨 염 및 (5R),(6E)-6-(7-메틸-6-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로-이미다조[1,2-a]피라진-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 나트륨 염을 3℃로 냉각시키고, 1M NaOH를 첨가하여 pH를 각각 8.0으로 조절한다. 각각의 용액을 고진공하에 35℃에서 농축시킨다. 각각의 농축물을 디아이온 HP-21(60mL, 미쯔미시 가세이 캄파니 리미티드) 수지 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 물로 용리시킨 다음, 5% 아세토니트릴-물로 용리시킨다. 합한 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색의 무정형 고체[125mg, 44.4%, 융점: 115 내지 117℃(분해)]로서 표제 화합물 (5R),(6R)-6-(7-메틸-6-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로-이미다조[1,2-a]피라진-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 나트륨 염과 황색 무정형 고체(19mg, 6.7%)로서 화합물 (5R),(6E)-6-(7-메틸-6-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로-이미다조[1,2-a]피라진-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 나트륨 염을 각각 수득한다.

화합물 (5R),(6Z)-6-(7-메틸-6-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로-이미다조[1,2-a]피라진-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 나트륨 염;¹H NMR (δ, D₂O) 2.99 (s, 3H), 4.54 (s, 2H), 4.66 (s, 2H), 6.38 (s, 1H), 6.85 (s, 1H), 6.90 (s 1H) , 7.30 (s, 1H).

화합물 (5R),(6E)-6-(7-메틸-6-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로-이미다조[1,2-a]피라진-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 나트륨 염; ¹H NMR (δ, D₂O) 2.94 (s, 3H), 4.45 (s, 2H), 4.56 (s, 2H), 6.22 (s, 1H), 6.48 (s, 1H), 6.94 (s, 1H), 7.69 (s 1H).

실시예 24

(5R)(6Z)-6-(6,7-디하이드로-4H-피라졸로[5,1-c][1,4]티아진-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염의 제조방법:

단계 1: (3R)-티오모르폴린-3-카복실산

표제 화합물은 시라이와(Shiraiwa)와 공동 작업자의 동일한 방법에 의해 제조된다[참조: Biosci. Biotechnol. Biochem. 1998, 62, 2382-2387].

단계 2: 3-옥소-3a,4,6,7-테트라하이드로-3H-2-옥사-5-티아-1-아자-7a-아조니오인데나이드

NaNO₂(3.14g)를 질소 대기하에 0℃에서 (3R)-티오모르폴린-3-카복실산 (4.96g)의 1mol/L HCl(33.7mL) 용액에 첨가하고, 0.5시간 동안 교반시킨다. 용액을 CHCl₃(5회)로 추출하고, 유기 층을 염수로 세척한다. 혼합물을 MgSO₄를 사용하여 건조시키고, 감압하에 농축시켜 담황색 결정으로서 조 (3R)-4-니트로소티오모르폴린-3-카복실산을 수득한다.

트리플루오로아세트산 무수물(7.07g)을 질소 대기하에 0℃에서 조 (3R)-4-니트로소티오모르폴린-3-카복실산의 THF(169mL) 용액에 첨가하고, 0℃에서 3시간 동안 교반시킨 다음, 실온에서 17시간 동안 교반시킨다. 용액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 컬럼을 n-헥산-AcOEt(1/1 내지 0/1)로 용리시킨다. 표제 화합물을 연갈색 결정(3.41g, 64%)으로서 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 3.15 (t, 2H, J = 5.5 Hz), 3.71 (s, 2H), 4.54 (t, 2H, J = 5.5 Hz).

단계 3: 6,7-디하이드로-4H-피라졸로[5,1-c][1,4]티아진-2-카복실산 에틸 에스테르

에틸 프로피올레이트(2.33g)를 질소 대기하에 3-옥소-3a,4,6,7-테트라하이드로-3H-2-옥사-5-티아-1-아자-7a-아조니오인데나이드(3.41g)의 o-크실렌(72mL) 용액에 첨가하고, 15시간 동안 환류시킨다. 용액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 컬럼을 n-헥산-AcOEt(2/1 내지 1/1)로 용리시킨다. 표제 화합물을 황색 오일(3.13g, 68%)로서 수득하고, 나머지 원하지 않은 위치 이성체 6,7-디하이드로-4H-피라졸로[5,1-c][1,4]티아진-3-카복실산에틸 에스테르를 황색 오일(556mg, 12%)로서 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 1.31 (t, 3H, J = 7.1 Hz), 3.04 (t, 2H J = 5.7 Hz), 3.81 (s, 2H), 4.32 (q, 2H, J = 7.1 Hz), 4.40 (t, 2H, J = 5.7 Hz), 6.54 (s, 1H).

단계 4: (6,7-디하이드로-4H-피라졸로[5,1-c][1,4]티아진-2-일)메탄올

LiBH₄(농축 90%)(536mg)와 MeOH(0.9mL)를 질소 대기하에 실온에서 6,7-디하이드로-4H-피라졸로[5,1-c][1,4]티아진-2-카복실산 에틸 에스테르(3.13g)의 THF(59mL) 용액에 첨가하고, 40℃에서 3시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 pH 1에서 1mol/L HCl로 급냉시키고, 실온에서 1시간 동안 교반시킨다. 고체 K₂CO₃를 용액에 첨가하여 pH를 8로 조절한 다음, 혼합물을 AcOEt로 추출한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시켜 담황색 오일(2.51g, 정량)로서 표제 화합물을 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 2.58 (br, 1H), 3.07 (t, 2H, J = 5.7 Hz), 3.84 (s, 2H), 4.33 (t, 2H, J = 5.7 Hz), 4.63 (d, 2H, J = 3.9 Hz), 6.05 (s, 1H).

단계 5: 6,7-디하이드로-4H-피라졸로[5,1-c][1,4]티아진-2-카브알데하이드

MnO₂(활성화됨)(11.46g)를 (6,7-디하이드로-4H-피라졸로[5,1-c][1,4]티아진-2-일)메탄올(2.31g)의 CHCl₃(135mL) 용액에 첨가하고, 질소 대기하에 1시간 동안 환류시킨다. 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 여액을 감압하에 감소시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 컬럼을 n-헥산-AcOEt(1/1)로 용리시킨다. 표제 화합물을 담황색 결정(1.78g, 78%)으로서 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 3.15 (t, 2H, J = 5.8 Hz), 3.90 (s, 2H), 4.48 (t, 2H, J = 5.8 Hz), 6.58 (s, 1H), 9.92 (s, 1H).

단계 6: (5R)(6Z)-6-(6,7-디하이드로-4H-피라졸로[5,1-c][1,4]티아진-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염

6,7-디하이드로-4H-피라졸로[5,1-c][1,4]티아진-2-카브알데하이드(841mg)를 질소 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂(1.88g)의 무수 아세토니트릴(39mL) 용액에 첨가한다. (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로벤질 에스테르(농축 99.7%)(1.93g)의 무수 THF 용액(39mL)을 혼합물에 첨가하고, -20℃로 냉각시킨 다음, Et₃N(2.79mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 3시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(0.94mL)과 DMAP(61mg)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 17시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨, 물 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다.

잔류물을 THF(83mL)와 아세토니트릴(39mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(7.72g)을 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.5, 122mL)과 함께 신속하게 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 1.5시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 여액을 에틸 아세테이트로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 3℃로 냉각시키고, 1M NaOH를 첨가하여 pH를 8.0으로 조절한다. 혼합물을 고진공하에 35℃에서 농축시킨다. 농축액을 디아이온 HP-21(150mL, 미쯔미시 가이세이 캄파니, 리미티드) 수지 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 H₂O-MeCN(1/0 내지 85/15)으로 용리시킨다. 합한 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색의 무정형 고체(371mg, 22%, pH 8.0)로서 표제 화합물을 수득한다.

융점: 190℃(분해);

¹H NMR (D₂O) δ 3.03 (t, 2H, J = 5.7 Hz), 3.75 (s, 2H), 4.22 (t, 2H, J = 5.7 Hz), 6.07 (s, 1H), 6.27 (s, 1H), 6.86 (s, 1H), 6.89 (s, 1H).

실시예 25

(5R)(6Z)-7-옥소-6-(4H-5-티아-1,6a-디아자펜탈렌-2-일메틸렌)-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염의 제조방법

단계 1: 3-옥소-3a,4-디하이드로-3H,6H-2-옥사-5-티아-1-아자-6a-아조니오-3a-펜탈레나이드

진한 HCl(15mL)과 NaNO₂(16.6g)를 질소 대기하에 0℃에서 L-티오프롤린(24.3g)의 H₂O(166mL) 용액에 첨가하고, 2시간 동안 교반시킨다. 용액을 CH₂Cl₂로 추출하고, 유기 층을 MgSO₄를 사용하여 건조시킨 다음, 감압하에 농축시켜 황색 고체로서 조 N-니트로소 유도체를 수득한다.

트리플루오로아세트산 무수물(5.0mL)을 질소 대기하에 0℃에서 조 N-니트로소티오프롤린의 THF(350mL) 용액에 첨가하고, 0℃에서 5시간 동안 교반시킨다. 용액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 컬럼을 n-헥산-AcOEt(1:1)으로 용리시킨다. 표제 화합물을 연갈색 고체(4.0g, 15.1%)로서 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃): δ 4.04 (t, 2H, J = 1.7 Hz), 5.40 (t, 2H, J = 1.7 Hz).

단계 2: 4H-5-티아-1,6a-디아자펜탈렌-2-카복실산 에틸에스테르

에틸 프로피올레이트(3.1mL)를 질소 대기하에 3-옥소-3a,4-디하이드로-3H,6H-2-옥사-5-티아-1-아자-6a-아조니오-3a-펜탈레나이드(4.0g)의 o-크실렌(130mL) 용액에 첨가하고, 19시간 동안 환류시킨다. 용액을 실온으로 냉각시키고,감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 컬럼을 n-헥산-AcOEt(4:1)로 용리시킨다. 표제 화합물을 황색 고체(2.7g, 49.3%)로서 수득하고, 4H-5-티아-1,6a-디아자펜탈렌-3-카복실산 에틸에스테르를 담황색 결정(1.2g, 21.7%)으로서 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 1.40 (t, 3H, J = 7.1 Hz), 4.11 (d, 2H, J = 2.1 Hz), 4.40 (q, 2H, J = 7.1 Hz), 5.24 (t, 2H, J = 1.6 Hz), 6.61 (s, 1H).

단계 3: (4H-5-티아-1,6a-디아자펜탈렌-2-일)메탄올

LiBH₄(농축 90%)(459mg)를 질소 대기하에 실온에서 4H-5-티아-1,6a-디아자펜탈렌-2-카복실산 에틸에스테르(2.5g)의 에테르(126mL) 용액 및 MeOH(0.77mL)를 첨가한 다음, 1.5시간 동안 환류시킨다. 혼합물을 1mol/L HCl(25mL)로 급냉시키고, 실온에서 1시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 포함된 탄화수소나트륨 용액을 사용하여 중화시키고, 분리시킨다. 수성 층을 디클로로메탄(10 x 25mL)으로 추출한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 컬럼을 AcOEt로 용리시킨다. 표제 화합물을 담황색 고체(1.7g, 87.9%)로서 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 2.95 (t, 1H, J = 5.6 Hz), 4.07 (s, 2H), 4.62 (d, 2H, J = 5.1 Hz), 5.13 (t, 1H, J = 1.6 Hz), 6.04 (s, 1H).

단계 4: 4H-5-티아-1,6a-디아자펜탈렌-2-카브알데하이드

디메틸설폭사이드(2.2mL)의 무수 디클로로메탄(8mL) 용액을 -78℃에서 옥살릴 클로라이드(2.0mL)의 무수 디클로로메탄(110mL) 용액에 적가한다. 반응 혼합물을 동일한 온도에서 15분 동안 교반시킨다. (4H-5-티아-1,6a-디아자펜탈렌-2-일)메탄올(1.7g)의 무수 디클로로메탄(40mL) 용액을 -78℃에서 반응 혼합물에 적가하고, 추가의 15분 동안 계속해서 교반시킨다. 반응 혼합물을 -45℃로 가온시키고, 1시간 동안 교반시킨다. 트리에틸아민(11.3mL)을 적가하고, 반응 혼합물을 0℃로 가온시킨다. 20분 후에, 포화된 염화암모늄 용액(50mL)과 물(100mL)을 첨가하고, 분리시킨다. 수성 층을 AcOEt(3 x 150mL)로 추출한다. 합한 유기 층을 물(200mL)과 염수(200mL)로 세척하고, 건조(MgSO₄)시킨 다음, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 컬럼을 헥산-AcOEt(1:1)로 용리시킨다. 표제 화합물을 황색 고체(1.7g, 정량)로서 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 4.13 (s, 2H), 5.26 (d, 2H, J = 1.4 Hz), 6.59 (s, 1H), 9.90 (s, 1H).

단계 5; (5R)(6Z)-7-옥소-6-(4H-5-티아-1,6a-디아자펜탈렌-2-일메틸렌)-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염

4H-5-티아-1,6a-디아자펜탈렌-2-카브알데하이드(1.7g)의 무수 아세토니트릴(92mL) 용액을 질소 대기하에 실온에서 MgBr₂(5.0g)의 무수 아세토니트릴(92mL) 용액에 첨가한 다음, 혼합물을 10분 동안 교반시킨다. p-니트로벤질 (5R,6S)-6-브로모페넴-3-카복실레이트(4.3g)의 무수 THF(184mL) 용액을 첨가하고, 혼합물을 -20℃로 냉각시킨 다음, 트리에틸아민(7.4mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 3시간 동안 교반시키고, 4-디메틸아미노 피리딘(138mg)과 아세트산 무수물(2.1mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 15시간 동안 교반시킨다. 1mol/L 시트르산 수용액(1000mL)을 반응 혼합물에 첨가하고, 수성 층을 에틸 아세테이트(3 x 400mL)로 추출한다. 합한 유기 층을 물, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척하고, 건조(MgSO₄)시킨 다음, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시키고, 조 (5R)-6-[아세톡시-(4H-5-티아-1,6a-디아자펜탈렌-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 p-니트로벤질 에스테르를 갈색의 무정형 고체로서 수득한다.

새로 활성화된 Zn 분진(19.3g)을 0.5mol/L 인산염 완충액(pH: 6.5, 100mL)과 함께 조 (5R)-6-[아세톡시-(4H-5-티아-1,6a-디아자펜탈렌-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 p-니트로벤질 에스테르의 THF(100mL) 용액에 신속하게 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2.5시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과하고, 패드를 물(200mL)과 n-부탄올(200mL)로 세척한다. 수성 층을 분리한 다음, 유기 층을 0.5mol/L 인산염 완충액(pH: 6.5, 2 x 50mL)으로 추출한다. 합한 수성 층을 90g으로 농축시키고, 1mol/L NaOH를 첨가하여 pH를 8.0으로 조절한 다음, 디아이온 HP-21 수지(180mL, 미쯔미시 가이세이 캄파니, 리미티드) 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 물로 용리시킨 다음, 15% 아세토니트릴 수용액으로 용리시킨다. 합한 활성 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색의 무정형 고체(634mg, 17.4%, pH: 7.25)로서 표제 화합물을 수득한다.

융점: 150℃(분해);

¹H NMR (D₂O) δ 4.00 (s, 2H), 5.09 (s, 2H), 6.14 (s, 1H), 6.36 (s, 1H), 6.91 (s, 1H), 6.92 (s, 1H);

IR (KBr) 3381, 1752, 1683, 1600, 1558cm^-1;

λ^최대(H₂O) 292, 196nm.

실시예 26

(5R)(6Z)-6-(7H-이미다조[1,2-c]티아졸-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염의 제조방법

단계 1: 티아졸리딘-4-온

표제 화합물을 마르빈 엠.(Marvin M.)과 알렌 알 하크니스(Allen R.Harkness)의 동일한 방법으로 제조된다[참조: Tetrahedron Letters. 1994, 35, 6971-6974].

단계 2: 티아졸리딘-4-티온

로웨슨 시약(33.5g)을 무수 THF(690mL) 중의 티아졸리딘-4-온(14.2g) 용액에 첨가하고, 반응 혼합물을 2시간 동안 가열 환류시킨다. 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 감압하에 증발시킨다. 잔류물을 실온에서 30분 동안 CHCl₃:MeOH(7:3) 용액(65mL)으로 분쇄한다. 침전물을 여과 제거하고, CHCl₃:n-헥산(7:3) 용액(15mL)으로 세척한 다음, 진공하에 건조시킨다. 티아졸리딘-4-티온을 담황색 분말(10.7g, 65%)로서 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 4.08 (s, 2H), 4.70 (s, 2H).

단계 3: 4-메틸티오-2,5-디하이드로-티아졸

요오드화메틸(28.4g)을 클로로포름(400mL) 중의 티아졸리딘-4-티온(9.5g)의 비등액에 첨가하고, 반응 혼합물을 1.5시간 동안 환류시킨다. 반응 혼합물에, 추가의 요오드화메틸(56.8g)을 30 내지 60분 간격으로 5회 첨가한다. 1시간 동안 추가로 환류시킨 후에, 반응 혼합물을 실온으로 냉각시킨다. 이후, 10% 탄산칼륨 수용액(200mL)을 첨가하고, 실온에서 15분 동안 교반시킨다. 유기 층을 분리시킨 후에, 수성 층을 CHCl₃(100mL x 3)로 추출한다. 유기 층을 합하고, 건조(MgSO₄)시킨 다음, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시키고, 진공하에 건조시킨다. 건조시킨 후에, 표제 화합물을 갈색 오일(11.0g, 정량)로서 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 2.51 (s, 3H), 3.91 (t, 2H, J = 3.5 Hz), 5.21 (t, 2H, J = 3.5 Hz).

단계 4: 티아졸리딘-4-일리덴아민

무수 에탄올(400mL) 중의 4-메틸티오-2,5-디하이드로티아졸(10.7g)과 염화암모늄(6.4g)과의 혼합물을 27.5시간 동안 환류시킨다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 감압하에 증발시킨다. 잔류물을 클로로포름(300mL)과 10% 탄산칼륨 수용액(200mL)에 용해시킨 다음, 실온에서 20분 동안 교반시킨다. 유기 층을 분리시킨 후에, 수성 층을 클로로포름(100mL x 5)으로 추출한다. 유기 층을 합하고, 건조(MgSO₄)시킨 다음, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시키고, 진공하에 건조시켜 생성물인 에톡시 유도체와 출발 물질인 4-메틸-2,5-디하이드로티아졸인을 함유하는 갈색 고체로서 조 티아졸리딘-4-일리덴아민(5.5g)을 수득한다. 이러한 3개의 화합물의 비는¹H-NMR에 의해 각각 61:34:5로 측정되었다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 3.75 (t, 2H, J = 2.8 Hz), 4.97 (t, 2H, J = 2.9 Hz).

단계 5: 7H-이미다조[1,2-c]티아졸-2-카브알데하이드

무수 아세토니트릴(326mL) 중의 2-브로모-3-이소프로폭시프로펜알(6.9g) 용액을 실온에서 무수 아세토니트릴(326mL) 중의 조 티아졸리딘-4-일리덴아민(3.3g) 용액에 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에서 19.5시간 동안 교반시키고, 트리에틸아민(4.9mL)을 첨가한 다음, 2시간 동안 환류시킨다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시킨 다음, 감압하에 증발시킨다. 잔류물을 디클로로메탄(300mL)에 용해시키고, 50% 탄산칼륨 수용액(20g)으로 세척한다. 여과하고 분리시킨 후에, 수성 층을 디클로로메탄(50mL x 4)으로 추출한다. 유기 층을 합하고, 건조(MgSO₄)시킨 다음, 여과한다. 여액을 감압하에 증발시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용하고, CHCl₃-MeOH(100:3)로 용리시켜 갈색 고체로서 조 7H-이미다조[1,2-c]티아졸-2-카브알데하이드를 수득한다. 조 생성물을 0℃에서 CHCl₃-n-헥산(첫 번째: 30:5, 두 번째: 30:60)으로부터 2회 재결정화시켜 연갈색 결정(수율: 1.84g, 15%)으로서 알데하이드를 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 4.09 (t, 2H, J = 1.3 Hz), 5.08 (t, 2H, J = 1.2 Hz), 7.63 (s, 1H), 9.81 (s, 1H).

단계 6: (5R)(6Z)-6-(7H-이미다조[1,2-c]티아졸-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염

7H-이미다조[1,2-c]티아졸-2-카브알데하이드(841mg)를 질소 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂(2.93g)의 무수 아세토니트릴(116mL) 용액에 첨가한다. (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로벤질 에스테르(농축 99.7%)(2.51g)의 무수 THF 용액(116mL)을 혼합물에 첨가하고, -20℃로 냉각시킨 다음, Et₃N(2.20mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 4시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(1.26mL)과 DMAP(61mg)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 15시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨, 물 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다.

잔류물을 THF(53mL)와 아세토니트릴(25mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(15.1g)과 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.5, 78mL)을 혼합물에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 1.5시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 여액을 에틸 아세테이트로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 3℃로 냉각시키고, 1M NaOH를 첨가하여 pH를 8.0으로 조절한다. 혼합물을 고진공하에 35℃에서 농축시킨다. 농축액을 디아이온 HP-21(321mL, 미쯔미시 가이세이 캄파니, 리미티드) 수지 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 H₂O-MeCN(1/0 내지 9/1)으로 용리시킨다. 합한 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색의 무정형 고체(1.1g, 51%, pH 7.5)로서 표제 화합물을 수득한다.

융점: 145℃(분해);

¹H NMR (D₂O) δ 3.85 (s, 2H), 4.88 (s, 2H), 6.32 (s, 1H), 6.78 (s, 1H), 6.85 (s, 1H), 7.27 (s, 1H).

실시예 27

(5R,6Z)-7-옥소-6-[(4-옥소-6,7-디하이드로-4H-피라졸로[5,1-c][1,4]옥사진-2-일)메틸렌]-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법

단계 1: 디에틸 1-(2-{[3급-부틸(디메틸)실릴]옥시}에틸)-1H-피라졸-3,5-디카복실레이트

아세토니트릴(10mL) 중의 디에틸 3,5-피라졸디카복실레이트(2.17g, 10mmol) 용액에 탄산칼륨(2.07g, 15mmol)과 2-브로모에톡시-3급-부틸디메틸실란(2.90g, 12mmol)을 질소하에 첨가한다. 혼합물을 18시간 동안 환류하에 교반시킨다. 이후, 실온으로 냉각시키고, 에틸 아세테이트(20mL)로 희석시킨 다음, 마그네솔(Magnesol)을 통해 여과한다. 필터 패드를 에틸 아세테이트(2 x 10mL)로 용리시키고, 합한 여액을 증발시킨다. 잔류물을 헥산에 용해시키고, 실리카 겔(70g) 컬럼을 통해 통과시킨다. 헥산(100mL)으로 용리시킨 후에, 컬럼을 에틸 아세테이트로 용리시킨다. 에틸 아세테이트 용리액을 증발시켜 무색의 오일 3.71g을 수득한다; MS m/e 371 (MH⁺).

단계 2: 1-(2-{[3급-부틸(디메틸)실릴]옥시}에틸)-1H-피라졸-3,5-디메탄올

염화메틸렌(8mL) 중의 디에틸 1-(2-{[3급-부틸(디메틸)실릴]옥시}에틸)-1H-피라졸-3,5-디카복실레이트(0.74g, 2mmol) 용액에 염화메틸렌 중의 1.0M의 디이소부틸알루미늄 하이드라이드 용액 12mL를 질소하에 0℃에서 첨가한다. 0℃에서 0.5시간 동안 교반시킨 후에, 혼합물을 0.5시간 동안 실온으로 가온시킨다. 이후, 포화된 염화암모늄 용액 15mL로 급냉시키고, 에틸 아세테이트로 추출한다. 유기 추출물을 염수로 세척하고, 무수 황산나트륨을 사용하여 건조시킨 다음, 증발시켜 백색 고체 0.44g을 수득한다; 융점: 82 내지 83℃; MS m/e 287 (MH⁺).

단계 3: 1-(2-{[3급-부틸(디메틸)실릴]옥시}에틸)-1H-피라졸-3,5-디카브알데하이드

염화메틸렌(20mL) 중의 1-(2-{[3급-부틸(디메틸)실릴]옥시}에틸)-1H-피라졸-3,5-디메탄올(1.18g, 4mmol)의 교반된 용액에 4-메틸모르폴린-N-옥사이드(2.89g, 24mmol)와 분자 체(4A)(4g)를 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에서 10분 동안 교반시킨 다음, 테트라프로필암모늄 페루테네이트(0.15g, 0.4mmol)로 처리한다. 2시간 동안 계속해서 교반시킨다. 염화메틸렌 용액을 농축시키고, 에테르(40mL)로 희석시킨다. 혼합물을 실리카 겔(40g) 패드를 통해 여과하고, 필터 패드를 에테르(2 x 20mL)로 용리시킨다. 합한 용리액을 1N HCl과 염수로 세척하고, 무수 황산나트륨을 사용하여 건조시킨 다음, 증발시켜 백색 고체 0.79g을 수득한다; 융점: 63 내지64℃; MS m/e 283 (MH⁺).

단계 4: 4-옥소-6,7-디하이드로-4H-피라졸로[5,1-c][1,4]옥사진-2-카브알데하이드

THF(30mL) 중의 1-(2-{[3급-부틸(디메틸)실릴]옥시}에틸)-1H-피라졸-3,5-디카브알데하이드(1.02g, 6.07mmol) 용액에 0℃에서 THF 중의 1.0M의 테트라부틸암모늄 플루오라이드 용액 6.68mL를 첨가한다. 1시간 동안 교반시킨 후에, 혼합물을 포화된 염화암모늄 용액 10mL로 처리하고, 에틸 아세테이트로 추출한다. 유기 용액을 염수로 세척하고, 무수 황산나트륨을 사용하여 건조시킨 다음, 마그네솔을 통해 여과하고, 증발시킨다. 조 고무를 헥산으로 세척하고, 진공하에 건조시킨 다음, 염화메틸렌(20mL)에 용해시킨다. 이러한 용액에 4-메틸모르폴린-N-옥사이드(2.89g, 24mmol)와 분자체(4Å)(6g)를 첨가한다. 혼합물을 실온에서 10분 동안 교반시킨 다음, 테트라프로필암모늄 페루테네이트(0.11g, 0.3mmol)로 처리한다. 2시간 동안 계속해서 교반시킨다. 염화메틸렌 용액을 농축시키고, 에틸 아세테이트(40mL)로 희석시킨다. 혼합물을 실리카 겔(40g) 패드를 통해 여과하고, 필터 패드를 에틸 에테르(2 x 20mL)로 용리시킨다. 합한 용리액을 1N HCl과 염수로 세척하고, 무수 황산나트륨을 사용하여 건조시킨 다음, 증발시켜 백색 고체 0.30g을 수득한다; 융점: 135 내지 136℃; MS m/e 167 (MH⁺).

단계 5: 4-니트로벤질 (5R)-6-[(아세틸옥시)(4-옥소-6,7-디하이드로-4H-피라졸로[5,1-c][1,4]옥사진-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트

아세토니트릴(13mL) 중의 MgBr₂(0.46g, 2.52mmol) 용액에 4-옥소-6,7-디하이드로-4H-피라졸로[5,1-c][1,4]옥사진-2-카브알데하이드(0.14g, 0.84mmol)를 질소 대기하에 실온에서 교반하면서 첨가한다. 이후, THF(13mL) 중의 (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로벤질 에스테르(0.32g, 0.84mmol) 용액을 첨가하고, 혼합물을 -20℃로 냉각시킨다. 트리에틸아민(0.35mL, 2.52mmol)을 첨가하고, 혼합물을 어둠속에서 -20℃에서 4시간 동안 교반시킨다. 이후, 아세트산 무수물(0.2mL, 2.0mmol)과 4-N,N-디메틸아미노피리딘(12mg, 0.1mmol)으로 처리하고, 0℃에서 18시간 동안 유지한다. 혼합물을 농축시키고, 잔류물을 에틸 아세테이트에 용해시킨다. 에틸 아세테이트 용액을 5% 시트르산, 포화된 중탄산나트륨 용액 및 염수로 세척하고, 무수 황산나트륨을 사용하여 건조시킨 다음, 증발시킨다. 조 물질을 실리카 겔(EtOAc-CH₂Cl₂/1:5)로 크로마토그래피하여, 회백색 고체 0.27g을 수득한다; 융점: 107 내지 110℃; MS m/e 595 (MH⁺).

단계 6: (5R,6Z)-7-옥소-6-[(4-옥소-6,7-디하이드로-4H-피라졸로[5,1-c][1,4]옥사진-2-일)메틸렌]-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산

THF(15mL) 중의 4-니트로벤질 (5R)-6-[(아세틸옥시)(4-옥소-6,7-디하이드로-4H-피라졸로[5,1-c][1,4]옥사진-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트(0.22g, 0.37mmol) 용액에 인산염 완충액 용액(0.5M, pH: 6.5) 15mL와 10% Pd/C 80mg을 질소하에 첨가한다. 혼합물을 40 내지 50psi에서 3시간 동안 수소화시키고, 셀라이트를 통해 여과한다. 필터 패드를 THF로 세척하고, 여액을 에틸 아세테이트로 추출한다. 유기 추출물을 무수 황산마그네슘을 사용하여 건조시키고, 증발시킨다. 잔류물을 에테르로 세척하여 황색 고체 0.07g을 수득한다; MS m/e 320 (MH⁺);

¹H NMR (DMSO-d₆) δ 4.55 - 4.57 (m, 2H), 4.76 - 4.80 (m, 2H), 6.50 (s, 1H), 6.63 (s, 1H), 7.58 (s, 1H), 7.76 (s, 1H).

실시예 28

6-(6,7-디하이드로-4H-티에노[3,2-c]피란-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법

단계 1: 6,7-디하이드로-4H-티에노[3,2-c]피란-2-카브알데하이드의 제조방법

POCl₃(3.83ml, 50mmol)를 얼음으로 냉각시킨 DMF(3.85ml, 50mmol)에 3분 내에 적가한다. DCM(20ml)을 첨가하고, 반응 매질이 반죽한 것 같이 되면 욕을 제거한다. 반응을 23℃에서 2시간 동안 유지한다. 이후, 0℃로 다시 냉각시킨다. 이후, DCM 10ml 중의 4H-피란-4-온(5g, 50mmol)을 3분 내에 적가한다. 반응을 0℃에서 2시간 동안 유지한다. 혼합물을 얼음 및 아세트산나트륨에 부어넣고, DCM(2 x 200mL)으로 추출한다. 합한 유기 층을 황산마그네슘을 사용하여 건조시킨다. 건조제를 여과 제거하고, 농축시켜 생성물 5.0g을 수득한다. 화합물을 DCM(200ml)에 용해시키고, 에틸 2-6,7-디하이드로-4H-티에노[3,2-c]티오피란-2-카브알데하이드-아세테이트 6g 및 TEA 10ml를 첨가한다. 혼합물을 18시간 동안 환류시킨다. 이후, 물로 세척하고, 황산마그네슘을 사용하여 건조시킨다. 이후, 여과하고, 농축시킨 다음, 헥산 중의 에틸 아세테이트 20ml로 플래쉬 크로마토그래피한다. 수거한 물질을 THF 100ml에 용해시키고, LAH(150ml, THF 중의 0.5M)를 주입한 다음, 23℃에서 10분 동안 방치한다. 이후, 18시간 동안 환류시킨다. 물과 1N HCl을 첨가함으로써 23℃에서 급냉시켜 혼합물을 투명하게 한다. 에틸 아세테이트(2 x 200ml)로 추출하고, 합한 유기 층을 황산마그네슘을 사용하여 건조시킨다. 필터 및 농축액은 생성물 2.3g을 제공한다. 조 물질을 DCM(300ml)과 이산화망간(15g이 수득됨)에 용해시킨다. 반응을 23℃에서 0.5시간 동안 수행한다. 이후, 산화제(2 x 15g)를 각각 30분 후에 첨가한다. 이후, 물질을 농축된 셀라이트 패트를 통해 여과한다. 플래쉬 컬럼 크로마토그래피하여 오일 생성물 1.206g(수율: 14%)을 수득한다.

¹H-NMR: δ 9.84 (s, 1H), 7.41(s, 1H), 4.74 (s, 2H), 4.00 (t, 2H, J=5.6 Hz), 2.96 (t, 2H, J=5.6Hz);

MS: 169.1(M+H)

단계 2: 6-(6,7-디하이드로-4H-티에노[3,2-c]피란-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법

6,7-디하이드로-4H-티에노[3,2-c]피란-2-카브알데하이드(336mg, 2mmol)를 아세토니트릴 20ml에 용해시킨 다음, 브롬화마그네슘(516mg, 2mmol)을 N₂대기하에 첨가한다. 혼합물을 23℃에서 30분 동안 교반시킨다. 이후, THF 20ml 중의 6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(770mg, 2mmol)를 한꺼번에 도입하고, 혼합물을 -20℃로 즉시 냉각시킨다. 이후, 트리에틸아민(1ml)을 도입하고, 혼합물을 -20℃에서 3시간 동안 교반시킨다. 이후, 아세트산 무수물(0.4ml)을 도입하고, 혼합물을 0℃에서 18시간 동안 교반시킨다. 이후, 반응 매질을 에틸 아세테이트 400ml로 희석시키고, 5% 시트르산 100ml, 포화된 중탄산나트륨 100ml 및 염수 100ml로 세척한다. 이후, 유기 층을 황산마그네슘을 사용하여 건조시키고, 여과한 다음, 농축시킨다. 헥산 중의 20% 에틸 아세테이트를 사용하는 플래쉬 컬럼 크로마토그래피로 생성물 491mg(41%)을 수득한다. 이후, 이러한 생성물을 THF 15ml와 수성 인산염 완충액(pH = 6.5) 15ml에 용해시킨다. 이후, 혼합물을 10% Pd/C를 사용하여 45psi에서 1시간 동안 수소화시킨다. 이후, 셀라이트 패드를 통해 여과하고, 진공하에 농축시켜 대부분의 THF를 제거한다. 이후, 용액을 0℃로 냉각시키고, 1N 수산화나트륨을 사용하여 pH 8로 염기화시킨다. 이후, 물 2L에 이어, 물 중의 5% 아세토니트릴을 사용하여 역상 HPLC를 통해 정제한다. 이후, 물을 진공하에 농축시켜 제거하고, 생성물 100mg(38%)을 수거한다; 융점: 250℃ 초과;

¹H-NMR: δ 7.36 (s, 1H), 7.15(s, 1H), 6.55(s, 1H), 6.44(s, 1H), 4.61 (s, 2H), 3.88(m, 2H), 2.86 (m, 2H), 2.27 (m, 2H), 1.43 (t, 3H)

MS: 320.3(M-H)

실시예 29

6-(6,7-디하이드로-4H-티에노[3,2-c]티오피란-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법

단계 1: 6,7-디하이드로-4H-티에노[3,2-c]티오피란-2-카브알데하이드의 제조방법

POCl₃(4.02ml, 43mmol)를 얼음으로 냉각시킨 DMF(3.34ml, 43mmol)에 3분 내에 적가한다. DCM(20ml)을 첨가하고, 반응 매질이 반죽한 것 같이 되면 욕을 제거한다. 반응을 23℃에서 2시간 동안 유지한다. 이후, 0℃로 다시 냉각시킨다. 이후, DCM 10ml 중의 테트라하이드로-티오피란-4-온(5g, 43mmol)을 3분 내에 적가한다. 반응을 0℃에서 2시간 동안 유지한다. DCM(250mL)으로 희석시킨 다음, 얼음으로 냉각시킨 포화된 아세트산나트륨 수용액 200ml로 세척한다. 유기 층을 황산마그네슘을 사용하여 건조시킨다. 건조제를 여과 제거하고, 농축시킨 다음, 헥산 중의 10% 에틸 아세테이트를 사용하여 플래쉬 컬럼 크로마토그래피하여 생성물 1.3g(8mmol)을 수득한다. 화합물을 DCM(100ml)에 용해시키고, 에틸 2-머캅토-아세테이트 1.2ml(11mmol)와 TEA 1ml를 첨가한다. 혼합물을 18시간 동안 환류시킨다. 이후, 물로 세척하고, 황산마그네슘을 사용하여 건조시킨다. 여과하고, 농축시킨 다음, 헥산 중의 에틸 아세테이트 20ml로 플래쉬 크로마토그래피하여 생성물 1.1g(수율: 11%)을 수득한다.

¹H-NMR: δ 6.68(s, 1H), 4.73 (s, 2H), 3.68(s, 2H), 3.04 (t, 2H, J=7.6 Hz), 2.91 (t, 2H, J=7.6Hz);

MS (EI): 185.99 (M+)

6,7-디하이드로-4H-티에노[3,2-c]티오피란-2-카복실산 에틸 에스테르 1.1g(4.8mmol)을 THF 100ml에 용해시키고, LAH (40ml, DMG 중의 0.5M)를 도입한 다음, 반응을 23℃에서 10분 동안 방치한다. 이후, 18시간 동안 환류시킨다. 물(10ml)을 사용하여 23℃에서 급냉시킨다. 유기 층을 따르고, 잔류물을 DCM 20ml로 세척한다. 합한 유기 층을 황산나트륨을 사용하여 건조시킨다. 여과하고, 농축시킨 다음, 10 내지 20%의 에틸 아세테이트로 플래쉬 컬럼 크로마토그래피하여 조 생성물 940mg을 수득한다. 이러한 조 물질을 DCM(40ml)과 이산화망간(2g을 첨가함)에 용해시킨다. 반응을 23℃에서 30분 동안 수행한다. 이후, 물질을 농축된 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 플래쉬 컬럼 크로마토그래피로 생성물 320mg(36%)을 수득한다.

¹H-NMR: δ 9.82(s, 1H), 7.46 (s, 1H), 3.56 (s, 2H), 3.15 (t, 2H, J=7.2 Hz), 2.95 (t, 2H, J=7.2 Hz);

MS (EI): 228.02 (M+)

단계 2: 6-(6,7-디하이드로-4H-티에노[3,2-c]티오피란-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법

6,7-디하이드로-4H-티에노[3,2-c]티오피란-2-카브알데하이드(320mg, 1.72mmol)를 아세토니트릴 17ml에 용해시킨 다음, 마그네슘 브로마이드 에테레이트(450mg, 1.74mmol)를 N₂대기하에 첨가한다. 혼합물을 23℃에서 30분 동안 교반시킨다. 이후, THF 17ml 중의 6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(660mg, 1.72mmol)를 한꺼번에 도입하고, 혼합물을 즉시 -20℃로 냉각시킨다. 이후, 트리에틸아민(1ml)을 도입하고, 혼합물을 -20℃에서 3시간 동안 교반시킨다. 이후, 아세트산 무수물(0.4ml)을 도입하고, 혼합물을 0℃에서 18시간 동안 교반시킨다. 이후, 반응 매질을 에틸 아세테이트 400ml, 5% 시트르산 100ml, 포화된 중탄산나트륨 100mL 및 염수 100ml로 희석시킨다. 이후, 유기 층을 황산마그네슘을 사용하여 건조시키고, 여과한 다음, 농축시킨다. 헥산 중의 20% 에틸 아세테이트를 사용하는 플래쉬 컬럼 크로마토그래피로 생성물 461mg(44%)을 수득한다. 이후, 이러한 생성물을 THF 20ml와 수성 인산염 완충액(pH = 6.5) 20ml에 용해시킨다. 이후, 혼합물을 10% Pd/C 0.5g을 사용하여 45psi에서 1시간 30분 동안 수소화시킨다. 이후, 셀라이트 패드를 통해 여과하고, 진공하에 농축시켜 대부분의 THF를 제거한다. 이후, 용액을 0℃로 냉각시키고, 1N 수산화나트륨을 사용하여 pH 8로 염기화시킨다. 이후, 물 2L에 이어, 물 중의 5% 아세토니트릴을 사용하여 역상 HPLC를 통해 정제한다. 이후, 물을 진공하에 농축시켜 제거하고, 생성물 21mg(8.6%)을 수거한다.

융점: 250℃ 초과;

¹H-NMR: 7.34 (s, 1H), 7.18(s, 1H), 6.59(s, 1H), 6.44(s, 1H), 3.71 (s, 2H), 2.93(s, 2H), 2.50 (s, 2H);

MS: 338.0(M+H).

실시예 30

6-(5-메틸-4,5,6,7-테트라하이드로-티에노[3,2-c]피리딘-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법

단계 1: (5-메틸-4,5,6,7-테트라하이드로-티에노[3,2-c]피리딘-2-일)-메탄올의 제조방법

6,7-디하이드로-4H-티에노[3,2-c]피리딘-2,5-디카복실산 디에틸 에스테르 (46g, 163mmol)를 THF 200ml에 용해시킨다. 용액에 23℃에서 LAH(1M, THF) 300ml를 도입한다. 이후, 23℃에서 18시간 동안 교반시킨다. 반응물을 물 10ml로 급냉시키고, 황산나트륨을 사용하여 직접 건조시킨다. 여과하고 농축시켜, 조 생성물 29.3g(160mmol, 98%)을 수득한다.

¹H-NMR: 6.55(s, 1H), 4.70 (s, 2H), 3.41 (s, 2H), 2.86 (t, 2H, J=5.6Hz), 2.73 (t, 2H, J=5.6 Hz), 2.38 (s, 3H);

MS: 184.0(M+H).

단계 2: 5-메틸-4,5,6,7-테트라하이드로-티에노[3,2-c]피리딘-2-카브알데하이드의 제조방법

CH₂Cl₂5ml 중의 DMSO(1.7ml, 24mmol)를 -50 내지 -60℃로 냉각시킨다. 이후, DCM 20ml 중의 염화옥살산(1ml, 11mmol)을 50℃에서 5분 내에 첨가한다. 혼합물을 -50℃에서 5분 동안 유지하고, DCM 20ml 중의 (5-메틸-4,5,6,7-테트라하이드로-티에노[3,2-c]피리딘-2-일)-메탄올 1.67g(9mmol)을 50℃에서 첨가한 다음, 혼합물을 50℃에서 15분 동안 추가로 교반시킨다. 이후, 트리에틸아민(7ml)을 -50℃에서 첨가하고, 5분 후에, 욕을 제거한 다음, 혼합물을 자연스럽게 23℃ 이하로 가온시킨다. 물 100ml로 세척하고, 에틸 아세테이트 100ml로 추출한다. 합한 유기 층을 황산마그네슘을 사용하여 건조시킨다. 여과하고, 농축시킨 다음, 에틸 아세테이트 중의 0 내지 15% 메탄올을 사용하여 플래쉬 컬럼 크로마토그래피로 생성물 736mg(수율: 45%)을 수득한다.

¹H-NMR: 9.81(s, 1H), 7.42 (s, 1H), 3.56 (s, 2H), 3.00 (t, 2H, J=5.6 Hz), 2.91 (t, 2H, J=5.6 Hz), 2.51 (s, 3H);

MS: 182.1(M+H).

단계 3: 6-(5-메틸-4,5,6,7-테트라하이드로-티에노[3,2-c]피리딘-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법

2-포르밀-6,7-디하이드로-4H-티에노[3,2-c]피리딘-5-카복실산 에틸 에스테르 (724mg, 4mmol)를 아세토니트릴 40ml에 용해시킨 다음, 마그네슘 브로마이드 에테레이트(1.2g, 4.65mmol)를 N₂대기하에 첨가한다. 혼합물을 23℃에서 30분 동안 교반시킨다. THF 40ml 중의 6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(1.54g, 4mmol)를 한꺼번에 도입하고, 혼합물을 즉시 -20℃로 냉각시킨다. 이후, 트리에틸아민(2ml)을 도입하고, 혼합물을 -20℃에서 3시간 동안 교반시킨다. 이후, 아세트산 무수물(0.66ml)을 도입하고, 혼합물을 0℃에서 48시간 동안 교반시킨다. 이후, 반응 매질을 에틸 아세테이트 500ml로 희석시키고, 5% 시트르산 50ml, 포화된 중탄산나트륨 50mL 및 염수 50ml로 세척한다. 또 다른 에틸 아세테이트 300ml를 사용하여 각각의 수용액을 세척한다. 이후, 합한 유기 층을 황산나트륨을 사용하여 건조시킨다. 여과하고, 농축시킨 다음, 헥산 중의 20% 에틸 아세테이트를 사용하여 플래쉬 컬럼 크로마토그래피로 생성물 1.56g(수율: 64%)을 수득한다. 이후, 이러한 생성물을 THF 20ml와 수성 인산염 완충액(pH = 6.5) 20ml에 용해시킨다. 이후, 혼합물을 10% Pd/C 0.5g을 사용하여 40psi로 2시간 동안 수소화시킨다. 이후, 셀라이트 패드를 통해 여과하고, 진공하에 농축시켜 대부분의 THF를 제거한다. 이후, 용액을 0℃로 냉각시키고, 1N 수산화나트륨을 사용하여 pH 8로 염기화시킨다. 이후, 물 2L에 이어, 물 중의 5%아세토니트릴을 사용하여 역상 HPLC를 통해 정제한다. 이후, 물을 진공하에 농축시켜 제거하고, 생성물 112mg(13%)을 수거한다.

융점: 250℃ 초과.

¹H-NMR: δ 7.48 (s, 1H), 7.37(s, 1H), 7.21(s, 1H), 7.10(s, 1H), 3.41(s, 2H), 2.88 (s, 2H), 2.68(s, 2H), 2.37(s, 3H);

MS: 335.0(M+H).

실시예 31

2-(2-카복시-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-6-일리덴메틸)-6,7-디하이드로-4H-티에노[3,2-c]피리딘-5-카복실산 에틸 에스테르의 제조방법

2-포르밀-6,7-디하이드로-4H-티에노[3,2-c]피리딘-5-카복실산 에틸 에스테르 (480mg, 2mmol)를 아세토니트릴 20ml에 용해시킨 다음, 마그네슘 브로마이드 에테레이트(516mg, 2mmol)를 N₂대기하에 첨가한다. 혼합물을 23℃에서 30분 동안 교반시킨다. THF 20ml 중의 6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(770mg, 2mmol)를 한꺼번에 도입하고, 혼합물을 즉시 -20℃로 냉각시킨다. 이후, 트리에틸아민(1ml)을 도입하고, 혼합물을 -20℃에서 3시간 동안 교반시킨다. 이후, 아세트산 무수물(0.4ml)을 도입하고, 혼합물을 0℃에서 48시간 동안 교반시킨다. 이후, 반응 매질을 에틸 아세테이트 200ml로 희석시키고, 5% 시트르산 50ml, 포화된 중탄산나트륨 50mL 및 염수 50ml로세척한다. 이후, 유기 층을 황산나트륨을 사용하여 건조시킨다. 여과하고, 농축시킨 다음, 헥산 중의 20% 에틸 아세테이트를 사용하여 플래쉬 컬럼 크로마토그래피로 생성물 690mg(수율: 50%)을 수득한다. 이후, 이러한 생성물의 분획(456mg, 0.69mmol)을 THF 15ml와 수성 인산염 완충액(pH = 6.5) 15ml에 용해시킨다. 이후, 혼합물을 10% Pd/C 0.5g을 사용하여 40psi 수소로 2시간 동안 수소화시킨다. 이후, 셀라이트 패드를 통해 여과하고, 진공하에 농축시켜 대부분의 THF를 제거한다. 이후, 용액을 0℃로 냉각시키고, 1N 수산화나트륨을 사용하여 pH 8로 염기화시킨다. 이후, 물 2L에 이어, 물 중의 5% 아세토니트릴을 사용하여 역상 HPLC를 통해 정제한다. 이후, 물을 진공하에 농축시켜 제거하고, 생성물 18mg(5%)을 수거한다.

융점: 250℃ 초과.

¹H-NMR: 7.35 (s, 1H), 7.24 (s, 1H), 6.61 (s, 1H), 6.45(s, 1H), 4.48 (s, 2H), 4.08 (사중선, 2H, J=7.2Hz), 3.68 (m, 2H), 2.87(m, 2H), 1.20 (t, 3H, J=7.2Hz);

MS: 393.0(M+H).

실시예 32

7-옥소-6-(6,7,8,9-테트라하이드로-5H-이미다조[1,2-a]아제핀-2-일메틸렌)-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법

단계 1: 6,7,8,9-테트라하이드로-5H-이미다조[1,2-a]아제핀-2-카브알데하이드의 제조방법

티오카프로락탐(6.45g, 50mmol)을 CH₂Cl₂400ml에 용해시킨 다음, 요오드화메틸(16ml, 5당량)을 첨가한다. 혼합물을 질소하에 18시간 동안 교반시킨다. 이후, 탄산칼륨(50%, 수성) 100ml로 처리한다. 이후, 유기 층을 황산마그네슘을 사용하여 건조시킨다. 여과하고 농축시킨 후에, 물질 7.3g을 수득한다. 이러한 물질을 에탄올 300ml에 용해시키고, 염화암모늄 2.83g을 첨가한다. 혼합물을 1시간 동안 환류시킨다. 이후, 용매를 진공하에 제거한다. 물질 중의 반에 에탄올 200ml를 첨가한 다음, 나트륨 메톡사이드 1.35g(25mmol)과 2-브로모-3-이소프로폭시-프로펜알 4.8g(25mmol)을 첨가한 다음, 혼합물을 23℃에서 2시간 동안 교반시킨다. 이후, 용매를 제거하고, 클로로포름 200ml를 트리에틸 아민 10ml와 함께 첨가한다. 혼합물을 2시간 동안 환류시킨 다음, 23℃로 냉각시킨다. 반응 매질을 DCM 300ml와 탄산칼륨(2 x 150ml, 50%) 사이에 분배시킨다. 유기 층을 황산마그네슘을 사용하여 건조시킨다. 여과하고, 농축시킨 후에, 오일 생성물 2.1g을 수득한다.

¹H-NMR: 9.62 (s, 1H), 7.60 (s, 1H), 6.61 (s, 1H), 6.45(s, 1H), 4.58 (s, 2H), 2.96 (2m, H), 1.90(m, 2H), 1.72 (m, 2H);

MS: 164.9(M+H).

단계 2: 7-옥소-6-(6,7,8,9-테트라하이드로-5H-이미다조[1,2-a]azepin-2-일메틸렌)-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법

6,7,8,9-테트라하이드로-5H-이미다조[1,2-a]아제핀-2-카브알데하이드(1.312g, 8mmol)을 아세토니트릴 80ml에 용해시킨 다음, 마그네슘 브로마이드 에테레이트(2.94g, 8mmol)를 N₂대기하에 첨가한다. 혼합물을 23℃에서 30분 동안 교반시킨다. THF 60ml 중의 6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(1.155g, 3mmol)를 한꺼번에 도입하고, 혼합물을 즉시 -20℃로 냉각시킨다. 이후, 트리에틸아민(4ml)을 도입하고, 혼합물을 -20℃에서 4시간 동안 교반시킨다. 이후, 아세트산 무수물(1ml)을 도입하고, 혼합물을 0℃에서 20시간 동안 교반시킨다. 이후, 반응 매질을 에틸 아세테이트 500ml로 희석시키고, 5% 시트르산 100ml, 포화된 중탄산나트륨 100mL 및 염수 100ml로 세척한다. 이후, 유기 층을 황산나트륨을 사용하여 건조시킨다. 여과하고, 농축시킨 다음, 헥산 중의 20% 에틸 아세테이트를 사용하여 플래쉬 컬럼 크로마토그래피로 생성물 800mg을 수득한다. 이후, 이러한 생성물을 THF 20ml와 수성 인산염 완충액(pH = 6.5) 20ml에 용해시킨다. 이후, 혼합물을 10% Pd/C 0.5g을 사용하여 40psi 수소로 1시간 동안 수소화시킨다. 이후, 셀라이트 패드를 통해 여과하고, 진공하에 농축시켜 대부분의 THF를 제거한다. 이후, 용액을 0℃로 냉각시키고, 1N 수산화나트륨을 사용하여 pH 8로 염기화시킨다. 이후, 물 2L에 이어, 물 중의 5% 아세토니트릴을 사용하여 역상 HPLC를 통해 정제한다. 이후, 물을 진공하에 농축시켜 제거하고, 생성물 131mg(31%)을 수거한다.

융점: 250℃ 초과.

¹H-NMR: δ 7.78 (s, 1H), 7.02 (s, 1H), 6.94 (s, 1H), 6.36 (s, 1H), 3.92(m, 2H), 2.80 (m, 2H), 1.78 (m, 2H), 1.61(m, 2H), 1.54(m, 2H);

MS: 318.2(M+H).

실시예 33

(5R),(6Z)-6-(7-벤질-5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염

단계 1: 7-벤질-5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-카복실산 에틸 에스테르

Et₃N(6.27mL)과 PhCHO(4.92mL)를 실온에서 5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-카복실산 에틸 에스테르, 하이드로클로라이드(9.47g)의 EtOH(81mL) 용액에 연속적으로 첨가하고, 질소 대기하에 3시간 동안 교반시킨다. 이후, NaBH₃CN(2.97g)을 반응 혼합물에 첨가하고, 19시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과하고, CH₂Cl₂로 희석시킨 다음, 50% K₂CO_3수성로 세척한다. 유기 층을 건조(K₂CO₃)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 컬럼을 CHCl₃-아세톤(1/0 내지 9/1) 및 CHCl₃-MeOH(19/1 내지 9/1)로 용리시킨다. 표제 화합물을 담황색 결정(4.16g, 36%)으로서 수득한다.

¹H NMR(CDCl₃) δ 1.36(t, 3H, J = 7.1 Hz), 2.87(t, 2H, J = 5.2 Hz), 3.71(s, 2H), 3.75(s, 2H), 4.01(m, 2H), 4.34(q, 2H, J = 7.1 Hz), 7.25 - 7.34(m, 5H), 7.51(s, 1H) .

단계 2: 7-벤질-5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-카브알데하이드

톨루엔(1mL + 0.2mL + 0.3mL) 중의 1.01M DIBAL 용액을 질소 대기하에 -78℃에서 7-벤질-5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-카복실산 에틸 에스테르(283mg) 의 무수 CH₂Cl₂(5mL) 용액에 첨가하고, 1.5시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 1M HCl(5mL)로 급냉시킨다. 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 여액을 50% K₂CO_3수성로 세척하고, 수성 층을 CH₂Cl₂로 추출한다. 합한 유기 층을 건조(K₂CO₃)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 컬럼을 CHCl₃-아세톤(9/1 내지 4/1) 및 CHCl₃-MeOH(19/1)로 용리시킨다. 표제 화합물을 무색 결정(148mg, 61%)으로서 수득한다.

¹H NMR(CDCl₃) δ 2.90(t, 2H, J = 5.5 Hz), 3.74(s, 2H), 3.76(s, 2H), 4.06(t, 2H, J = 5.5 Hz), 7.28 ~ 7.35(m, 5H), 7.53(s, 1H), 9.80(s, 1H).

단계 3: (5R,6RS)-6-[(RS)-아세톡시(7-벤질-5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로벤질 에스테르(부분입체 혼합물)

7-벤질-5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-카브알데하이드(139 mg)를 질소 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂(325mg)의 무수 아세토니트릴(8.7mL) 용액에 첨가한다. (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(223mg)의 무수 THF 용액(8.7mL)을 혼합물에 첨가하고, -20℃로 냉각시킨 다음, Et₃N(0.24ml)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 5시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(0.11mL)과 DMAP(7mg)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 15시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨, 물 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 컬럼을 n-헥산-AcOEt(3/1 내지 1/1)로 용리시킨다. 표제 화합물을 2개의 부분입체 혼합물(80/20, 자주색의 무정형 고체, 233mg, 61%)로서 수득한다.

¹H NMR(CDCl₃) δ 1.99(s, 0.8 x 3H), 2.23(s, 0.2 x 3H), 2.83 ~ 2.89(m, 2H), 3.68(d, 2H, J = 4.9 Hz), 3.71(s, 2H), 3.94 ~ 4.13(m, 2H), 5.27(d, 1H, J= 13.6 Hz), 5.41(d, 0.2 x 1H, J = 13.6 Hz), 5.45(d, 0.8 x 1H, J = 13.6 Hz), 6.05(s, 0.2 x 1H), 6.28(s. 0.8 x 1H), 6.31(s, 0.8 x 1H), 6.790(s, 0.2 x 1H), 6.793(s, 0.2 x 1H), 7.01(s, 0.8 x 1H), 7.27 ~ 7.36(m, 5H), 7.42(s, 0.2 x 1H), 7.46(s, 0.8 x 1H), 7.61(d, 2H, J = 8.6 Hz), 8.22(d, 2H, J = 8.6 Hz).

단계 4: (5R),(6Z)-6-(7-벤질-5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염

(5R,6RS)-6-[(RS)-아세톡시(7-벤질-5,6,7,8-테트라하이드로이미다조[1,2-a]피라진-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로벤질 에스테르(1.27g)를 THF(55mL)와 아세토니트릴(25mL)에 첨가한다. 새로 활성화된 Zn 분진(5.08g)을 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.5, 80mL)과 함께 반복적으로 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 여액을 에틸 아세테이트로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 3℃로 냉각시키고, 1M NaOH를 첨가하여 pH를 8.0으로 조절한다. 혼합물을 고진공하에 35℃에서 농축시킨다. 농축액을 디아이온 HP-21(79mL, 미쯔미시 가이세이 캄파니, 리미티드) 수지 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 H₂O-MeCN(1/0 내지 4/1)으로 용리시킨다. 합한 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색의 무정형 고체(390mg, 49%, pH 7.7)로서 표제 화합물을 수득한다.

융점: 180℃(분해);

¹H NMR(D₂O) δ 2.84 ~ 2.95(m, 2H), 3.61(d, 2H, J = 7.2 Hz), 3.67(s, 2H), 3.96(t, 2H, J = 5.7 Hz), 6.43(s, 1H), 6.89(s, 1H), 6.93(s, 1H), 7.28 ~ 7.37(m, 6H).

실시예 34

(5R,6Z)-7-옥소-6-{[5-(피리딘-3-일메틸)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)]메틸렌}-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법:

단계 1: 2-포르밀 [5-(피리딘-3-일메틸)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노][3,2-c]피리딘:

DMF(20mL) 중의 2-(포르밀)-6,7-디하이드로티에노[3,2-c]-5(4H)-피리딘(1.05g, 5.2mmol)의 교반된 용액에 3-피콜릴 클로라이드 하이드로클로라이드(0.852g, 5.2mmol)와 N,N-디이소프로필에틸아민(10mL, 과량)을 실온에서 첨가한다. 반응 혼합물을 24시간 동안 교반시키고, 물로 급냉시킨다. 반응 혼합물을 클로로포름으로 추출하고, 물로 잘 세척한 다음, 무수 MgSO₄를 사용하여 건조시킨다. 여과하고, 농축시킨다. 생성물을 에틸아세테이로 용리시키면서 SiO₂컬럼 크로마토그래피로 정제한다. 담황색 반고체. 수율: 800mg, 59%; M+H 259.

단계 2: 4-니트로벤질-6-[(아세틸옥시)[5(피리딘-3-일메틸)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트:

2-포르밀 [5-(피리딘-3-일메틸)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노][3,2-c]피리딘(516mg, 2.0mmol) 및 (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(772mg, 2.0mmol)의 무수 THF 용액(20mL)을 아르곤 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂:O(Et)₂(390mg, 1.5mmol)의 무수 아세토니트릴(15mL) 용액에 연속적으로 첨가한다. -20℃로 냉각시킨 후에, Et₃N(2.0mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 2시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(1.04mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 15시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 에틸 아세테이트로 세척한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼에 적용한 다음, 컬럼을 에틸 아세테이트:헥산(1:1)으로 용리시킨다. 수거한 분획을 감압하에 농축시킨 다음, 부분입체이성체의 혼합물을 다음 단계에 사용한다. 담황색의 무정형 고체; 수율: 700mg, 51%; M+H 685 및 687.

단계 3: (5R,6Z)-6-{[5-(피리딘-3-일메틸)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)]메틸렌}-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산:

4-니트로벤질-6-[(아세틸옥시)[5(피리딘-3-일메틸)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트(686mg, 1.0mmol)를 THF(20mL)와 아세토니트릴(10mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(5.2g)을 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.5, 28mL)과 함께 신속하게 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 여과하고, 3℃로 냉각시킨 다음, 0.1M NaOH를 첨가하여 pH를 8.5로 조절한다. 여액을 에틸 아세테이트로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 고진공하에 35℃에서 농축시켜 황색 침전물을 수득한다. 생성물을 HP21 수지 역상 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 초기에, 컬럼을 탈이온수(2L)로 용리시키고, 이후에 10% CAN:물로 용리시킨다. 생성물을 함유하는 분획을 수거하고, 감압하에 실온에서 농축시킨다. 황색 고체를 아세톤으로 세척하고, 여과한 다음, 건조시킨다. 수율: 50mg, 12%; 황색 결정; 융점 134 내지 136℃; (M+H) 412.

¹H NMR (DMSO-d₆) δ 2.8 (m, 2H), 2.92 (bm, 2H), 3.6 (m, 2H), 3.86 (s, 2H), 6.3 (s, 1H), 6.41 (s, 1H), 7.17 (s, 1H), 7.29 (s, 1H), 7.35 (m, 1H), 7.7 (m, 1H), 8.48 (d,1H ), 8.54 (s, 1H).

실시예 35

(5R,6Z)-7-옥소-6-{[5-(피리딘-3-일카보닐)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)]메틸렌}-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법:

단계 1: 2-포르밀 [5-(피리딘-3-일카보닐)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노][3,2-c]피리딘:

DMF(20mL) 중의 2-(포르밀)-6,7-디하이드로티에노[3,2-c]-5(4H)-피리딘(606 mg, 3.0mmol)의 교반된 용액에, 니코티노일 클로라이드 하이드로클로라이드(531mg, 3.0mmol)와 N,N-디이소프로필에틸아민(10mL, 과량)을 실온에서 첨가한다. 반응 혼합물을 24시간 동안 교반시키고, 물로 급냉시킨다. 반응 혼합물을 클로로포름으로 추출하고, 물로 잘 세척한 다음, 무수 MgSO₄로 건조시킨다. 여과하고, 농축시킨다. 생성물을 에틸아세테이트로 용리시면서 SiO₂컬럼 크로마토그래피로 정제한다. 담황색 반고체. 수율: 600mg, 73%; M+H 273.

단계 2: 4-니트로벤질-6-[(아세틸옥시)[5(피리딘-3-일카보닐)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)카보닐]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트:

2-포르밀 [5-(피리딘-3-일카보닐)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노][3,2-c]피리딘(400mg, 1.4mmol) 및 (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(772mg, 2.0mmol)의 무수 THF 용액(20mL)을 질소 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂:O(Et)₂(619mg, 2.4mmol)의 무수 아세토니트릴(15mL) 용액에 연속적으로 첨가한다. -20℃로 냉각시킨 후에, Et₃N(2.0mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 2시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(1.04mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 15시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 에틸 아세테이트로 세척한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼에 적용한 다음, 컬럼을 에틸 아세테이트:헥산(1:1)으로 용리시킨다. 수거한 분획을 감압하에 농축시키고, 부분입체 이성체의 혼합물을 다음 단계에 사용한다. 담황색의 무정형 고체; 수율: 300mg, 30%; 융점: 71℃; M+H 701.

단계 3: (5R,6Z)-6-{[5-(피리딘-3-일카보닐)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)]메틸렌}-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 나트륨 염:

4-니트로벤질-6-[(아세틸옥시)[5(피리딘-3-일카보닐)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트(800mg, 1.14mmol)를 THF(20mL)와 아세토니트릴(10mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(5.2g)을 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.5, 28mL)과 함께 신속하게 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 여과하고, 3℃로 냉각시킨 다음, 0.1M NaOH를 첨가하여 pH를 8.5로 조절한다. 여액을 에틸 아세테이트로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 고진공하에 35℃에서 농축시켜 황색 침전물을 수득한다. 생성물을 HP21 수지 역상 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 초기에, 컬럼을 탈이온수(2L)로 용리시키고, 이후에 10% CAN:물로 용리시킨다. 생성물을 함유하는 분획을 수거하고, 감압하에 실온에서 농축시킨다. 황색 고체를 아세톤으로 세척하고, 여과한 다음, 건조시킨다. 수율: 50mg, 12%; 황색 결정; 융점 195℃; (M+H) 426.

실시예 36

(5R,6Z)-7-옥소-6-{[5-(페닐아세틸)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)]메틸렌}-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법:

단계 1: 2-포르밀 [5-(페닐아세틸)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노][3,2-c]피리딘:

DMF(20mL) 중의 2-(포르밀)-6,7-디하이드로티에노[3,2-c]-5(4H)-피리딘(0.41 mg, 2mmol)의 교반된 용액에, 페닐 아세틸 클로라이드(0.35mg, 2.2mmol)와 N,N-디이소프로필에틸아민(10mL, 과량)을 실온에서 첨가한다. 반응 혼합물을 24시간 동안 교반시킨 다음, 물로 급냉시킨다. 반응 혼합물을 클로로포름으로 추출하고, 물로 잘 세척한 다음, 무수 MgSO₄를 사용하여 건조시킨다. 여과하고, 농축시킨다. 생성물을 에틸아세테이트로 용리시키면서 SiO₂컬럼 크로마토그래피로 정제한다. 백색 고체. 수율: 510mg, 89%; M+H 286.

단계 2: 4-니트로벤질-6-[(아세틸옥시)[5(페닐아세틸)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트:

2-포르밀 [5-(페닐아세틸)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노][3,2-c]피리딘(340mg, 1.2mmol) 및 (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(390mg, 1.0mmol)의 무수 THF 용액(20mL)에 아르곤 질소하에 실온에서 무수 MgBr₂:O(Et)₂(310mg, 1.2mmol)의 무수 아세토니트릴(15mL) 용액에 연속적으로 첨가한다. -20℃로 냉각시킨 후에, Et₃N(2.0mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 2시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(1.04mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 15시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 에틸 아세테이트로 세척한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼에 적용한 다음, 컬럼을 에틸 아세테이트:헥산(1:1)으로 용리시킨다. 수거한 분획을 감압하에 농축시키고, 부분입체 이성체의 혼합물을 다음 단계에 사용한다. 담황색의 무정형 고체; 수율: 360mg, 50%; M+H 713.

단계 3: (5R,6Z)-6-{[5-(페닐아세틸)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)]메틸렌}-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산:

4-니트로벤질-6-[(아세틸옥시)[5(페닐아세틸)-4,5,6,7-테트라하이드로티에노[3,2-c]피리딘-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트(300mg, 0.4mmol)를 THF(50mL)와 0.5M 인산염 완충액(pH 6.5, 28mL)에 용해시킨다. 이를 10% Pd/C(80g)의 존재하에 40psi 압력으로 2시간 동안 수소화시킨다. 후반부에, 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과하고, 농축시킨다. 분리된 황색 고체를 에틸 아세테이트에 용해시키고, 물로 잘 세척한다. 유기 층을 건조시키고, 농축시킨다. 분리된 황색 고체를 디에틸 에테르로 분쇄하고, 여과한다. 황색 고체를 디에틸 에테르로 잘 세척하면, 95%의 순수한 화합물인 것으로 밝혀진다. 수율: 160mg, 91%; 황색 고체; 융점: 166 내지 169℃; (M+H) 439 .

실시예 37

(5R,6Z)-6-[(7-메틸이미다조[2,1-b][1,3]벤조티아졸-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법

단계 1: 에틸 7-메틸이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-카복실레이트:

에틸 7-메틸이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-카복실레이트를 실시예 1(단계 1)에 개략화되어 있는 공정에 따라 제조한다. 6-메틸-2-아미노 벤조티아졸(3.2g, 20mmol)과 에틸 브로모피루베이트(4.0g, 20.4mmol)로부터 출발하여, 에틸 7-메틸이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-카복실레이트 3.0g(수율: 57%)이 갈색 고체로서 분리된다. (M+H) 261.

단계 2: 2-포르밀-7-메틸이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸:

-78℃에서 무수 THF 중의 에틸 7-메틸이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸-2-카복실레이트(4.0g, 15.38mmol)의 교반된 용액에, DIBAL(톨루엔 중의 1M 용액)(16.0mL, 16mmol)을 첨가한다. 반응 혼합물을 -78℃에서에서 교반시키고, 실온으로 서서히 가온시킨다. 반응 혼합물을 실온에서 30분 동안 교반시키고, 포화된 NH₄Cl로 급냉시킨다. 반응 혼합물을 클로로포름으로 추출하고, 물로 잘 세척한다. 유기 층을 무수 MgSO₄를 사용하여 건조시키고, 여과한 다음, 농축시킨다. 잔류물을 클로로포름:메탄올(20:1)로 용리시켜면서 SiO₂컬럼 크로마토그래피로 정제한다. 갈색 고체; (M+H) 217; 수율: 800mg(24%).

단계 3: 4-니트로벤질-6-[(아세틸옥시) (7-메틸이미다조[2,1-b][1,3]벤조티아졸-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트:

2-포르밀-7-메틸이미다조[2,1-b]-벤즈티아졸(432mg, 2.0mmol) 및 (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(772mg, 2.0mmol)의 무수 THF 용액(20mL)을 아르곤 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂:O(Et)₂(566mg, 2.0mmol)의 무수 아세토니트릴(15mL) 용액에 연속적으로 첨가한다. -20℃로 냉각시킨 후에, Et₃N(2.0mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 -20℃에서 2시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(1.04mL)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 15시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5% 시트르산 수용액, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 에틸 아세테이트로 세척한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼에 적용한 다음, 컬럼을 에틸 아세테이트:헥산(1:1)으로 용리시킨다. 수거한 분획을 감압하에 농축시키고, 부분입체 이성체의 혼합물을 다음 단계에 사용한다. 담황색의 무정형 고체; 수율: 400mg, 31%; M+H 645.

단계 4: (5R),(6Z)-6-[(7-메틸이미다조[1,2-b][1,3]벤조티아졸-2-일메틸렌)] -7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산:

4-니트로벤질-6-[(아세틸옥시)(7-메틸이미다조[2,1-b][1,3]벤조티아졸-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트( 350mg, 0.54mmol)를 THF(20mL)와 아세토니트릴(10mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(5.2g)을 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.5, 28mL)과 함께 신속하게 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 반응 혼합물을 여과하고, 3℃로 냉각시킨 다음, 0.1N NaOH를 첨가하여 pH를 8.5로 조절한다. 여액을 에틸 아세테이트로 세척하고, 수성 층을 분리시킨다. 수성 층을 고진공하에 35℃에서 농축시켜 황색 침전물을 수득한다. 생성물을 HP21 수지 역상 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 초기에, 컬럼을 탈이온수(2L)로 용리시키고, 이후에 10% 아세토니트릴:물로 용리시킨다. 생성물을 함유하는 분획을 수거하고, 감압하에 실온에서 농축시킨다. 황색 고체를 아세톤으로 세척하고, 여과한 다음, 건조시킨다. 수율: 110mg, 55%; 황색 결정; 융점 178℃; (M+H+Na) 392.

¹H NMR (DMSO-d₆) δ 8.56 (s, 1H), 7.93 (d, 1H), 7.83 (s, 1H), 7.38 (d, 1H), 7.07 (s, 1H), 6.51 (s, 2H), 2.42 (s, 3H).

단계 4: (5R),(6Z)-6-[(7-메틸이미다조[1,2-b][1,3]벤조티아졸-2-일메틸렌)] -7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산: (과정 B)

4-니트로벤질-6-[(아세틸옥시)(7-메틸이미다조[2,1-b][1,3]벤조티아졸-2-일)메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실레이트( 350mg, 0.54mmol)를 THF(40mL)와 인산염 완충액(pH: 6.5, 40mL)에 용해시키고, 40psi 압력하에 실온에서 3시간 동안 Pd/C(10% , 200mg)를 사용하여 수소화시킨다. 후반부에, 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과하고, 아세토니트릴로 세척한다. 반응 혼합물을 40ml로 농축시키고, 0℃로 냉각시킨 다음, 1N NaOH를 첨가하여 pH를 8.5로 조절한다. 생성물을 HP21 수지 역상 컬럼 크로마토그래피에 직접 적용한다. 초기에, 컬럼을 탈이온수(2L)로 용리시키고, 이후에 10% 아세토니트릴:물로 용리시킨다. 분획을 농축시키고, 황색 고체를 아세톤으로 세척한 다음, 여과하고, 건조시킨다. 수율: 110mg, 55%; 황색 고체.

실시예 38

(5R),(6Z)-6-(4,5,6,7-테트라하이드로-1,3a,3b,8-테트라아자-사이클로펜타[a]인덴-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 나트륨 염의 제조방법

단계 1: 5,6,7,8-테트라하이드로-[1,2,4]트리아졸로[1,5-a]피리딘-2-일아민

에탄올(5.35mL) 중의 12.7% HCl 용액 및 10% Pd-C(50%, 습윤)(2.5g)를 에탄올 (72mL) 중의 [1,2,4]트리아졸로[1,5-a]피리딘-2-일아민(2.5g)의 혼합물에 첨가한다. 반응 혼합물을 H₂의 400KPa하에 실온에서 3일 동안 수소화시킨다. 혼합물을 여과하고, 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 포화된 탄산칼륨 용액으로 처리하고,클로로포름으로 추출한다. 유기 층을 건조(Na₂SO₄)시키고, 감압하에 농축시킨다. 표제 화합물을 담황색 고체(2.31g, 90%)로서 수득한다.

¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 1.88-1.94 (m, 2H), 1.98-2.05 (m, 2H), 2.77 (t, 2H, J = 6.2 Hz), 3.95 (t, 2H, J = 6.2 Hz), 4.09 (광폭 s, 2H).

단계 2: 4,5,6,7-테트라하이드로-1,3a,3b,8-테트라아자-사이클로펜타[a]인덴-2-카복실산 에틸 에스테르

에틸 브로모피루베이트(10.23g)를 1,2-디메톡시에탄(320mL) 중의 5,6,7,8-테트라하이드로-[1,2,4]트리아졸로[1,5-a]피리딘-2-일아민(5.8g)의 혼합물에 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에서 5시간 동안 교반시키고, 감압하에 100mL로 농축시킨다. 디에틸 에테르(200mL)를 첨가한 다음, 여과시킴으로써 침전물을 수득한다. 침전물을 에탄올(175mL)에 용해시키고, 보호 튜브(shield tube)에서 110℃에서 20시간 동안 교반시킨다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 포화된 탄산칼륨 용액으로 처리하고, 클로로포름으로 추출시킨다. 유기 층을 건조(Na₂SO₄)시키고, 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 에틸 아세테이트-메탄올(1/1)로 용리시킨다. 표제 화합물을 담황색 고체(7.56g, 77%)로서 수득한다.

¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 1.42 (t, 3H, J = 7.1 Hz), 2.14-2.25 (m, 4H),3.11 (t, 2H, J = 6.1 Hz), 4.37 (t, 2H, J = 5.7 Hz), 4.41 (q, 2H, J = 7.1 Hz), 7.57 (s, 1H).

단계 3: 4,5,6,7-테트라하이드로-1,3a,3b,8-테트라아자-사이클로펜타[a]인덴-2-카브알데하이드

톨루엔(1.06mL) 중의 1.01M 디이소부틸알루미늄 하이드라이드를 질소 대기하에 -78℃에서 무수 THF(5mL) 중의 4,5,6,7-테트라하이드로-1,3a,3b,8-테트라아자-사이클로펜타[a]인덴-2-카복실산 에틸 에스테르(100mg) 용액에 적가한다. 반응 혼합물을 -78℃에서 30분 동안 교반시키고, 에탄올(약 1mL)로 처리한다. 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 1시간 동안 교반시킨다. 반응 용액을 에틸 아세테이트(20mL)로 희석시키고, 포화된 염화암모늄 용액 0.5mL로 처리한 다음, 약 5분(침전물이 충분이 침전할 때까지) 동안 초음파처리한다. 혼합물을 건조(Na₂SO₄)시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 디클로로메탄과 디에틸 에테르로부터 결정화하여 표제 화합물(47.4mg, 58%)을 수득한다.

¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 2.16-2.27 (m, 4H), 3.14 (t, 2H, J = 6.1 Hz), 4.39 (t, 2H, J = 5.7 Hz), 7.53 (s, 1H), 10.01 (s, 1H).

단계 4: (5R,6RS)-6-{(RS)-아세톡시-[4,5,6,7-테트라하이드로-1,3a,3b,8-테트라아자-사이클로펜타[a]인덴-2-일]-메틸}-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르

4,5,6,7-테트라하이드로-1,3a,3b,8-테트라아자-사이클로펜타[a]인덴-2-카브알데하이드(2.97g)를 질소 대기하에 실온에서 무수 MgBr₂(4.45g)의 무수 아세토니트릴(110mL) 용액에 첨가한다. (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(2.97g)의 무수 THF 용액(110mL)을 반응 혼합물에 첨가하고, -20℃로 냉각시킨 다음, 트리에틸아민(6.45mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 -20℃에서 1.2시간 동안 교반시키고, 아세트산 무수물(2.9mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 0℃에서 16.5시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, H₂O와 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 에틸 아세테이트로 세척한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 에틸 아세테이트-n-헥산(3/1)에 이어, 에틸 아세테이트-메탄올(5/1)로 용리시킨다. 표제 화합물을 갈색의 무정형 고체(651.6mg, 13%)로서 수득한다.

¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 2.10 - 2.24 (m, 4H), 2.29 (s, 3H), 3.04 - 3.07 (m, 2H), 4.28 - 4.32 (m, 2H), 5.27 (d, 1H, J = 13.7 Hz), 5.43 (d, 1H, J = 13.7 Hz), 6.19 (s, 1H), 6.91 (s, 1H), 7.01 (s, 1H), 7.49 (s, 1H), 7.59 -7.62 (m, 2H), 8.23-8.25 (m, 2H).

단계 5: (5R),(6Z)-6-(4,5,6,7-테트라하이드로-1,3a,3b,8-테트라아자-사이클로펜타[a]인덴-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 나트륨 염

(5R,6RS)-6-{(RS)-아세톡시-[4,5,6,7-테트라하이드로-1,3a,3b,8-테트라아자-사이클로펜타[a]인덴-2-일]-메틸}-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(643.6mg)를 THF(9mL)와 아세토니트릴(4.2mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(2.57g)과 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.4, 13.2mL)을 반응 혼합물에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 혼합물을 9℃로 냉각시키고, 1M NaOH 수용액을 첨가하여 pH를 7.5로 조절한다. 반응 용액을 에틸 아세테이트와 혼합하고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 물로 세척한다. 수성 층을 감압하에 35℃에서 20mL로 농축시킨다. 농축액을 디아이온 HP-21(60mL, 미쯔미시 가이세이 캄파니, 리미티드) 수지 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 물로 용리시킨 다음, 2.5 내지 10% 아세토니트릴-물로 용리시킨다. 합한 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색의 무정형 고체(68mg, 18%, pH 7.4)로서 표제 화합물을 수득한다. 융점: 175℃(분해);

¹H-NMR (400 MHz, D₂O) δ 1.85-2.03 (m, 4H), 2.85-2.99 (m, 2H), 4.07-4.14 (m, 2H), 6.34 (s, 1H), 6.74 (s, 1H), 6.76 (s, 1H), 7.28 (s, 1H).

실시예 39

(5R,6E)-6-[(10-벤질-11-옥소-10,11-디하이드로디벤조[b,f][1,4]옥사제핀-8-일)메틸렌]-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법

단계 1: 8-(하이드록시메틸)디벤조[b,f][1,4]옥사제핀-11(10H)-온의 제조방법;

수소화알루미늄리튬(11mL, 11mmol)을 N₂하에 실온에서 THF 중의 11-옥소-10,11-디하이드로-디벤조[b,f][1,4]옥사제핀-8-카복실산 메틸 에스테르(1.346g, 5mmol) 용액에 서서히 첨가한다. 반응 혼합물을 1시간 45분 동안 교반시킨 다음, pH 값이 2 내지 3으로 도달할 때까지 2N HCl로 급냉시킨다. 회전 증발시킴으로 모든 THF를 제거하고, 반응 혼합물을 에틸 아세테이트를 사용하여 5회 추출시킨 다음, 황산나트륨을 사용하여 유기 층을 건조시키고, 여과한 다음, 농축시킨다. 목적하는 화합물(백색 고체)을 46%의 수율로 수득한다.

단계 2: 11-옥소-10,11-디하이드로디벤조[b,f][1,4]옥사제핀-8-카브알데하이드의 제조방법;

아세토니트릴 중의 8-(하이드록시메틸)디벤조[b,f][1,4]옥사제핀-11(10H)-온(0.241g, 1mmol)을 N₂하에 실온에서 분자체(1g)에 첨가한 다음, 4-메틸모르폴린 N -옥사이드(0.175g, 1.5mmol)도 반응 혼합물에 첨가한다. 혼합물을 10분 동안 교반시킨 후에, 테트라프로필암모늄 페루테네이트(0.0176g, 0.05mmol)를 첨가하고, 종결될 때까지 반응을 t.l.c를 수행한다. 반응 혼합물을 에틸 아세테이트 10ml로 희석시키고, 소량의 실리카 겔 컬럼을 통해 플래쉬 크로마토그래피한다. 목적하는 물질을 함유하는 모든 에틸 아세테이트를 수거하고, 1N HCl을 사용하여 유기 층을 추출시킨 다음, 염수로 세척한다. 황산나트륨을 사용하여 유기 층을 건조시키고, 여과한 다음, 농축시킨다. 목적하는 화합물(백색 고체)을 83%의 수율로 수득한다.

단계 3: 10-벤질-11-옥소-10,11-디하이드로-디벤조[b,f][1,4]옥사제핀-8-카브알데하이드의 제조방법;

탄산칼륨 무수물(0.207g, 1.5mmol)과 벤질 브로마이드(0.205g, 1.2mmol)를 N₂하에 실온에서 아세토니트릴 중의 11-옥소-10,11디하이드로디벤조[b,f][1,4]옥사제핀-8-카브알데하이드(0.240g, 1mmol) 용액에 첨가한다. 이후, 반응 혼합물을 4시간 동안 환류시키고, 실온으로 냉각시킨다. 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 마그네솔 패드를 통해 여과한 다음, 농축시킨다. 헥산 중의 50% 에틸 아세테이트로 용리시키면서 실리카 겔 컬럼으로 정제한다. 목적하는 화합물(담황색 오일)을 63%의 수율로 수득한다.

단계 4: 6-[아세톡시-(10-벤질-11-옥소-10,11-디하이드로-디벤조[b,f][1,4]옥사제핀-8-일)-메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르의 제조방법;

아세토니트릴 중의 10-벤질-11-옥소-10,11-디하이드로-디벤조[b,f][1,4]옥사제핀-8-카브알데하이드(0.250g, 0.759mmol)를 N₂하에 실온에서 브롬화마그네슘 (0.419g, 2.28mmol)에 첨가한다. 이후, (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로벤질 에스테르(0.292g, 0.758mmol)의 무수 THF 용액을 혼합물에 첨가한다. 15분 후에, 반응 혼합물을 -20℃로 냉각시키고, 트리에틸아민(0.317mL, 2.27mmol)을 첨가한다. 반응 플라스크를 호일로 덮어서 광을 차단한다. -20℃에서 4시간 후에, 아세트산 무수물(0.358mL, 3.795mmol)과 DMAP(0.00927g, 0.0759mmol)로 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온시키고, 냉동기에서 밤새 방치시킨다. 반응 용액을 농축시키고, 에틸 아세테이트로 용해시킨 다음, 5% 시트르산 수용액, 포화된 NaHCO₃, 물 및 염수로 세척한다. 유기 층을 황산나트륨을 사용하여 건조시키고, 여과한 다음, 농축시킨다. 1:15의 에틸 아세테이트/CH₂Cl₂로 용리시키면셔 실리카 겔 컬럼으로 정제한다. 목적하는 화합물(담황색 오일)을 41%의 수율로 수득한다.

단계 5: 6-(10-벤질-11-옥소-10,11-디하이드로-디벤조[b,f][1,4]옥사제핀-8-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염의 제조방법;

0.5M 인산염 완충액 용액(pH 6.5)을 THF 중의 6-[아세톡시-(10-벤질-11-옥소-10,11-디하이드로-디벤조[b,f][1,4]옥사제핀-8-일)-메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(0.210g, 0.273mmol) 용액에 첨가한 다음, 10% Pd-C(0.0546g)를 첨가한다. 이후, 반응 혼합물을 40psi에서 3시간 동안 수소화시킨다. 셀라이트 패드를 통해 여과하고, 회전 증발에 의해 THF를 제거한 다음, 에틸 아세테이트로 혼합물을 추출하고, 물과 염수로 세척한다. 유기 층을 황산나트륨을 사용하여 건조시키고, 여과한 다음, 농축시킨다. 소량의 증류수로 NaHCO₃를 용해시키고, pH 값이 7 내지 8에 도달할 때까지 소량의 에틸 아세테이트와 함께 반응 혼합물에 첨가한 다음, 에틸 아세테이트를 증발시킨다. 물 중의 아세토니트릴(0 내지 20%)의 양을 변화시키면서 역상 컬럼(MCl 겔 CHP20P)으로 정제한다. 회전 증발에 의해 아세토니트릴과 물을 제거하고, 화합물을 동결건조시킨다. 목적하는 화합물을 24%의 수율로 수득한다. 융점: 179℃.

¹H NMR (DMSO) δ 1.755-1.825 (s, 1H), 2.497-2.506 (d, 2H), 5.243-5.434 (m, 2H), 6.516-6.770 (m, 1H), 7.039-7.792 (m, 11H).

실시예 40

6-(5-에톡시-7,8-디하이드로-6H-3,4,8b-트리아자-아스-인다센-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법

단계 1: 4-에톡시-6,7-디하이드로-5H-사이클로펜타피리미딘-2-일아민의 제조방법

(SM: Ross, L. O.; Goodman, L.; Baker, B. R. J. Am. Chem. Soc. 1959, 81, 3108)

4-클로로-6,7-디하이드로-5H-사이클로펜타피리미딘-2-일아민 5.1g을 크실렌 200ml와 무수 에탄올 30ml에 용해시킨다. 이후, 나트륨 에톡사이드 6.8g을 첨가하고, 혼합물을 3시간 동안 환류시킨다. 이후, 용매를 진공하에 제거하고, 물 100ml를 잔류물에 첨가한다. 여과하고, 케이크를 물(50ml)로 세척한다. 고체를 수시간 동안 추가로 진공 건조시킨다. 목적하는 생성물은 5.3g(수율: 98%)이다. 융점: 133.8 내지 134.9℃.

¹H-NMR: (300 MHz, CDCl₃) δ6.23(s, NH₂), 4.28(사중선, 2H, J= 6.9 Hz), 2.6 (m, 2H), 1.93 (m, 2H), 1.27 (t, CH₃, J=6.9 Hz); MS: 180.0 (M+H)

단계 2: 5-에톡시-7,8-디하이드로-6H-3,4,8b-트리아자-아스-인다센-2-카복실산 에틸 에스테르의 제조방법

4-에톡시-6,7-디하이드로-5H-사이클로펜타피리미딘-2-일아민 5.2g(29mmol)을 무수 THF 100mL에 용해시킨다. 이 후, 브로모피루베이트(5.4ml)를 5분 내에 걸쳐 적가한다. 혼합물을 23℃에서 1시간 동안 교반시킨다. 이후, 여과하고, 에테르로 세척하여, 고체 8.7g을 수득한다. 이후, 이러한 고체를 에탄올 50ml에 용해시키고, 2시간 동안 환류시킨다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 클로로포름350ml와 포화된 중탄산나트륨 200ml 사이에 분배시킨다. 유기 층을 분리하고, 황산마그네슘을 사용하여 건조시킨다. 건조제를 여과 제거하고 농축시켜, 생성물 6.5g을 수득한다.

융점: 168.6 내지 168.7℃.

¹H-NMR: (300 MHz, CDCl₃) δ 7.69(s, 1H), 4.50 (사중선, 2H, J=7.2 Hz), 4.40 (사중선, 2H, J=7.2 Hz), 3.11 (t, 2H, J=9.6 Hz), 2.88 (t, 2H, J=9.6 Hz), 2.88 (m, 2H), 1.43 (t, 2H, J=7.2 Hz);

MS: 276.2(M+H).

단계 3: 5-에톡시-7,8-디하이드로-6H-3,4,8b-트리아자-아스-인다센-2-카브알데하이드의 제조방법

5-에톡시-7,8-디하이드로-6H-3,4,8b-트리아자-아스-인다센-2-카복실산 에틸 에스테르 1.925g을 디클로로메탄 40mL에 용해시킨 다음, -78℃로 냉각시킨다. 이후, DIBAL(1M, 21mL, 3당량)을 5분 내에 첨가한다. 이후, 반응 매질을 에탄올 2ml로 급냉시키고, 클로로포름 350ml와 1N 수산화나트륨 100ml 사이에 분배시킨다. 수성 층을 또다른 클로로포름 150ml로 세척하고, 합한 유기 층을 황산마그네슘을 사용하여 건조시킨 다음, 여과하고, 농축시켜 상응하는 알콜을 수득한다. 이후, 알콜을 디클로로메탄 150ml에 용해시킨 다음, 이산화망간 10g을 첨감한다. 혼합물을 23℃에서 2시간 동안 교반시킨다. 이후, 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해여과하고 농축시켜, 목적하는 알데하이드 1.1g(68%)을 수득한다.

융점: 237.2 내지 237.3℃.

¹H-NMR: (300 MHz, CDCl₃) δ 9.94(s, 1H, CHO), 8.39 (s, 1H), 4.46 (사중선, 2H, J= 7.2Hz), 3.2 (m, 2H, CH2), 2.85 (m, 2H, CH2), 2.24 (m, 2H, CH2), 1.38 (t, 3H, CH3, J=7.2Hz);

MS: 232.1(M+H)

단계 4: 6-[아세톡시-(5-에톡시-7,8-디하이드로-6H-3,4,8b-트리아자-아스-인다센-2-일)-메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르의 제조방법

5-에톡시-7,8-디하이드로-6H-3,4,8b-트리아자-아스-인다센-2-카브알데하이드(693mg, 3mmol)의 아세토니트릴 용액 30mL를 마그네슘 브로마이드 에테레이트 1.03g에 첨가한다. 혼합물을 23℃에서 30분 동안 교반시킨다. 이후, 6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질-에스테르(1.l55g, 1당량)의 무수 THF 용액 30ml를 1분 내에 도입한 다음, 반응 혼합물을 -20℃로 냉각시킨다. 이후, 트리에틸아민(0.7mL)을 도입하고, 반응 혼합물을 -20℃에서 5시간 동안 교반시킨다. 이후, 아세트산 무수물(0.377mL)을 도입하고, 반응 혼합물을 18시간 동안 0℃에서 방치시킨다. 이후, 반응 매질을 에틸 아세테이트 400ml로 희석시키고, 5% 시트르산 100mL, 포화된 중탄산나트륨 100mL 및 염수100ml로 희석시킨다. 이후, 유기 층을 황산마그네슘을 사용하여 건조시키고, 여과한 다음, 농축시킨다. 헥산 중의 20% 에틸 아세테이트를 사용하여 플래쉬 컬럼 크로마토그래피하여 생성물 1.1g을 수득한다.

융점: 118.7 내지 119.1℃.

1H-NMR: (300 MHz, CDCl₃) δ 8.35(d, 2H, J=11Hz), 7.63 (m, 2H), 7.41 (d, 1H, J=6.9Hz), 7.08 (d, 1H, J=11Hz), 6.47(s, 1H), 5.55 (4H, CH2), 4.54 (m, 2H), 3.09 (m, 2H), 2.93 (m, 2H), 2.32 (m, 2H), 1.41 (t, J=9.6Hz);

MS: 660.1(M+H).

단계 5: 6-(5-에톡시-7,8-디하이드로-6H-3,4,8b-트리아자-아스-인다센-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산의 제조방법

6-[아세톡시-(5-에톡시-7,8-디하이드로-6H-3,4,8b-트리아자-아스-인다센-2-일)-메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(1.03g, 1.565mmol)를 THF 20ml와 수성 인산염 완충액(pH: 6.5) 20mL에 현탁시킨다. 이후, 혼합물을 45psi에서 2시간 동안 수소화시킨다. 이후, 셀라이트 패드를 통해 여과하고, 진공하에 농축시켜 대부분의 THF를 제거한다. 이후, 용액을 0℃로 냉각시키고, 1N 수산화나트륨을 사용하여 pH를 8로 염기화시킨다. 이후, 물 1L를 사용한 다음, 5 내지 25% 아세토니트릴 및 물을 사용하여 역상 HPLC를 통해 정제한다. 이후, 진공하에 농축시켜 물을 제거하고, 생성물100g을 수거한다.

융점: 250℃ 초과.

1H-NMR: (300 MHz, CDCl₃) d. 7.52 (s, 1H), 6.95(s, 1H), 6.54(s, 1H), 4.73 (m, 2H), 3.06(m, 2H), 2.84 (m, 2H), 2.27 (m, 2H), 1.43 (t, 3H); MS: 383.2 (M+H).

실시예 41

(5R,6E & Z)-7-옥소-6-(4H,10H-피라졸로[5,1-c][1,4]벤즈옥사제핀-2-일메틸렌)-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염의 제조방법

단계 1: 1-(2-플루오로벤질)-1H-피라졸-3,5-디카복실레이트의 제조방법

2-플루오로벤질 브로마이드(2.0mL, 16.58mmol)를 N₂하에 디에틸 3,5-피라졸디카복실레이트(3.01g, 14.18mmol), Cs₂CO₃(5.57g, 17.1mmol) 및 아세토니트릴(140mL)의 혼합물에 첨가한다. 60℃에서 2시간 동안 가열한 다음, 실온으로 냉각시킨다. 여과하고, 반응 용액을 농축시킨다. 물(약 200mL)을 생성된 잔류물에 첨가하고, EtOAc로 추출한다. 유기물을 물과 염수로 세척한다. 황산나트륨을 사용하여 유기물을 건조시키고, 여과한 다음, 농축시킨다. 디에틸 1-(2-플루오로벤질)-1H-피라졸-3,5-디카복실레이트(담황색 오일)를 정량으로 수득한다.

단계 2: 1-(2-플루오로벤질)-1H-피라졸-3,5-메탄디올의 제조방법

THF(90mL, 90mmol) 중의 1M DIBAL-H 용액을 N₂하에 0℃에서 CH₂Cl₂(90mL) 중의 디에틸 1-(2-플루오로벤질)-1H-피라졸-3,5-디카복실레이트(4.80g, 14.99mmol) 용액에 첨가한다. NH₄Cl_(수성)로 2시간 동안 급냉시키면 현탁액이 형성된다. 여과하고, EtOAc로 추출시킨 다음, 염수로 세척한다. 황산나트륨을 사용하여 유기물을 건조시키고, 여과한 다음, 농축시킨다. CH₂Cl₂중의 5% MeOH를 사용하여 실리카 겔 컬럼으로 정제한다. 디올 화합물(투명한 오일) 3.4g을 96%의 수율로 수득한다.

단계 3: 4H,10H-피라졸로[5,1-c][1,4]벤즈옥사제핀-2-카브알데하이드의 제조방법

HMPA(24mL) 중의 디올 화합물(3.83g, 16.21mmol)을 N₂하에 톨루엔(330mL) 중의 NaH(60%, 1.34g, 33.5mmol) 현탁액에 첨가한다. 신속하게 95℃로 3시간 동안 가열하고, 실온으로 냉각시킨다. 물로 급냉시키고, EtOAc로 추출한다. 물과 염수로 유기물을 세척한다. 황산나트륨을 사용하여 유기물을 건조시키고, 여과한 다음, 농축시킨다. CH₂Cl₂중의 2% MeOH를 사용하여 실리카 겔 컬럼으로 정제한다. 4H,10H-피라졸로[5,1-c][1,4]벤즈옥사제핀-2-일메탄올(백색 고체)을 수득한다. 수율: 0.71g, 20%.

4H,10H-피라졸로[5,1-c][1,4]벤즈옥사제핀-2-일메탄올(0.71g, 3.28mmol), 4-메틸모르폴린 N-옥사이드(1.198g, 10.23mmol), 분자체(분말, 4Å)(3.32g) 및 아세토니트릴(0.07M)을 N₂하에 함께 방치한다. 테트라프로필암모늄퍼루테네이트(0.113g, 0.322mmol)를 첨가하고, 3시간 후에, 반응 용액을 셀라이트를 통해 여과한 다음, 농축시킨다. EtOAc/헥산(1:1)을 사용하여 실리카 겔 컬럼으로 정제한다. 4H,10H-피라졸로[5,1-c][1,4]벤즈옥사제핀-2-카브알데하이드(백색 고체). 수율: 0.31g, 44%.

단계 4: 6-[아세톡시-(4H,10H-피라졸로[5,1-c][1,4]벤즈옥사제핀-8-일)-메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르의 제조방법;

아세토니트릴(14mL) 중의 4H,10H-피라졸로[5,1-c][1,4]벤즈옥사제핀-2-카브알데하이드(0.19g, 0.887mmol)를 N₂하에 MgBr₂(0.49g, 2.66mmol)에 첨가한다. 25분 후에, THF(14mL) 중의 6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(0.342g, 0.888mmol)를 첨가한다. 15분 후에, 반응물을 -20℃로 냉각시킨다. 10분 후에 Et₃N(3당량)을 첨가하고, 어둠속에 반응물을 방치한다. 6.5시간 후에, Ac₂O(0.42mL, 4.45mmol)와 DMAP(0.011g, 0.0900mmol)를 첨가한다. 0℃로 가온시키고, 냉동기에서 밤새 방치시킨다. 반응 용액을 농축시키고, 생성물을 잔류물을 EtOAc에 용해시킨다. 5% 시트르산_(수성)과 포화된 NaHCO_3(수성)으로 세척한다. 물과 염수로 추가로 세척한다. 황산나트륨을 사용하여 유기물을 건조시키고, 여과한 다음, 농축시킨다. EtOAc/헥산(1:2)을 사용하여 실리카 예비 판으로 정제한다. 농축 생성물(황색 고무/고체)을 수득한다. 수율: 0.31g, 54%.

단계 5: (5R,6E & Z)-7-옥소-6-(4H,10H-피라졸로[5,1-c][1,4]벤즈옥사제핀-2-일메틸렌)-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염:

단계 6:

0.5M 인산염 완충액 용액(pH: 6.5)(18mL)을 THF(18mL) 중의 농축 생성물(5)(0.300g, 0.468mmol) 용액에 첨가한다. Pd/C(0.102g)를 첨가하고, 반응 혼합물을 40psi에서 2시간 동안 수소화시킨다. 셀라이트를 통해 여과하고, 회전 증발ㅇ[ 의해 THF를 제거한다. EtOAc를 사용하여 추출한다. 황산나트륨을 사용하여 유기물을 건조시키고, 여과한 다음, 농축시킨다. NaHCO₃(0.08g, 0.952mmol)을 소량의 물에 용해시키고, 소량의 EtOAc와 함께 농축 유기물에 첨가한다. 여과하고, 회전 증발에 의해 EtOAc를 제거한다. 물 중의 아세토니트릴(0 내지 15%)의 양을 변화시키면서 역상 컬럼(MCI 겔 CHP20P)으로 정제한다. 아세토니트릴을 제거하고, 회전 증발에 의해 수거한 분획으로부터 대부분의 물을 제거한다. 나머지를 동결 건조시켜 (5R,6E)-7-옥소-6-(4H,10H-피라졸로[5,1-c][1,4]벤즈옥사제핀-2-일메틸렌)-4-티아-1-아자비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산, 나트륨 염(6)(황색 고체) 41mg을 22%의 수율로 수득한다. HPLC로 순도가 77%이고 E/Z 이성체 비가 3:2인 것으로밝혀졌다.

¹H-NMR (δ, DMSO-d₆) 5.366 (m, 4H), 5.649 (m, 4H), 6.326 (t, 2H), 6.444 (s, 2H), 6.551 (s, 2H), 6.640 (s, 2H), 6.810 (s, 2H), 6.974 (m, 2H), 7.249 (m, 2H), 7.355 (m, 2H). m/z (M+H)390.0.

실시예 42

(5R),(6Z)-6-(5H-이미다조[2,1-a]이소인돌-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-

비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 나트륨 염

단계 1: 5H-이미다조[2,1-a]이소인돌-2-카브알데하이드의 제조방법

무수 아세토니트릴(3mL) 중의 2-브로모-3-이소프로폭시-프로펜알(4.97g) 용액을 무수 아세토니트릴(100mL) 중의 3-아미노-1H-이소인돌(3.4g) 혼합물에 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에서 3.25시간 동안 교반시킨다. 이후, 트리에틸아민(3.6mL)을 혼합물에 첨가하고, 2시간 동안 가열 환류시킨다. 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 에틸 아세테이트로 희석시킨 다음, 20% 탄산수소칼륨으로 세척한다. 셀라이트 패드를 통해 여과한 후에, 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 에틸 아세테이트-헥산(3/1 내지 4/1)로 용리시킨다. 조 화합물을 에틸 아세테이트와 n-헥산으로부터 결정화하여 표제 화합물(1.04g, 22%)을 수득한다.

¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 5.01 (s, 2H), 7.28-7.52 (m, 3H), 7.90 (s, 1H), 7.91-7.93 (m, 1H), 9.92 (s, 1H).

단계 2: (5R,6RS)-6-[(RS)-아세톡시-(5H-이미다조[2,1-a]이소인돌-2-일)-메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르의 제조방법:

5H-이미다조[2,1-a]이소인돌-2-카브알데하이드(736.8mg)를 질소대기하에 실온에서 무수 MgBr₂(1.8g)의 무수 아세토니트릴(50mL) 용액에 첨가한다. (5R,6S)-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(1.55g)의 무수 THF 용액(50mL)을 반응 혼합물에 첨가하고, -20℃로 냉각시킨 다음, 트리에틸아민(1.34mL)을 한꺼번에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 혼합물을 -20℃에서 2시간 동안 교반시킨 다음, 아세트산 무수물(0.76ml)로 한꺼번에 처리한다. 반응 혼합물을 0℃로 가온하고, 0℃에서 18시간 동안 교반시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, H₂O, 포화된 탄산수소나트륨 및 염수로 세척한다. 유기 층을 건조(MgSO₄)시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 에틸 아세테이트로 세척한다. 여액을 감압하에 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 적용한 다음, 에틸 아세테이트-헥산(2/3 내지 1/1)으로 용리시킨다. 표제 화합물을 2개의 부분입체 혼합물(5/1, 담황색의 무정형 고체, 1.8g, 73%)로서 수득한다.

¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 2.02 (s, 0.84 x 3H), 2.27 (s, 0.16 x 3H), 4.89 - 4.94 (m, 2H), 5.29 (d, 1H, J = 13.6 Hz), 5.47 (d, 1H, J = 13.6 Hz), 6.18 (s, 0.16 x 1H), 6.40 (s, 0.84 x 1H), 6.42 (s, 0.84 x 1H), 6.94 (d, 0.16 x 1H, J = 0.9 Hz), 7.18 (d, 0.16 x 1H, J = 0.7 Hz), 7.35 - 7.48 (m, 3H), 7.51 (s, 0.84 x 1H), 7.60 - 7.64 (m, 2H), 7.79 - 7.83 (m, 1H), 8.23 - 8.27 (m, 2H).

단계 3: (5R),(6Z)-6-(5H-이미다조[2,1-a]이소인돌-2-일메틸렌)-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 나트륨 염

(5R,6RS)-6-[(RS)-아세톡시-(5H-이미다조[2,1-a]이소인돌-2-일)-메틸]-6-브로모-7-옥소-4-티아-1-아자-비사이클로[3.2.0]헵트-2-엔-2-카복실산 4-니트로-벤질 에스테르(1.5g)를 THF(21mL)와 아세토니트릴(9.8mL)에 용해시킨다. 새로 활성화된 Zn 분진(6g)과 0.5M 인산염 완충액(pH: 6.4, 30.8mL)을 반응 혼합물에 첨가한다. 반응 용기를 호일로 덮어서 광을 차단한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 격렬하게 교반시킨다. 혼합물을 9℃로 냉각시키고, 1M NaOH 수용액을 첨가하여 pH를 7.5로 조절한다. 반응 용액을 에틸 아세테이트와 혼합하고, 셀라이트 패드를 통해 여과한다. 패드를 물로 세척한 다음, 수성 층을 분리한다. 수성 층을 감압하에 35℃에서 25mL로 농축시킨다. 농축액을 디아이온 HP-21(100mL, 미쯔미시 가이세이 캄파니, 리미티드) 수지 컬럼 크로마토그래피에 적용한다. 흡착시킨 후에, 컬럼을 물로 용리시킨 다음, 5 내지 15% 아세토니트릴-물로 용리시킨다. 합한 분획을 고진공하에 35℃에서 농축시키고, 동결건조시켜 황색의 무정형 고체(527mg, 58%)로서 표제 화합물을 수득한다. 융점: 170℃(분해);

¹H NMR (400 MHz, D₂O) δ 4.62 (s, 2H), 6.27 (s, 1H), 6.56 (s, 1H), 6.78 (s, 1H), 7.22-7.31 (m, 4H), 7.52 (d, 1H, J = 6.7 Hz).

Claims

적합하게 치환된 화학식 17의 알데하이드를 저온에서 루이스산과 온화한 염기의 존재하에 화학식 16의 6-브로모-페넴 유도체와 축합시켜 화학식 18의 알돌 중간체 생성물을 형성하는 단계(a),

화학식 18의 중간체 화합물을 화학식 (R₈)Cl 또는 (R₈)₂O의 산 클로라이드 또는 무수물(여기서, R₈은 알킬SO₂, 아릴SO₂, 알킬CO 또는 아릴CO이다), 또는 화학식 C(X₁)₄의 테트라할로메탄(여기서, X₁은 Br, I 또는 Cl이다) 및 트리페닐 포스핀과 반응시켜 화학식 19의 중간체 화합물을 형성하는 단계(b) 및

화학식 19의 중간체 화합물을 환원성 제거 공정에 의해 목적하는 화학식 I의 화합물(여기서, R₅는 수소이다)로 전환시키고, 경우에 따라, 약제학적으로 허용되는 염 또는 에스테르(여기서, R₅는 C₁-C₆알킬, C₅-C₆사이클로알킬 또는 CHR₃OCOC₁-C₆알킬이다)로 전환시키는 단계(c)를 포함하는, 화학식 I의 화합물의 제조방법.

화학식 I

화학식 16

화학식 17

A'-CHO

화학식 18

화학식 19

위의 화학식 I 및 화학식 16 내지 19에서,

A와 B 중의 하나는 수소이고, 나머지는 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 아릴, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 헤테로아릴, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 융합된 바이사이클릭 헤테로아릴, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 융합된 트리사이클릭 헤테로아릴, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 사이클로알킬, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의R₂로 치환된 알킬, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 알케닐, 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 알키닐 또는 치환되지 않거나 1개 또는 2개의 R₂로 치환된 포화되거나 부분 포화된 헤테로아릴(여기서, NH 환 원자를 함유하는 헤테로아릴 잔기는 치환되지 않거나 질소원자가 R₁로 치환될 수 있다)이고,

R₅는 H, C₁-C₆알킬, C₅-C₆사이클로알킬 또는 CHR₃OCOC₁-C₆알킬 또는 이들의 염이며,

R₁은 H, 치환되거나 치환되지 않은 알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴 또는 모노 또는 바이사이클릭 포화 헤테로사이클, 치환되거나 치환되지 않은 사이클로알킬, 치환되거나 치환되지 않은 알케닐, 치환되거나 치환되지 않은 알키닐(여기서, 이중 결합 및 삼중 결합 둘 다는 N에 직접 결합된 탄소원자에 존재하지 않아야 한다), 치환되거나 치환되지 않은 퍼플루오로알킬, -S(O)_P치환되거나 치환되지 않은 알킬 또는 아릴(여기서, p는 0 내지 2이다), 치환되거나 치환되지 않은 -C=O 헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 -C=O 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 -C=O 알킬, 치환되거나 치환되지 않은 -C=O 사이클로알킬, 치환되거나 치환되지 않은 -C=O 모노 또는 바이사이클릭 포화 헤테로사이클, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴-C₁-C₆알킬, 치환되거나 치환되지않은 헤테로아릴-C₁-C₆알킬, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬 모노 또는 바이사이클릭 포화 헤테로사이클, 치환되거나 치환되지 않은 C₈-C₁₆아릴알케닐, -CONR₆R₇, -SO₂NR₆R₇, 치환되거나 치환되지 않은 아릴알킬옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 -알킬-O-알킬-아릴, 치환되거나 치환되지 않은 -알킬-O-알킬-헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬아릴옥시아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬아릴옥시헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 알킬아릴옥시알킬아민, 치환되거나 치환되지 않은 알콕시카보닐, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시카보닐 또는 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시 카보닐이며,

R₂는 수소, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, 치환되거나 치환되지 않은 C₂-C₆알케닐, 치환되거나 치환되지 않은 C₂-C₆알키닐, 할로겐, 시아노, N-R₆R₇, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알콕시, 하이드록시, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴, COOR₆, 치환되거나 치환되지 않은 알킬아릴옥시알킬아민, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시, 치환되거나 치환되지 않은 C₃-C₆알케닐옥시, 치환되거나 치환되지 않은 C₃-C₆알키닐옥시, C₁-C₆알킬아미노-C₁-C₆알콕시, 알킬렌디옥시, 치환되거나치환되지 않은 아릴옥시-C₁-C₆알킬 아민, C₁-C₆퍼플루오로 알킬, S(O)_q- 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, S(O)_q- 치환되거나 치환되지 않은 아릴(여기서, q는 0, 1 또는 2이다), CONR₆R₇, 구아니디노 또는 사이클릭 구아니디노, 치환되거나 치환되지 않은 알킬아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴알킬, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴-C₁-C₆알킬, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬 모노 또는 바이사이클릭 포화 헤테로사이클, 치환되거나 치환되지 않은 C₈-C₁₆아릴알케닐, SO₂NR₆R₇, 치환되거나 치환되지 않은 아릴알킬옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬 아릴옥시아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬아릴옥시헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴옥시알킬, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴옥시알킬 또는 치환되거나 치환되지 않은 알킬아릴옥시알킬아민이고,

R₃은 수소, C₁-C₆알킬, C₅-C₆사이클로알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴 또는 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴이며,

R₆및 R₇은 독립적으로 H, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, 치환되거나치환되지 않은 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴알킬, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴알킬 또는 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬헤테로아릴이거나, R₆과 R₇은 함께 1개 또는 2개의 헤테로원자, 예를 들면, N-R₁, O 또는 S=(O)_n(여기서, n은 0 내지 2이다)를 임의로 갖는 3 내지 7원 포화 환 시스템을 형성할 수 있고,

A'는, B가 수소인 경우, 위에서 정의한 A이거나, A가 수소인 경우, 위에서 정의한 B이며,

R은 p-니트로벤질이고,

R₉는 X₁또는 OR₈(여기서, R₈및 X₁은 위에서 정의한 바와 같다)이다.
제1항에 있어서, 루이스 산이 무수 할로겐화마그네슘인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.
제2항에 있어서, 루이스 산이 무수 MgBr₂인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 온화한 염기가 트리에틸아민, DMAP 또는 디이소프로필 에틸 아민인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 저온이 약 -20 내지 약 -40℃인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.
제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 화학식 19의 중간체 화합물이 아세테이트, 트리플레이트 또는 토실레이트인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.
제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 화학식 19의 중간체 화합물이 분리되지 않음을 특징으로 하는, 화학식 I의 화합물의 제조방법.
제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 단계(c)가 온화한 온도에서 수행됨을 특징으로 하는, 화학식 I의 화합물의 제조방법.
제8항에 있어서, 온화한 온도가 약 20 내지 35℃인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.
제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 환원성 제거 공정이 활성화된 아연과 pH 약 6.5 내지 8.0의 인산염 완충액을 사용하여 수행되거나, 촉매를 사용한 수소화임을 특징으로 하는, 화학식 I의 화합물의 제조방법.
제10항에 있어서, 촉매가 Pd/C인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.
제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, A 또는 B가 융합된 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.
제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, A 또는 B가 융합된 바이사이클릭 헤테로아릴 그룹인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.
제13항에 있어서, 융합된 바이사이클릭 헤테로아릴 그룹이 화학식 16-A의 그룹인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.

화학식 16-A

위의 화학식 16-A에서,

Z₁, Z₂및 Z₃은 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 단 Z₁내지 Z₃중의 하나는 탄소이며 화학식 I로 나타낸 분자의 나머지 부분에 결합되어 있고,

W₁, W₂및 W₃은 독립적으로 CR₄R₄, S, SO, SO₂, O, N-R₁또는 C=O이고, 단 S-S, O-O 또는 S-O 결합 형성은 포화된 환 시스템을 형성할 수 없고,

t는 1 내지 4이며,

R₁, R₂, R₆및 R₇은 제1항에서 정의한 바와 같고,

R₄는 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬이고, R₄중의 하나는 OH, C₁-C₆알콕시, -S-C₁-C₆알킬, COOR₆, -NR₆R₇또는 -CONR₆R₇이거나, R₄R₄는 함께 =0일 수 있거나, R₄R₄는, 이들이 결합되어 있는 탄소원자와 함께, N, O, S=(O)_n(여기서, n은 0 내지 2이다) 및 N-R₁로 이루어진 그룹으로부터 선택된 헤테로원자의 존재 또는 부재하에 5 내지 8원 스피로 시스템을 형성할 수 있다.
제13항에 있어서, 융합된 바이사이클릭 헤테로아릴 그룹이 화학식 16-B의 그룹인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.

화학식 16-B

위의 화학식 16-B에서,

Z₁, Z₂및 Z₃은 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 단 Z₁내지 Z₃중의 하나는 탄소이며 화학식 I로 나타낸 분자의 나머지 부분에 결합되어 있고,

W₁, W₂및 W₃은 독립적으로 CR₄R₄, S, SO, SO₂, O 또는 N-R₁이고,

t는 1 내지 4이며,

Y₁및 Y₂는 독립적으로 N 또는 C이고, 단 바이사이클릭 헤테로아릴 그룹의 방향족 환 부분이 이미다졸인 경우, 비방향족 환 부분은 브릿지헤드 탄소에 인접한S를 함유하지 않을 수 있고,

R₁및 R₂는 제1항에서 정의한 바와 같고,

R₄는 H, 또는 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬이고, R₄중의 하나는 OH, C₁-C₆알콕시, -S-C₁-C₆알킬, COOR₆, -NR₆R₇또는 -CONR₆R₇이거나, R₄R₄는 함께 =0일 수 있거나, R₄R₄는, 이들이 결합되어 있는 탄소원자와 함께, N, O, S=(O)_n(여기서, n은 0 내지 2이다) 및 N-R₁로 이루어진 그룹으로부터 선택된 헤테로원자의 존재 또는 부재하에 5 내지 8원 스피로 시스템을 형성할 수 있으며,

R₆및 R₇은 독립적으로 H, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬아릴, 치환되거나 치환되지 않은 아릴알킬, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴알킬 또는 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬헤테로아릴이거나, R₆과 R₇은 함께 N, O 및 S로부터 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 임의로 갖는 3 내지 7원의 포화된 환 시스템을 형성할 수 있다.
제13항에 있어서, 융합된 바이사이클릭 헤테로아릴 그룹이 화학식 16-C의 그룹인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.

화학식 16-C

위의 화학식 16-C에서,

Z₁, Z₂, Z₃및 Z₄는 독립적으로 CR₂또는 N이고, Z₁내지 Z₄중의 하나는 탄소원자이며 화학식 I로 나타낸 분자의 나머지 부분에 결합되어 있으며,

W₁, W₂및 W₃은 독립적으로 CR₄R₄, S, SO, SO₂, O 또는 N-R₁이고, 단 S-S, O-O 또는 S-O 결합의 형성은 포화된 환 시스템을 형성할 수 없고,

t는 1 내지 4이며,

Y₁및 Y₂는 독립적으로 C 또는 N이고,

R₁, R₂, R₄, R₆및 R₇은 제13항에서 정의한 바와 같다.
제12항에 있어서, 융합된 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹이 화학식 1-A 또는 화학식 1-B의 그룹인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.

화학식 1-A

화학식 1-B

위의 화학식 1-A 및 화학식 1-B에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄, Z₅, Z₆및 Z₇은 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 단 Z₁내지 Z₇중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 나머지 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

R₁, R₂, R₆및 R₇은 제1항에서 정의한 바와 같으며,

Y_1,Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N일 수 있다.
제12항에 있어서, 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹이 화학식 2-A 또는 화학식 2-B의 그룹인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.

화학식 2-A

화학식 2-B

위의 화학식 2-A 및 화학식 2-B에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄, Z₅, Z₆, Z₇및 Z₈은 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 단 Z₁내지 Z₈중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 나머지 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

R₁, R₂, R₆및 R₇은 제1항에서 정의한 바와 같으며,

Y_1,Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이다.
제12항에 있어서, 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹이 화학식 3-A 또는 화학식 3-B의 그룹인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.

화학식 3-A

화학식 3-B

위의 화학식 3-A 및 화학식 3-B에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄, Z₅, Z₆, Z₇및 Z₈은 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 단 Z₁내지 Z₈중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 나머지 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

R₁, R₂, R₆및 R₇은 제1항에서 정의한 바와 같으며,

Y_1,Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N일 수 있다.
제12항에 있어서, 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹이 화학식 4-A, 화학식 4-B 또는 화학식 4-C의 그룹인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.

화학식 4-A

화학식 4-B

화학식 4-C

위의 화학식 4-A, 화학식 4-B 및 화학식 4-C에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄, Z₅, Z₆, Z₇, Z₈및 R₉는 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 단 Z₁내지 Z₉중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 나머지 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

R₁, R₂, R₆및 R₇은 제1항에서 정의한 바와 같으며,

Y_1,Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이다.
제12항에 있어서, 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹이 화학식 5-A 또는 화학식 5-B의 그룹인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.

화학식 5-A

화학식 5-B

위의 화학식 5-A 및 화학식 5-B에서,

Z₁, Z_2,Z₃및 Z₄는 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 단 Z₁내지 Z₄중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 나머지 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y_1,Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이며,

W₁, W₂및 W₃은 독립적으로 CR₄R₄, S(O)_r(여기서, r은 0 내지 2이다), O 또는 N-R₁이고, 단 S-S, S-O 또는 O-O 결합의 형성은 포화된 환을 형성할 수 없으며,

R₁, R₂, R₆및 R₇은 제1항에서 정의한 바와 같고,

R₄는 H, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, OH(단 R₄는 둘 다 OH가 아님), C₁-C₆알콕시, -S-C₁-C₆알킬, COOR₆, -NR₆R₇또는 -CONR₆R₇이거나, R₄R₄는 함께 =0일 수 있거나, R₄R₄는, 이들의 결합되어 있는 탄소원자와 함께, N, O, S=(O)_n(여기서, n은 0 내지 2이다) 및 N-R₁로 이루어진 그룹으로부터 선택된 헤테로원자의 존재 또는 부재하에 5 내지 8원 스피로 시스템을 형성할 수 있고,

t는 1 내지 3이다.
제12항에 있어서, 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹이 화학식 6-A, 화학식 6-B 또는 화학식 6-C의 그룹인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.

화학식 6-A

화학식 6-B

화학식 6-C

위의 화학식 6-A, 화학식 6-B 및 화학식 6-C에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄및 Z₅는 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 단 Z₁내지Z₅중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 나머지 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y₁및 Y₂는 독립적으로 C 또는 N이며,

W₁, W₂및 W₃은 독립적으로 CR₄R₄, S(O)_r(여기서, r은 0 내지 2이다), O 또는 N-R₁이고, 단 S-S, S-O 또는 O-O 결합의 형성은 포화된 환을 형성할 수 없으며,

R₁, R₂, R₆및 R₇은 제1항에서 정의한 바와 같고,

R₄는 H, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, OH(단 R₄는 둘 다 OH가 아님), C₁-C₆알콕시, -S-C₁-C₆알킬, COOR₆, -NR₆R₇또는 -CONR₆R₇이거나, R₄R₄는 함께 =0일 수 있거나, R₄R₄는, 이들이 결합되어 있는 탄소원자와 함께, N, O, S=(O)_n(여기서, n은 0 내지 2이다) 및 N-R₁로 이루어진 그룹으로부터 선택된 헤테로원자의 존재 또는 부재하에 5 내지 8원 스피로 시스템을 형성할 수 있으며,

t는 1 내지 3이다.
제12항에 있어서, 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹이 화학식 7-A 또는 화학식 7-B의 그룹인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.

화학식 7-A

화학식 7-B

위의 화학식 7-A 및 화학식 7-B에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄, Z₅및 Z₆은 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 단 Z₁내지 Z₆중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 나머지 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y₁, Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이며,

W₁및 W₂는 독립적으로 CR₄R₄, S(O)_r(여기서, r은 0 내지 2이다), O 또는 N-R₁이고, 단 S-S, S-O 또는 O-O 결합의 형성은 포화된 환을 형성할 수 없으며,

R₁, R₂, R₆및 R₇은 제1항에서 정의한 바와 같고,

R₄는 H, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, OH(단 R₄는 둘 다 OH가 아님), C₁-C₆알콕시, -S-C₁-C₆알킬, COOR₆, -NR₆R₇또는 -CONR₆R₇이거나, R₄R₄는 함께 =0일 수 있거나, R₄R₄는, 이들이 결합되어 있는 탄소원자와 함께, N, O, S=(O)_n(여기서, n은 0 내지 2이다) 및 N-R₁로 이루어진 그룹으로부터 선택된 헤테로원자의 존재 또는 부재하에 5 내지 8원 스피로 시스템을 형성할 수 있으며,

t는 1 내지 3이다.
제12항에 있어서, 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹이 화학식 8-A 또는 화학식 8-B의 그룹인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.

화학식 8-A

화학식 8-B

위의 화학식 8-A 및 화학식 8-B에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄, Z₅, Z₆및 R₇은 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 단 Z₁내지 Z₇중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 나머지 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y₁, Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이며,

W₁및 W₂는 독립적으로 CR₄R₄, S(O)_r(여기서, r은 0 내지 2이다), O 또는 N-R₁이고, 단 S-S, S-O 또는 O-O 결합의 형성은 포화된 환을 형성할 수 없으며,

R₁, R₂, R₆및 R₇은 제1항에서 정의한 바와 같고,

R₄는 H, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, OH(단 R₄는 둘 다 OH가 아님), C₁-C₆알콕시, -S-C₁-C₆알킬, COOR₆, -NR₆R₇또는 -CONR₆R₇이거나, R₄R₄는 함께 =0일 수 있거나, R₄R₄는, 이들이 결합되어 있는 탄소원자와 함께, N, O, S=(O)_n(여기서, n은 0 내지 2이다) 및 N-R₁로 이루어진 그룹으로부터 선택된 헤테로원자의 존재 또는 부재하에 5 내지 8원 스피로 시스템을 형성할 수 있으며,

t는 0 내지 3이다.
제12항에 있어서, 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹이 화학식 9-A 또는 화학식 9-B의 그룹인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.

화학식 9-A

화학식 9-B

위의 화학식 9-A 및 화학식 9-B에서,

Z₁, Z₂및 Z₃은 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 단 Z₁내지 Z₃중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 나머지 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y₁및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이며,

Y₂및 Y₃은 독립적으로 CH 또는 N이고,

W₁, W₂, W₃, W₄및 W₅는 독립적으로 CR₄R₄, S(O)_r(여기서, r은 0 내지 2이다), O 또는 N-R₁이고, 단 S-S, S-O 또는 O-O 결합의 형성은 포화된 환을 형성할 수 없으며,

R₁, R₂, R₆및 R₇은 제1항에서 정의한 바와 같고,

R₄는 H, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, OH(단 R₄는 둘 다 OH가 아님), C₁-C₆알콕시, -S-C₁-C₆알킬, COOR₆, -NR₆R₇또는 -CONR₆R₇이거나, R₄R₄는 함께 =0일 수 있거나, R₄R₄는, 이들이 결합되어 있는 탄소원자와 함께, N, O, S=(O)_n(여기서, n은 0 내지 2이다) 및 N-R₁로 이루어진 그룹으로부터 선택된 헤테로원자의 존재 또는 부재하에 5 내지 8원 스피로 시스템을 형성할 수 있으며,

t는 0 내지 2이고,

u는 1 내지 3이다.
제12항에 있어서, 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹이 화학식 10-A 또는 화학식 10-B의 그룹인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.

화학식 10-A

화학식 10-B

위의 화학식 10-A 및 화학식 10-B에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄, Z₅, Z₆, Z₇, Z₈및 Z₉는 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 단 Z₁내지 Z₉중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 나머지 부분에 결합되어있는 탄소원자이고,

R₁, R₂, R₆및 R₇은 제1항에서 정의한 바와 같으며,

Y₁, Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이다.
제12항에 있어서, 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹이 화학식 11-A, 화학식 11-B 또는 화학식 11-C의 그룹인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.

화학식 11-A

화학식 11-B

화학식 11-C

위의 화학식 11-A, 화학식 11-B 및 화학식 11-C에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄, Z₅, Z₆, Z₇, Z₈, Z₉및 Z₁₀은 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 단 Z₁내지 Z₁₀중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 나머지 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

R₁, R₂, R₆및 R₇은 제1항에서 정의한 바와 같으며,

Y₁, Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이다.
제12항에 있어서, 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹이 화학식 12-A 또는 화학식 12-B의 그룹인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.

화학식 12-A

화학식 12-B

위의 화학식 12-A 및 화학식 12-B에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄및 Z₅는 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 단 Z₁내지Z₅중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 나머지 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y₁, Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이며,

W₁, W₂및 W₃은 독립적으로 CR₄R₄, O, N-R₁또는 S(O)_r(여기서, r은 0 내지 2이다)이고, 단 S-S, S-O 또는 O-O 결합의 형성은 포화된 환을 형성할 수 없으며,

R₁, R₂, R₆및 R₇은 제1항에서 정의한 바와 같고,

R₄는 H, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, OH(단 R₄는 둘 다 OH가 아님), C₁-C₆알콕시, -S-C₁-C₆알킬, COOR₆, -NR₆R₇또는 -CONR₆R₇이거나, R₄R₄는 함께 =0일 수 있거나, R₄R₄는, 이들이 결합되어 있는 탄소원자와 함께, N, O, S=(O)_n(여기서, n은 0 내지 2이다) 및 N-R₁로 이루어진 그룹으로부터 선택된 헤테로원자의 존재 또는 부재하에 5 내지 8원 스피로 시스템을 형성할 수 있으며,

t는 1 내지 4이다.
제12항에 있어서, 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹이 화학식 13-A, 화학식 13-B 또는 화학식 13-C의 그룹인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.

화학식 13-A

화학식 13-B

화학식 13-C

위의 화학식 13-A, 화학식 13-B 및 화학식 13-C에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄, Z₅및 Z₆은 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 단 Z₁내지 Z₆중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 나머지 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y_1,Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이며,

W₁, W₂및 W₃은 독립적으로 CR₄R₄, S(O)_r(여기서, r은 0 내지 2이다), O 또는 N-R₁이고, 단 S-S, S-O 또는 O-O 결합의 형성은 포화된 환을 형성할 수 없으며,

R₁, R₂, R₆및 R₇은 제1항에서 정의한 바와 같고,

R₄는 H, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, OH(단 R₄는 둘 다 OH가 아님), C₁-C₆알콕시, -S-C₁-C₆알킬, COOR₆, -NR₆R₇또는 -CONR₆R₇이거나, R₄R₄는 함께 =0일 수 있거나, R₄R₄는, 이들이 결합되어 있는 탄소원자와 함께, N, O, S=(O)_n(여기서, n은 0 내지 2이다) 및 N-R₁로 이루어진 그룹으로부터 선택된 헤테로원자의 존재 또는 부재하에 5 내지 8원 스피로 시스템을 형성할 수 있으며,

t는 1 내지 3이다.
제12항에 있어서, 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹이 화학식 14-A, 화학식 14-B 또는 화학식 14-C의 그룹인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.

화학식 14-A

화학식 14-B

화학식 14-C

위의 화학식 14-A, 화학식 14-B 및 화학식 14-C에서,

Z₁, Z_2,Z₃, Z₄, Z₅, Z₆, Z₇및 Z₈은 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 단 Z₁내지 Z₈중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 나머지 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y_1,Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이며,

W₁및 W₂는 독립적으로 CR₄R₄, S(O)_r(여기서, r은 0 내지 2이다), O 또는 N-R₁이고, 단 S-S, S-O 또는 O-O 결합의 형성은 포화된 환을 형성할 수 없으며,

R₁, R₂, R₆및 R₇은 제1항에서 정의한 바와 같고,

R₄는 H, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, OH(단 R₄는 둘 다 OH가 아님), C₁-C₆알콕시, -S-C₁-C₆알킬, COOR₆, -NR₆R₇또는 -CONR₆R₇이거나, R₄R₄는 함께 =0일 수 있거나, R₄R₄는, 이들이 결합되어 있는 탄소원자와 함께, N, O, S=(O)_n(여기서, n은 0 내지 2이다) 및 N-R₁로 이루어진 그룹으로부터 선택된 헤테로원자의 존재 또는 부재하에 5 내지 8원 스피로 시스템을 형성할 수 있으며,

t는 1 또는 2이다.
제12항에 있어서, 트리사이클릭 헤테로아릴 그룹이 화학식 15-A, 화학식 15-B 또는 화학식 15-C의 그룹인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.

화학식 15-A

화학식 15-B

화학식 15-C

위의 화학식 15-A, 화학식 15-B 및 화학식 15-C에서,

Z₁, Z_2,Z₃및 Z₄는 독립적으로 CR₂, N, O, S 또는 N-R₁이고, 단 Z₁내지 Z₄중의 하나는 화학식 I로 나타낸 분자의 나머지 부분에 결합되어 있는 탄소원자이고,

Y_1,Y₂, Y₃및 Y₄는 독립적으로 C 또는 N이며,

W₁, W₂, W₃, W₄및 W₅는 독립적으로 CR₄R₄, S(O)_r(여기서, r은 0 내지 2이다), O 또는 N-R₁이고, 단 S-S, S-O 또는 O-O 결합의 형성은 포화된 환을 형성할 수 없고,

R₁, R₂, R₆및 R₇은 제1항에서 정의한 바와 같고,

R₄는 H, 치환되거나 치환되지 않은 C₁-C₆알킬, OH(단 R₄는 둘 다 OH가 아님), C₁-C₆알콕시, -S-C₁-C₆알킬, COOR₆, -NR₆R₇또는 -CONR₆R₇이거나, R₄R₄는 함께 =0일 수 있거나, R₄R₄는, 이들이 결합되어 있는 탄소원자와 함께, N, O, S=(O)_n(여기서, n은 0 내지 2이다) 또는 N-R₁로 이루어진 그룹으로부터 선택된 헤테로원자의 존재 또는 부재하에 5 내지 8원 스피로 시스템을 형성할 수 있으며,

t는 1 내지 3이며,

u는 1 내지 3이다.
화학식 16의 6-브로모-페넴 유도체.

화학식 16

위의 화학식 16에서,

R은 p-니트로벤질이다.
6-아미노페니실란산을 유기 용매와 물 속에서 브롬화수소산과 반응시켜 화학식 21의 6-브로모 유도체를 형성하는 단계(A)(i)와

화학식 21의 6-브로모페니실란산 유도체를 유기 용매 속에서 염기의 존재하에 4-니트로벤질브로마이드를 사용하여 화학식 22의 p-니트로벤질 6-브롬페니실라네이트로 전환시키는 단계(A)(ii),

화학식 22의 4-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트를 산화시켜 화학식 23의 4-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트 1-옥사이드를 형성하는 단계(B),

화학식 23의 4-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트 1-옥사이드를 방향족 용매 속에서 2-머캅토벤조티아졸로 환류시켜 화학식 24의 4-니트로벤질(2R)-2-[(3S,4R)-4-(벤조티아졸-2-일디티오)-3-브로모-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-3-에노에이트를 형성하는 단계(C),

화학식 24의 4-니트로벤질(2R)-2-[(3S,4R)-4-(벤조티아졸-2-일디티오)-3-브로모-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-3-에노에이트를 유기 용매에 용해시키고, 유기 3급 염기와 반응시켜 화학식 25의 4-니트로벤질-2-[(3S,4R)-4-(벤조티아졸-2-일디티오)-3-브로모-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-2-에노에이트를 형성하는 단계(D),

화학식 25의 4-니트로벤질-2-[(3S,4R)-4-(벤조티아졸-2-일디티오)-3-브로모-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-2-에노에이트를 약 -10 내지 약 -30℃의 온도에서 방향족 유기 용매 속에서 유기 산, 아세트산 무수물/유기 3급 염기 및 트리알킬또는 트리아릴 포스핀의 존재하에 반응시킴으로써 화학식 26의 4-니트로벤질 2-[(3S,4R)-3-브로모-4-포르밀티오-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-2-에노에이트로 전환시키는 단계(E) 및

화학식 26의 4-니트로벤질 2-[(3S,4R)-3-브로모-4-포르밀티오-2-옥소아제티딘-1-일]-3-메틸부트-2-에노에이트를 -70 내지 -90℃에서 유기 용매에 용해시키고, 오존화 산소를 3 내지 4시간 동안 통과시킨 다음, 아인산염 시약을 사용하여 분자내 폐환시켜 화학식 16a의 4-니트로벤질 (5R,6S)-6-브로모페넴-3-카복실레이트를 형성하는 단계(F)를 포함하는, 제32항의 4-니트로벤질 (5R,6S)-6-브로모페넴-3-카복실레이트의 제조방법.

화학식 21

화학식 22

화학식 23

위의 화학식 21, 화학식 22 및 화학식 23에서,

R은 p-니트로벤질이다.
제1항에 있어서, 단계(a)에서 사용한 화학식 16a의 4-니트로벤질 (5R,6S)-6-브로모페넴-3-카복실레이트가 제33항에 따라 제조되는, 제1항에서 정의한 화학식 I의 화합물의 제조방법.

화학식 I

위의 화학식 I에서,

A, B 및 R₅는 제1항에서 정의한 바와 같다.
제33항 또는 제34항에 있어서, 6-아미노페니실란산이 메탄올 또는 THF에 용해되어 있는, 화학식 I의 화합물의 제조방법.
제33항 내지 제35항 중의 어느 한 항에 있어서, 단계(A)(i)가 48% w/w 브롬화수소산과 아질산나트륨 또는 아질산칼륨 용액의 존재하에 수행되는, 화학식 I의 화합물의 제조방법.
제33항 내지 제36항 중의 어느 한 항에 있어서, 단계(A)(i)가 약 -10 내지 약 -30℃의 온도에서 수행되는, 화학식 I의 화합물의 제조방법.
제33항 내지 제37항 중의 어느 한 항에 있어서, 단계(A)(ii)에서 염기가 탄산나트륨 또는 탄산칼륨이고, 유기 용매가 THF 또는 DMF인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.
제33항 내지 제38항 중의 어느 한 항에 있어서, 단계(C)에서 방향족 용매가 톨루엔 또는 크실렌인, 화학식 I의 화합물의 제조방법.
제33항 내지 제39항 중의 어느 한 항에 있어서, 화학식 23의 화합물을 중간체의 분리없이 화학식 26의 화합물로 연속 전환시킴을 포함하는, 화학식 I의 화합물의 제조방법.
제40항에 있어서, 화학식 23의 4-니트로벤질 6-브로모페니실라네이트 1-옥사이드를 환류 방향족 유기 용매 속에서 머캅토벤조티아졸과 반응시킨 다음, 약 0 내지 -20℃에서 트리에틸아민으로 처리하여 반응 혼합물을 형성시키고, 이러한 반응 혼합물에 약 -10 내지 -40℃에서 유기 산, 무수물, 유기 3급 염기, 트리알킬 또는 트리아릴 포스페이트를 연속적으로 충전시킴을 특징으로 하는, 화학식 I의 화합물의 제조방법.