KR910008797B1 - 퀴놀론카복실산 중간물질의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
본 발명은 항균활성을 갖는 6-플루오로-7-치환된-퀴놀론카복실산 제조용 6-플루오로-7할로-퀴놀론카복실산 중간물질 제조에 유용한 중간물질, 및 그러한 중간물질의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 항균성 6-플루오로-7-치환된-퀴놀론카복실산은 할로원자가 바람직하게는 플루오로 또는 클로로인 상응하는 7-할로-6-플루오로-퀴놀론카복실산 중간물질을 치환시켜 제조한다. 상기와 같은 7-할로 중간물질의 선행기술 제조방법은 문헌[참조 : 미합중국 특허 제4,563,459호 및 제4,623,650호]에 기술되어 있다.
본 발명은 일반식(I)의 7-할로-퀴놀론카복실산 중간물질의 신규 제조방법, 및 상기 제조방법에서 유용한 신규한 중간물질에 관한 것이다 :
상기식에서 R3는 에틸, t-부틸, 사이클로프로필, 페닐, 4-플루오로페닐, 또는 2,4-디플루오로페닐이고, R4는 하이드록시, C1-C4알콕시, 아미노 또는 C1-C4알킬아미노이며, X는 플루오로 또는 클로로이다.
본 발명의 중간물질의 한 부류는 일반식(V)의 신규 화합물이다 :
상기식에서, R1은 수소 또는 C1-C4알킬이고, R2는 요오도, t-부탈아미노, 사이클프로필아미노, 페닐아미노, 4-프루오로페닐아미노, 또는 2,4-디플루오로페닐아미노이며, X는 플루오로 또는 클로로이고, 단, R2가 요오도인 경우, R1은 수소이다.
상기 부류의 바람직한 중간물질은 R1이 수소이고, X가 플루오로이며, R2가 요오도, 사이클로프로필아민, 또는 2,4-디플루오로페닐인 일반식(V)의 화합물이다.
본 발명의 중간물질중 다른 부류는 일반식(II)의 신규 화합물이다.
상기식에서, X 및 R3는 일반식(I)에서 정의한 바와 같다.
본 발명에 따라서, 일반식(I)의 화합물은 일반식(II)의 화합물을 일반식(II′)의 화합물의 알칼리 금속염과 반응시켜 제조한다 :
상기식에서, R3,R4및 X는 상기 정의한 바와 같다.
본 발명에 따라서, 일반식(II)의 화합물은 일반식(III)의 화합물을 일반식(III′)의 화합물과 반응시켜 제조한다.
상기식에서, X 및 R3는 상술한 바와 같고, R5및 R6는 둘다 클로로 또는 트리클로로메틸옥시이거나, R5는 클로로이고 R6는 C1-C6알콕시 ; 트리클로로메틸옥시 ; 펜옥시 ; 또는 반응조건하에서 불활성인 할로, 니트로, C1-C6알킬, 또는 트리플루오로메틸과 같은 치환제 1개, 2개 또는 3개로 치환된 펜옥시이다.
바람직한 R5및 R6는 둘다 트리클로로메틸옥시이거나, 둘다 클로로이거나, R5가 클로로이고 R6가 트리클로로메틸옥시이다.
본 발명에 따라서, 일반식(III)의 화합물은 일반식(IV)의 화합물을 일반식(IV′)의 화합물과 구리 또는 구리 화합물의 존재하에서 반응시켜 제조한다 :
상기식에서, X는 플루오로 또는 클로로이고, Hal은 요오도, 브로모 또는 클로로이며, R3는 에틸, t-부틸, 사이클로프로필, 페닐, 4-플루오로페닐, 또는 2,4-디플루오로페닐이다.
일반식(II) 및 (III)의 화합물 제조를 위한 상기 중간물질 공정단계를 통하여 일반식(IV)의 화합물로부터 일반식(I)의 화합물을 제조하는 전체적인 반응도 본 발명의 일부이다.
Hal이 요오드인 일반식(IV)의 화합물은 신규한 화합물이다. 이들은 공지 화합물인 2-아미노-4,5-디플루오로벤조산을 희 황산의 용액중에 약 -10내지 0℃ 및 주위압하에서 아질산나트륨과 반응시켜 제조할 수 있다. 그 다음, 형성된 디아조늄 화합물을 -10 내지 0℃에서 희 황산중 요오드화칼륨의 용액으로 처리하고, 생성된 암색 슬러리를 주위온도로 서서히 승온시키면서 약 12내지 24시간 동안 교반시킨다.
일반식(IV)의 화합물로부터 일반식(III)의 안트라닐산 화합물의 제조공정은 촉매량의 구리(O) 또는 구리 화합물[예 : 산화제이구리 또는 산화제일구리], 또는 구리 염[예 : 아세트산구리, 황산구리, 염화제이구리, 브롬화제이구리, 트리플산제이구리, 염화제일구리, 브롬화제일구리, 및 트리플산제이구리]의 존재하에서 수행한다. 구리 촉매는 일반적으로 약 5몰%이상, 바람직하게는 약10내지 20몰%의 양으로 존재한다. 상기 반응은 불활성이고, 양극성인 비양성자성 용매(예 : 디메틸포름아미드, 테트라하이드로푸란, 디메톡시에탄, N-메틸-피롤리디논, 디메틸아세트아미드 또는 디메틸설폭사이드)의 존재하에, 및 유기 염기(예 : 피리딘 또는 디메틸아미노피리딘)의 존재하에 임의로 3급 아민 염기(예 : 트리에틸아민 또는 디이소프로필에틸아민)의 존재하에서 수행한다. 유기-염기는 일반적으로 1 내지 2몰당량, 통상적으로는 1.5몰당량의 양으로 존재한다.
반응온도는 일반식(IV)중의 할로가 요오도, 브로모 또는 클로로인가에 따른다. Hal이 요오도인 경우, 상기 반응을 약 10 내지 40℃, 유리하게는 약 20 내지 25℃와 같은 주위온도에서 수행할 수 있다. Hal이 브로모인 경우, 반응온도는 약 20 내지 50℃이다. Hal이 클로로인 경우, 반응온도는 약 50 내지 100℃, 일반적으로는 약 70℃이고, 1 내지 약 2기압의 반응압력을 유발시키기 위하여 상기 반응을 밀폐용기에서 수행한다.
일반식(IV)중의 Hal이 요오도 또는 클로로인 경우, 상기 반응을 초기에는 적어도 예를들면 질소와 같은 불활성 가스를 반응용기로 도입시켜 공기의 부재하에서, 또는 밀폐용기 중에서 반응을 수행한다.
일반식(IV′)의 화합물 약 2몰당량, 디메틸포름아미드 중의 유기 염기 피리딘 약 1.5몰당량, 및 구리 촉매 약 0.2몰당량을 사용하면 고수율이 수득되는 것으로 밝혀졌다.
상기 반응은 또한 일반식(IV′)의 화합물 1당량, 구리 또는 이의 염 1당량 및 디메틸포름아미드중 피리딘 1.5당량으로 수행할 수 있다.
일반식(II)의 이사토산 무수물은 일반식(III)의 화합물을 R5및 R6가 상술한 바와 같은 일반식(III′)의 화합물과 반응시켜 제조한다. 예를들면, 상기 일반식(III′)의 화합물은 포스겐 또는, 바람직하게는 통상적으로 고체로서 시판되고 취급하기 용이한 비스-(트리클로로메틸)카보네이트 (트리포스겐)이다. 상기 반응물이 고체인 경우, 상기 반응은 염소화 알칸(예 ″ 메틸렌클로라이드, 클로로포름, 사염화탄소 또는 디클로로에탄)과 같은 불활성 용매, 또는 방향족 용매(예 : 톨루엔, 벤젠, 또는 크실렌)중에서 수행한다. 상기 반응은 약 -10 내지 15℃에서 약 15분 내지 1.5시간, 통상 30분동안 수행한다. 반응물이 포스겐인 경우, 용매는 또한 염산과 같은 수성 산일 수 있다. 반응물이 메틸클로로프로메이트 또는 에틸클로로포르메이트와 같은 액체인 경우, 용매를 사용하지 않을 수 있으며 대신 과량의 반응물을 사용할 수 있다. 그 다음 반응 혼합물을 약 150 내지 200℃에서 약 18 내지 24시간 동안 가열한다.
일반식(II)의 이사토산 무수물을 형성시키는 반응은 트리에틸아민 또는 디이소프로필에틸아민과 같은 3급 아민의 임의 존재하에 피리딘 또는 디메틸아미노피리딘과 같은 유기 용매의 존재하에서 수행한다.
일반식(I)의 퀴놀론은 일반식(II)의 이사토산 무수물을 C1-C3-알킬 3-하이드록시아크릴레이트의 알칼리 금속염 약 1당량 이상과 반응시켜 제조한다. 알칼리 금속은 나트륨, 리튬 또는 칼륨이다. 상기 반응은 디메틸포름아미드, 테트라하이드로푸란, 디메톡시에탄, N-메틸피롤리디논 또는 디메틸아세트아미드와 같은 양극성 비양성자성 용매중에서 수행한다. 상기 반응온도는 약 20 내지 100℃, 통상 약 50℃이며, 반응시간은 약 1 내지 24시간, 통상 약 1시간이다. 상기 반응을 알칼리 금속 이온에 대한 킬레이트화제의 존재하에서 수행하는 것이 유리하다. 적합한 킬레이트화제의 예로는 N,N′-디메틸이미다졸리디논, 헥사메틸 포스포릭 트리아미드, N,N′-디메틸프로필렌 우레아, 및 트리스[2-(메톡시에톡시)에틸]아민이 있다.
R4가 하이드록시인 일반식(I)의 퀴놀론은 R4가 C1-C4알콕시인 일반식(I)의 상응하는 에스테르를 통상의 방법으로, 예를들면 염산과 같은 산과 함께 가열하여 제조할 수 있다.
다음 실시예는 본 발명을 설명한다.
[실시예 I]
기계 교반기, 적가 깔때기 2개 및 온도계가 장착되어 있는 1l-사구 환저 플라스크에 2-아미노-4,5-디플루오로벤조산 20g(86.71mmole) 및 물 90ml중 농 황산 12.3ml의 용액을 넣는다. 상기 슬러리를 빙-아세톤 욕중에서 0 내지 -5℃로 냉각시킨다. 적가 깔때기 중 하나에 물 30ml중 아질산나트륨 6.57g(95.22mmol)의 용액을 채우고 상기 용액을 서서히 적가하기 시작한다. 내부 반응온도가 절대로 0℃이상으로 오르지 않아야 하며 5분후 상기 용액 모두가 도입된다. 두 번째 적가 깔때기에는 1N 황산 45ml중 요오드화칼륨 21.6g(128.31mmole)의 용액을 채운다. 그 다음 상기 용액을 10분간에 걸쳐서 0℃ 이하의 내부온도를 유지하며 적가한다. 적가도중, 상기 혼합물을 약간 발포시키는 질소 가스를 방출시킨다. 일단 적가가 완결되면, 암색 혼합물을 실온으로 서서히 승온시키며 밤새 교반한다. 물 165ml중 나트륨 비설파이트 30g의 용액으로 상기 반응 혼합물을 급냉시키고, 6N 염산 5ml로 상기 현탁액의 pH를 2.5로 조절한다. 생성된 슬러리를 0℃에서 30분동안 교반시킨 다음 여과한다. 암색 물질 대부분을 에틸아세테이트에 용해시킨 다음 청청시키고 활성탄으로 처리하여 정제한다. 필터 에이드(셀라이트)를 통하여 여과하고 증발시켜 융점이 126내지 127℃인 2-요오도-4,5-디플루오로벤조산 20g(82%)을 수득한다.
[실시예 II]
자기 교반 막대 및 질소 주입구가 장착되어 있는 35ml-단일목 환저 플라스크에 구리 브론즈 45mg(0.704mmole), 무수 디메틸포름아미드(DMF) 5ml, 피리딘 430㎕(5.28mmol) 및 사이클로프로필아민 537㎕(7.75mmol)을 넣는다. 생성된 현탁액을 DMF 5ml중 2-요오드-4,5-디플루오로벤조산 1g(3.52mmol)의 용액으로 처리하고 혼합물을 실온에서 밤새 교반시킨다. 이제는 거의 용액인 반응 혼합물을 청정시킨 다음 pH 4.5에서 물(100ml)에 가한다. 슬러리가 즉시 형성되지만, 혼합물을 여과하기 전에 6N 염산으로 일단 pH를 4.5로 조절하고 0℃로 냉각시킨다. 여과하여 융점이 175 내지 175℃인 2-N-사이클로프로필아미노-4,5-디플루오로벤조산 0.720g(95%)을 수득한다.
[실시예 III]
자기 교반기 및 테프론 격벽 캡이 장착되어 있는 10ml-재밀폐성 압력 반응 플라스크에 N,N-디메틸아세트아미드 8.0mL중 2-클로로-4,5디플루오로벤조산 1.0g(5.19mmol), 사이클로프로필아민 792㎕(11.43mmol), 요오드화구리(I) 800mg(4.15mmol) 및 피리딘 630㎕(7.79mmol)의 용액을 넣는다. 상기 플라스크를 밀봉하고 16시간 동안 교반하면서 70℃로 가열한다. 반응혼합물을 실온으로 냉각시키고 물 100ml를 가한다. 상기 현탁액을 수산화나트륨 용액으로 ph 13으로 조절하고 실온에서 15분동안 교반한다. 상기 현탁액을 여과하고 여액을 농 HCℓ 수용액으로 pH 4.5로 조절한다. 생성된 슬러리를 여과하여 융점이 175 내지 176℃인 2-사이클로프로필아미노-4,5-디플루오로벤조산 451mg(41%)을 수득한다.
[실시예 IV]
격벽 및 자기 교반 막대가 장착되어 있는 10ml-단일목 환저 플라스크에 메틸렌클로라이드 2ml중 2-N-사이클로프로필아미노-4,5-디플루오로벤조산 100mg(0.46mmol) 및 트리에틸아민 62㎕(O.44mmol)의 용액을 넣는다. 상기 용액을 0℃로 냉각시키고 메틸렌클로라이드 0.5ml중 비스-(트리클로로메틸)-카보네이트 45mg(0.147mmol)의 용액으로 처리한다. 최종적으로 촉매량의 디메틸아미노피리딘(10mg)을 메틸렌클로라이드(0.5ml)중의 용액으로 도입한다. 0℃에서 1.5시간동안 교반시킨 후, 소량의 1N 염산을 가하여 반응혼합물을 급냉시킨다. 유기상을 황산나트륨 상에서 건조시킨 다음 N-사이클로프로필-6,7-디플루오로-2H-3,1-벤즈옥사진-2,4(1H)디온 114mg(100%)을 수득한다. 생성물을 뜨거운 에탄올로부터 결정화한다. 융점 138 내지 139℃.
[실시예 V]
자기 교반기가 장착되어 있는 15ml-단일목 환저 플라스크에 질소 대기하에서 DMF 1.5ML중 메틸 3-하이드록시 아크릴레이트의 나이트륨염 60mg(0.484mmol)을 가한다. 생성된 용액을 4A 분자체의 존재하에서 밤새 교반시킨 다음 콘덴서, 질소 라인 및 자기 교반기가 장착되어 있는 다른 반응용기로 여과시킨다. 상기 혼합물에 N,N′-디메틸이미다졸리디논 52㎕(0.467mmol)을 넣고 상기 용액을 55℃로 가열한다. 상기 반응기에 DMF 1.5ml 중 N-사이클로프로필-6,7-디플루오로-2H-3,1-벤즈옥사진-2,4(1H)디온 93mg(0.388mmol)의 용액을 가한다. 반응혼합물을 55℃에서 1시간동안 가열한다. 시스템을 실온으로 냉각시킨 다음 pH 4.0에서 물 30ml을 가한다. 생성된 현탁액의 pH를 5.5로 조절하고 혼합물을 0℃로 냉각시켜 여과한다. 건조시킨 후 융점이 223 내지 224℃인 메틸 1-사이클로프로필-6,7-디플루오로-1,4-디하이드로-4-옥소-3-퀴놀린카복실레이트 50mg(46%)을 수득한다. 여액을 메틸렌클로라이드로 추출하고 건조 및 증발시킨 후 목적생성물 47mg(43.5%)을 더 수득한다(전체 수율 : 89.5%).
[실시예 VI]
뜨거운 DMF(25ml)중 트리에틸아민(15ml, 0.11mol), 2,4-디플루오로아닐린(25ml, 0.24mol), 및 구리브론즈(2.7g, 0.04mol)의 현탁액을 DMF 25ml중 2-클로로-4,5-디플루오로벤조산(23g, 0.12mol)의 용액으로 처리하고 85℃에서 8시간동안 유지한다. 반응혼합물을 실온으로 냉각시킨 다음 밤새 교반시킨다. 반응혼합물을 진공하에서 증발시키고 잔사를 에테르와 수성 염화암모늄 사이에 분배한다. 유기상을 2N HCℓ 및 염화리튬 포화 수용액으로 세척한다. 에테르를 황산나트륨 상에서 건조시키고 다르코(darco)로 처리한 다음 여과하고 증발시킨다. 잔사를 헥산-에테르로부터 결정화하여 융점이 215 내지 216℃인 2-(2,4-디플루오로페닐아미노)-4,5-디플루오로벤조산 21.6g(62%)을 수득한다.
Claims (6)
- 제1항에 있어서, X가 플루오로이고, R3가 사이클로프로필 또는 2,4-디플루오로페닐임을 특징으로 하는 화합물.
- 제3항에 있어서, X가 플루오로이고, R3가 사이클로프로필이며 알칼리 금속염이 나트륨염임을 특징으로 하는 방법.
- 제5항에 있어서, R5및 R6가 둘다 트리클로로메틸옥시 또는 클로로이거나 R5가 클로로이고 R6가 트리클로로메틸옥시이며 ; X가 플루오로이고 R3가 사이클로프로필임을 특징으로 하는 방법.
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