KR800001569B1 - 세팔로스포린 유도체의 제조법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
본 발명은, 가금이나 사람을 포함한 동물의 질병, 특히 그람양성 및 음성균에 의한 질병의 치료제로서 가치 있는 신규의 항균제, 또는 그 합성 중간체로서 유용한 일반식(I)로 표시되는 7-(4-할로게노-3-옥소부티릴아미드)-세팔로스포린유도체의 제조방법에 관한 것이다.
일반식,
(식중, X는 할로겐원자, Y는 수소원자, 아실옥시기 또는 -SR1로 표시되는 기를 표시한다. 단 R1은 질소함유 복소환기를 표시한다.)
본 발명자들은 앞서, 일반식(II)로 표시되는 7-아세트아미드-세팔로스포린 유도체의 제조 방법을 발명하여, 이미 알려진 세팔로스포린 예를 들면 세팔로틴에 비하여 항균력, 특히 에스케리치아콜리(E.Coli)가 감염된 생쥐의 치료효과에 있어서 우수하다는 것을 발견하였다(일본 특허원 73-15449),
일반식,
(식중, Y는 상기한 바와 같은 의의)
본 발명자들은 이 항균활성은 (II)의 7위 아실기중의 특이(特異)한 1,3-디케토 부분 구조에 의하여 가져오는 것이며, 따라서, 1,3-디케토 부분 구조를 갖는 관련 화합물 중에는 더욱 강한 항균활성을 갖는 것도 있을 것으로 추정하고, 다수의 관련 화합물을 합성하여 그 스크리이닝(Screening)을 실시하였다. 그 결과 본 발명 목적 화합물[I] 그 자체가 우수한 항균활성을 갖는 신규인 세팔로스포린일 뿐만 아니라 대단히 우수한 항균활성을 갖는 신규인 세팔로스포린을 제조하는 원료 화합물로서도 유용하다는 것을 발견하였다. 즉, 본 발명 목적화합물에 일반식[III],
(식중 R2는 유기 잔기를 표시한다.)
로 표시되는 화합물을 반응시키는 것에 의하여 일반식(IV),
(식중 기호는 상기한 바와 같은 의의)를 표시하는 화합물, 나아가서는 그 7위 치환기가 탈수폐환하여 2-(2-옥소, 티오 또는 이미노-4-티아졸린-4-일) 아세트아미드체로 된 화합물로 유도되고, 이들의 화합물이 이미 알려진 세팔로스포린에 비하여 더욱 강한 항균활성을 나타낸다는 것과, 특히 에스케리치아·콜리(Escherichia coli) 및 클레브시엘라 뉴우모니아에(Klebsiella pneumoniae)균에 대하여 이미 알려진 세팔로스포린보다 우수하고 강한 항균력을 가진다고 하는 점에 있어서 우수한 특징을 갖는다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
즉 본 발명은, 일반식[V]
(식중의 기호를 상기한 바와 같은 의의)로 표시되는 화합물에, 4-할로게노-3-옥소부티릴 할로게나이드를 반응시키는 것을 특징으로 하는 일반식[I]로 표시되는 세팔로스포린 유도체의 제조법이다.
상기 [I]식중, X는 클로르 또는 브롬원자 등의 할로겐원자를 표시하고, Y는 수소원자, 아세톡시기, 프로피오닐옥시,부틸토일옥시 등의 아실옥시기 또는 -SR1로 표시되는 기를 나타낸다. -SR1기중의 R1은, 옥사이드화 되어 있어도 좋은 질소원자 1개 이상을 함유하거나, 질소이외의 예를 들면 산소, 유황 등의 원자를 함유하고 있어도 좋은 질소함유 복소환기를 표시한다. 이와 같은 질소함유 복소환기로서는 예를 들면, 피리딜, N-옥사이드 피리딜, 피라미딜, 피리다지닐, N-옥사이드 피리다지닐, 피라졸릴, 디아졸릴, 티아졸릴, 1,2,3-티아디아졸릴, 1,2,4-티아디아졸릴, 1,3,4-티아디아졸릴, 1,2,5-티아디아졸릴, 1,2,3-옥사디아졸릴, 1,2,4-옥사디아졸릴, 1,3,4-옥사디아졸릴, 1,2,5-옥사디아졸릴, 1,2,3-트리아졸릴, 1,2,4-트리아졸릴, 1H-테트라졸릴, 2H-테트라졸릴 등이 빈번하게 사용된다. 또, 이들 질소함유 복소환기는, 치환분을 가지고 있어도 좋고, 치환분으로서는 예를 들면 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸 등의 저급알킬기, 예를 들면 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로복시, 부톡시 등의 저급 알콕시기, 예를 들면, 염소, 취소 등의 할로겐원자, 수산기, 메트캅토기, 아미노기, 파르복실기, 카르바모일기 등의 1가기, 혹은 저급 알킬렌기,기 등의 다가기를 개재시켜 여러 가지의 치환기를 갖는 것이 사용된다. 다가기가 저급 알킬렌기일 경우에는, 이 치환분은 수산기, 메트캅토기, 아미노기, 모르폴리노기, 카르복실기, 설포기, 카르바모일기, 알콕시 카르보닐기, 저급알킬카르바모일기, 알콕시기, 알킬티오기, 알킬설포닐기, 아실옥시기, 모르폴리노카르보닐기 등이라도 좋다. 다가기가기일 경우에는, 치환분은 저급알킬기 및 상기한 치환부분을 갖는 저급알킬렌기 등이라도 좋다. 다가기가일 경우에는, 더 나아가서 카르복실기, 알콕시카르보닐기, 아실기, 카르바모일기, 저급알킬카르바모일기 등의 치환분이 직결되어 있어도 된다. 구체적으로는, 예를 들면 카르복시메틸, 카르바모일메틸, N-저급 알킬카르바모일메틸(예를 들면 N,N-디메틸 카르바모일메틸), 하이드록시 저급알킬(예를 들면 하이드록시메틸, 2-하이드록시에틸), 아실옥시 저급알킬(예를 들면 아세톡시메틸 2-아세톡시에틸), 알콕시카르보닐메틸(예를 들면 메톡시 카르보닐메틸, 헥실옥시 카르보닐메틸, 옥틸옥시 카르보닐메틸), 메틸티오메틸, 메틸설포닐메틸, N-저급알킬아미노 저급알킬(예를 들면 N,N-디메틸아미노메틸, N,N-디메틸아미노에틸, N,N,N-트리메틸 암모늄에틸) 모르폴리노 메틸 등의 치환 알킬기, 저급알킬아미노(예를 들면 메틸아미노), 설포저급 알킬아미노(예를 들면 2-설포에틸아미노), 하이드록시 저급알킬 아미노(예를 들면 하이드록시 에틸 아미노), 저급알킬 아미노(예를 들면 2-디메틸 아미노 에틸 아미노, 2-트리메틸 암모늄 에틸아미노), 아실 아미노(예를 들면, 아세틸아미노) 2-디메틸 아미노 아세틸아미노, 2-트리메틸 암모늄 아세틸 아미노, 저급 알콕시 카르보닐 아미노(예를 들면 메톡시 카르보닐 아미노)등의 치환 아미노기, 메틸티오, 2-하이드록시 에틸티오, 2-아실옥시에틸티오(예를 들면 2-아세톡시에틸티오, 2-페닐아세톡시 에틸티오, 2-카프로일옥시 에틸티오), 카르복시메틸티오, 알콕시 카르보닐 메틸티오(예를 들면 메톡실 카르보닐 메틸티오, 헥실옥시 카르보닐 메틸티오), 카르바모일 메틸티오, N-저급알킬 카르바모일 메틸티오(예를 들면 N,N-디메틸 카르바모일 메틸티오), 아세틸메틸 티오, N-저급알킬아미노 저급알킬티오(예를 들면 2-N,N-디메틸아미노 에틸티오, 2-N,N,N-트리메틸암모늄 에틸티오), 모르폴리노 카르보닐메틸티오, 2-설포에틸티오 등의 치환 티오기를 들 수 있다. 따라서, 예를 들면 5-메틸-1,3,4-티아디아졸릴, 5-메틸-1,3,4-옥시다이졸릴, 1-메틸테트라졸릴, 6-메틸-1-옥사이드 피리다지닐, 3-메톡시-1-옥사이드피리다지닐, 3-클로로-1-옥사이드 피리다지닐 등의 치환분을 갖는 질소함유 복소환기가 사용된다.
본 발명 방법을 반응식으로 표시하면, 다음과 같다.
(식중 X 및 Y는 상기한 바와 같은 의의)
즉, 디케텐에 할로겐을 같은 몰분자량 반응시켜 얻어지는 4-할로게노-3-옥소부티릴할로게나이드[VI]를 사용하여, 7-아미노-세팔로스포린유도체[V]를 그 자체 공지의 방법으로 아실화하면 해당화합물[I]이 좋은 수율로서 얻어진다.
반응시에는, 아미노화합물[V]은 그 4위(位)의 카르복실기에 있어서 예를 들면 피리딘, 트리에틸아민, 다시클로헥실아민, 디부틸아민, 디프로필아민 등의 유기 아민과의 염 혹은 예를 들면 2-메틸설포닐 에틸, 트리메틸실릴, 디메틸실레닐, 벤츠히드릴, 2,2,2-트리클로로에틸, 페나실, P-메톡시벤질, P-니트로벤질, 메톡시메틸 등의 알칼리, 산, 효소처리, 환원 등에 의하여 용이하게 유리(遊離)된 카르복실기로 유도시킬 수 있거나, 혹은 그대로 생체 내에 있어서 활성을 나타내는 에스테르 등으로서 반응에 제공된다.
본 발명은 보통 용매중에서 유리(有利)하고 또한 원활하게 실시할 수 있다. 용매로서는, 아세톤, 디이소부틸케톤, 테트라 히드로푸란, 초산에틸 에스테르, 디옥산, 아세로니트릴, 클로로포름, 디클로로메탄, 디클로로에틸렌, 디메틸포름아미드, 디메틸 아세트 아미드, 디메틸설폭사이드 등 본 발명의 반응을 저해하지 않는 한 일반적인 용매 또는 그들의 혼합물이 사용된다. 반응온도는 특히 한정되지 않지만 보통 냉각하 내지 실온에서 행하여 진다. 반응이 탈산적으로 진행하므로, 바람직하기는 염기를 공존시킨다. 이때 사용되는 염기로서는 지방족, 방향족 또는 복소환식 질소염기, 예를 들면 트리에틸아민, N,N-디메틸아닐린, N-에틸모르포린, 피리딘, 콜리딘, 2,6-루티딘등이 널리 사용된다.
얻어지는 [I]은, 필요하면 그 자체 공지의 탈보호기(脫保護基)조작을 한 다음, 공지의 수단 예를 들면 용매 추출, 액성변환, 전용(轉溶), 증류, 결정석출, 재결정 및 크로마토 그래피 등에 의하여 단리(單離)정제할 수도 있으나, 그대로 혹은 부분적으로 정제한 것을 다음 반응의 반응 원료로서 사용할 수도 있다.
이와 같이 하여 얻어지는 7-(4-할로게노-3-옥소부티릴아미드)-세팔로스포린 유도체[I]는, 예를 들면 티오뇨소와 반응시킴으로서 용이하게 7-[2-(2-아미노티아졸-4-일) 아세트아미드]-3-(1-메틸테트라졸-5-일) 티오메틸-3-세펨-4-카르본산 나트륨으로 유도할 수 있고, 이 화합물은, 그람 양성균 및 그람음성균에 대하여 넓고 강력한 항균활성을 나타내며, 이들 세균에 기인하는 사람 및 동물의 질병치료에 매우 유효하게 사용된다. 본 발명에 관한 구체적 화합물의 명명은 케미칼·업스트랙츠(Chemical Abstracts)에 준거하여 행한 것으로, 이에 따라 호변이성체가 가능한 경우의 어느 한쪽의 구조만을 지정하는 것은 아니다.
이어서 본 발명의 방법은 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고, NMR스펙트럼은 발리안 HA 100형(100MHz) 또는 T60(60MHz)으로 측정하고, 테트라 메틸실란을 기준으로 하고, δ값(値)을 ppm으로 표시한다. 또 S는 1중선, d는 2중선, t는 3중선, q는 4중선 m은 다중성, J는 결합정수(結合定數)를 표시한다.
[실시예 1]
7-(4-클로로-3-옥소부티틸아미드)-3-아세톡시메틸-3-세펨-4-카르본산의 제조:
디케텐 4.4g의 염화메틸렌 10ml용액을 -35℃로 냉각하여 두고, 여기에 염소 3.92g을 도입하여 15분간 교반하였다. 별도로 7-아미노세팔로스포란산 10.9g과 트리에틸아민 8.1g을 염화메틸렌 100ml에 용해하여 -30℃로 냉각하여 두고, 여기에 상기의 반응 용액을 -30℃를 넘지 않도록 냉각 교반하면서 가하였다. 1시간에 걸쳐 서서히 액온(液溫)을 실온까지 상승시켜, 감압하(減壓下)에 용매를 유거(留去)하고 잔류분에 초산에틸 에스테르 100ml를 가하여 이것을 10%인산수용액 100ml와 심하게 흔들어서 섞었다. 수층(水層)을 취하여 식염을 포화시키고 초산 에틸 에스테르로서 3회 추출하였다. 초산에틸 에스 테르층을 합하여, 포화식염수로 세정후 건조하여 감압하에 20ml까지로 농축하여 찬곳에 조용히 두면 결정이 석출되고, 이것을 여취(濾取)하면, 표기의 화합물이 얻어진다. 수량(收量) 6.3g 융점 135-140℃(분해).
[실시예 2]
7-(4-브로모-3-옥소부티릴 아미드)-3-아세톡시메틸-3-세펨-4-카르본산의 제조:
디케텐 3.4g의 염화메틸렌 10ml용액을 -30℃로 냉각하고, 여기에 취소 6.4g의 염화메틸렌 10ml용액을 적하하였다. 별도로 7-아미노 세팔로스포란산 10.9g과 트리에틸아민 8.1g을 염화메틸렌 100ml에 용해하여 -30℃로 냉각하여 두고, 여기에 상기한 반응용액을 -30℃를 넘지 않도록 냉각 교반하면서 가하였다. 1시간에 걸쳐 서서히 액온을 실온으로 까지 상승시키고, 감압하에 용매를 유거하고 잔류분에 초산 에틸 에스테르 100ml를 가하고 이것을 10%인산 수용액 100ml와 심하게 흔들어 섞었다. 수층을 취하여 식염을 포화시켜 초산에틸에스테르로 2회 추출하였다. 초산에틸에스테르층을 합하여 포화 식염수로 세정, 건조, 활성탄 처리하여 감압하에 건고(乾固)시켜 잔류분에 에테르를 가하여 조용히 두면 결정화되고, 이것을 흡인여취(吸引濾取)하면 표기의 화합물이 얻어진다.
[실시예 3]
7-(4-브로모-3-옥소부티릴아미드)-3-메틸-3-세펨-4-카르본산 2-메틸 설포닐 에틸에스테르의 제조 :
디케텐 4.37g의 염화 메틸렌 4ml용액을 -35℃로 냉각시켜두고, 여기에 취소 0.896g의 염화메틸렌 1ml 용액을 적하하였다. 별도로 7-아미노-3-메틸-3-세펨-4-카르본산 2-메틸설포닐 에틸에스테르 1.3g과 트리에틸아민 0.404g을 염화메틸렌 10ml에 용해하여 -30℃로 냉각시켜 두고, 여기에 상기의 반응 용액을 -30℃를 넘지 않도록 냉각 교반하면서 가하였다. 1시간에 걸쳐 서서히 액온을 실온까지 상승시켜, 반응액을 10%식염수로 3회 세정, 건조, 감압하에 농축하고, 잔류분에 에테르를 가하여 조용히 두면 결정이 석출되고, 이것을 흡인 여취하면 표기의 화합물이 얻어진다.
[실시예 4]
7-(4-브로모-3-옥소부티릴 아미드)-3-(1-메틸 테트라졸-5-일)티오메틸-3-세펨-4-카르본산의 제조법 :
디케텐 1.03g의 염화메틸렌 5ml용액을 -30℃로 냉각하여 두고, 여기에 취소 2.24g의 염화메틸렌 5ml 용액을 적하하였다. 별도로 7-아미노-3-(1-메틸 테트라졸-5-일) 티오메틸-3-세펨-4-카르본산 3.29g과 트리에틸아민 2.02g을 염화메틸렌 20ml에 용해하여 -20℃로 냉각시켜 두고, 여기에 상기의 반응용액을 급속히 적하하면 액온은 0℃로 된다. 서시히 액온을 실온까지 올려 15분간 교반하였다. 반응액을 초산에틸에스테르 150ml와 10%인 산용액 100ml의 혼액에 가하여, 심하게 교반하였다. 유기층(有機層)을 수세, 건조후, 감압 건고하여 잔류분을 에테르로 부드러워지게 풀면 7-(4-브로모-3-옥소부티릴아미드)-3-(1-메틸테트라졸-5-일)티오메틸-3-세펨-4-카르본산이 분말로서 얻어진다.
[실시예 5]
7-(4-클로로-3-옥소부티릴아미드)-3-(1-메틸테르라졸-5-일) 티오메틸 3-세펨-4-카르본산의 제조:
디케텐 166.5g(1.98몰)의 염화메틸렌 830ml 용액을, 내부 온도가 -25에서 -30℃로 되도록 냉각교반하면서, 여기에 염소가스 140g(1.97몰)을 100부간에 걸쳐 도입하고, 이어서 같은 온도로 30분간 교반하였다. 별도로 7-아미노-3-(1-메틸테트라졸-5-일) 티오메틸-3-세펨-4-카르본산 500g(1.52몰)과 디부틸아민 394g(3.05몰)을 염화메틸렌 3ml에 용해하고 -10에서 -20℃로 냉각하여 두고, 여기에 상기의 반응 용액을 30분간에 걸쳐 적하하고, 이어서 같은 온도로 40분간 교반하였다. 반응액을 초산에틸 6ℓ와 10% 인산 6ℓ의 혼액에 가하고, 심하게 교반시켰다. 유기층을 수세, 건조후, 감압 건조하고, 잔류분을 에테르로서 부드러워지게 풀면 표기의 화합물이 분말로서 얻어진다. 수량 644g.
[실시예 6]
상술한 바와 같이 하여 얻어진 7-(4-할로게노-3-옥소부티릴아미드)-세팔로스포린 유도체는 조제(粗製)된 그대로 다음에 기재하는 대표 예와 같이, 예를 들면 티오뇨소와 반응시켜 대응하는 7-[2-(2-아미노티아졸-4-일) 아세트아미드]-세팔로스포린 유도체로 하고, 이 구조 확인으로서 전자의 생성을 확인할 수도 있다.
(1) 7-[2-(2-아미노티아졸-4-일) 아세트아미드]-3-(1-메틸테트라졸-5-일) 티오메틸-3-세펨-4-카르본산의 제조:
디케텐 166.5g(1.98몰)의 염화메틸렌 830ml 용액을, 내부 온도가 -25에서 -30℃를 유지하도록 냉각교반하면서, 여기에 염소 가스 140g(1.97몰)을 100분간에 걸쳐 도입하고 이어서 같은 온도에서 30분간 교반하였다. 별도로 7-아미노-3(1-메틸 테트라졸-5-일) 티오메틸-3-세펨-4-카르본산 500g(1.52몰)과 디부틸아민 394g(3.05몰)을 염화메틸렌 3ℓ에 용해하고 -10에서 -20℃로 냉각시켜 두고, 여기에 상기반응용액을 30분간에 걸쳐 적하하고, 이어서 같은 온도로 40분간 교반하였다. 이 반응용액에 티오뇨소(3.05몰)을 가하고, 17에서 19℃ 범위내에서 4시간 교반하면 결점이 석출한다. 이 결점을 여취하고, 디클로로메탄 1.5ℓ로 세척후 건조하면 표기의 화합물이 얻어진다. 수량 642g. 융점 176-180℃(분해)
본 제품을 다음과 같이하여 나트륨염으로 하여서 정제하여, 각종 생물 시험용의 상품을 얻었다.
(2) 7-[2-(2-아미노티아졸-4-일) 아세트아미드]-3-(1-메틸테트라졸-5-일) 티오메틸-3-세펨-4-카르본산 나트륨의 제조:
상술한 바에 의해서 얻어진 결정 6.5g을 물 30ml에 현탁하여 빙냉 교반하여 두고, 이 혼액에 빙냉한 0.5규정(規定) 수산화나트륨 용액 26.4ml를 30분간 걸쳐 가하고, 이어서 30분간 교반하였다. 이 용액을 흡인 여과후 여액(濾液)을 감압하에 10℃를 넘지 않는 온도에서 그 양이 약 반으로 될때까지 농축하고, 잔류분을 폴리스틸렌 수지(안바라이트 XAD-2), 100-200메시, 2ℓ의 컬럼 크로마토그래피에 붙여, 물로 전개하였다. 목적의 생성물을 포함하는 분획액을 모아 동결 건조하면 표기의 화합물이 얻어진다.
[실시예 7]
실시예 6에 있어서, 7-아미노-3-(1-메틸 테트라졸-5-일) 티오메틸-3-세펨-4-카르본산 대신에 적당한 구조식[VIII]으로 표시되는 7-아미노-3-질소함유 이황환리오 메틸-3-세펨-4-카르본산을 사용하여 동일한 조작을 행하고 다음표에 표시하는 7-[2-(2-아미노티아졸-4-일) 아세트아미드]-3-세펨-4-카르본산 나트륨을 얻고, 반응의 중간에 대응하는 7-(4-클로로-3-옥소부티릴 아미드)-3-질소함유 이황환티오메틸-3-세펨-4-카르본산이 생성하고 있는 것을 확인하였다.
[구조식 VIII]
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