KR0154346B1 - 슈퍼옥사이드의 불균환 촉매로서 효과적인 질소를 포함하는 마크로사이클릭 리간드의 망간 착물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하기 일반식(I)으로 나타낸 바, 슈퍼옥사이드 디스뮤타제(SOD)의 저분자량 유사체에 관한 것으로서, 염증상태와 질환, 허혈성/재관류성 손상, 발작, 아테롬성 동맥경화증, 고혈압증과 산화제에 의한 조직 손상에 대하여 치료제로서 유용하다.

여기에서, R, R', R₁, R'₁, R₂, R'₂, R₃, R'₃, R₄, R'₄, R₅, R'₅, R₆, R'₆, R₇, R'₇, R₈, R'₈, R₉및 R'₉과 X, Y, Z 및 n은 본문에서 나타낸 바와 같다.

Description

[발명의 명칭]

슈퍼옥사이드의 불균화 촉매로서 효과적인 질소를 포함하는 마크로사이클릭 리간드의 망간 착물

[관련된 출헌 참고 문헌]

본 출원은 현재 포기된 출원 제07/732,853호의 계속-부분 출원으로서 1992. 2. 3자로 제출된 출원 제07/829,865호의 계속-부분 출원이다.

[발명의 배경]

[본 발명의 분야]

본 발명은 슈퍼옥사이드(superoxide)에 대한 촉매로서 효과적인 화합물과 더욱 특징적으로는 촉매적으로 슈퍼옥사이드를 불균화시키는 질소를 함유하는 15-군 마크로사이클릭 리간드의 망간(II) 또는 망간(III)의 착물에 관한 것이다.

[관련 기술분야]

효소인 슈퍼옥사이드 디스뮤타제(superoxide dismutase)는 하기 반응식(I)(본문에서는 불균화(dismutation)로 언급된다)에 따라 슈퍼옥사이드를 산소와 과산화수소로의 전환과정을 촉진한다. 슈퍼옥사이드로부터 파생된 반응성 산소 대사물은 염증 질병과 질환으로서 허혈성 심장병, 장염질환, 류머티스성 관절염, 골관절염, 아테롬성 동맥경화증, 고혈압증, 전이(metastasis), 건선, 기관 이식 폐기화(organ transplant rejection), 방사선으로 인한 손상, 천식, 인플루엔자, 발작, 화상과 외상과 같은 다수의 조직 병변에 영향하는 것으로 가정되고 있다.

O₂- + O₂- + 2H+ ⇒ O₂+ H₂O₂

예를 들면, 시믹, 엠.지. 등의 생물학과 의학에서의 산소 라디칼, 기본 생명 과학, 49권, 프레넘 출판사, 뉴욕과 런던, 1988; 위스 저널 오부 셀루라 바이오케미스트리(J. Cell. Biochem.), 1991 써플먼트, 15c 216 초록 C110(1991); 페트카우, 에이., 암 치료 레볼루션(Cancer Treat. Rev.). 13, 17(1986); 맥코드, 저널 오브 프리 라디칼 바이올로지. 메디슨(J. Free Radical Biol. Med.), 2, 307(1986); 및 바니스터, 제이.브이. 등, 크리티칼 레볼루션 바이오케미스트리(Crit. Rev. Biochem.), 22, 111(1987)를 참조로 한다.

또한, 슈퍼옥사이드는 니트릭 옥사이드(NO)로 알려진 내피-유도성 혈관 이완인사(endothelium-derived vascular relaxing factor : EDRF)의 분해에 관련하며 이러한 EDRF는 슈퍼옥사이드 디스뮤타제에 의해 이러한 분해로부터 보호된다. 이는 혈관경련, 혈전증과 아테롬성 동맥경화증의 발병에서 슈퍼옥사이드로부터 파생된 활성화 산소류의 중추적 역할을 제시하고 있다. 예를 들면, 그리스레위스키, 알.제이. 등의 내피-유도성 혈관 확장 인자의 분해에 관련된 슈퍼옥사이드 음이온, 네이춰(Nature), 320권, 454-56페이지(1986) 및 팔머, 알.엠.제이. 등의 내피 유동성 확장 인자의 생물학적 활성에 대한 질소 산화물 방출 설명, 네이춰(Nature), 327권, 523-26페이지(1987)를 참조로 한다. 자연상태, 재조합 및 변형된 슈퍼옥사이드 디스뮤타제 효소를 이용한 임상시험과 동물실험은 상기 질병상태에서 슈퍼옥사이드를 환원시키는 치료효과를 완성하였거나 설명하고 있는 중이다. 그러나, 경구활성의 결핍, 생체내에서 단기간의 반감기, 인간이 아닌 것으로부터 얻어낸 효소의 면역성, 및 낮은 조직 분포를 포함하는 효력의 치료제로서 효소를 사용함으로써 여러 문제가 발생한다.

[발명의 요약]

본 발명은 최소한 슈퍼옥사이드에 의해 매개되는 염증 상태와 질환에 대하여 치료제로서 유용한 슈퍼옥사이드 디스뮤타제(SOD)의 저분자량의 유사체에 관한 것이다. 본 발명의 SOD 유사체는 15군의 마크로사이클릭 리간드를 포함하는 망간(II) 또는 망간(III) 착물이다.

[도면의 간단한 설명]

제1도는 실시예 47에서 기술되는 랫트의 평균 혈압에서 실시예 1의 망간(II) 착물의 효과를 나타낸 그래프이다.

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 슈퍼옥사이드를 산소와 과산화수소로의 전환 과정에서 촉매로 작용하는 15군의 마크로사이클릭 리간드를 포함하는 망간(II) 또는 망간(III) 착물에 관한 것이다. 이러한 착물은 하기 일반식으로 나타낸다.

여기에서, R, R', R₁, R'₁, R₂, R'₂, R₃, R'₃, R₄, R'₄, R₅, R'₅, R₆, R'₆, R₇, R'₇, R₈, R'₈, R₉및 R'₉은 각각 수소, 알칼, 알케닐, 알키닐, 시클로알킬, 시클로알케닐, 시클로알킬알킬, 시클로알킬 시클로알킬, 시클로알케닐알킬, 알킬시클로알킬, 알킬시클로알케닐, 알케닐시클로알킬, 알케닐시클로알케닐, 헤테로시클릭, 알릴 및 아르알킬의 라디칼이며; R₁또는 R'₁, R₂또는 R'₂, R₃또는 R'₃, R₄또는 R'₄, R₅또는 R'₅, R₆또는 R'₆, R₇또는 R'₇, R₈또는 R'₈, R₉또는 R'₉와 R 또는 R'는 이들이 부착된 탄소원자와 함께 각각 탄소수 3-20인 포화되거나, 부분적으로 포화되거나 불포화된 고리를 형성하며; R 또는 R'과 R₁또는 R'₁, R₂또는 R'₂, R₃또는 R'₃, R₄또는 R'₄, R₅또는 R'₅, R₆또는 R'₆, R₇또는 R'₇, R₈또는 R'₈, R₉또는 R'₉은 이들이 부착된 탄소원자와 함께 탄소원자와 함께 각각 탄소수 2-20인 질소 포함 헤테로 사이클을 형성하는데, 이는 질소를 포함하는 헤테로 사이클이 질소에 수소가 부착되지 않은 방향족 헤테로사이클일 때, 질소는 또한 마이크로사이클릭 리간드 또는 착물중에 위치하는 상기 일반식에서 나타낸 질소에 부착된 수소와 마크로사이클의 동일한 탄소원자에 부착된 R기가 부재한다면 제공되는 것이고; R과 R'과 R₁과 R'₁, R₂과 R'₂, R₃과 R'₃, R₄과 R'₄, R₅과 R'₅, R₆과 R'₆, R₇과 R'₇, R₈과 R'₈및 R₉과 R'₉는 이들이 부착된 탄소와 함께 각각 탄소수 3-20인 포화되거나, 부분적으로 포화되거나, 불포화된 고리 구조를 형성하고; R, R', R₁, R'₁, R₂, R'₂, R₃, R'₃, R₄, R'₄, R₅, R'₅, R₆, R'₆, R₇, R'₇, R₈, R'₈, R₉과 R'₉이 서로 다른 하나와 함께 하기 일반식으로 나타낸 바와 같이 일종의 스트랩(strap)를 형성하도록 결합될 수 있다.

(CH₂)_xM(CH₂)_wL(CH₂)_zJ(CH₂)_y

여기에서, w, x, y와 z는 각각 0-10인 정수이고, M, L과 J는 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 시클로알킬, 헤테로아릴, 알크아릴, 알크헤테로아릴, 아자(aza), 아미드, 암모늄, 옥사(oxa), 티아, 설포닐, 설피닐, 설폰아미드, 포스포릴, 포스피닐, 포스피노, 포스포니움, 케토, 에스테르, 카바메이트, 우레아, 티오카보닐, 보레이트, 보란, 보라자(boraza), 실릴, 실옥시, 실라자(silaza) 및 이의 배합; 및 이의 배합으로 이루어진 군으로부터 각각 선택된다.

따라서, 본 발명은 착물은 R기, 포화되거나, 부분적으로 포화되거나, 불포화되는 시클릭, 질소를 포함하는 헤테로사이클, 포화되거나, 부분적으로 포화되거나, 불포화된 고리 구조 및 상기와 같은 스트랩(strap)의 배합을 지닐 수 있다.

마크로사이클 탄소원자에 부착된 R기는 마크로사이클의 수직(axial) 또는 수평(equitorial)위치에서 존재할 수 있다. R기가 수소가 아니거나 2개의 인접R기가 즉, 인접 탄소원자 상에서 이들이 부착된 탄소원자와 함께하여 포화되거나, 부분적으로 포화되거나, 불포화된 시클릭 또는 질소를 포함하는 헤테로사이클을 형성할 때, 또는 동일한 탄소원자상에서 2개의 R기가 이들이 부착된 탄소원자와 함께하여 포화되거나, 부분적으로 포화되거나, 불포화된 고리구조를 형성할 때, 개선된 활성과 안정성 때문에 최소한 R기의 몇몇이 수평위치에 존재하는게 바람직하다. 이러한 사항은 착물이 수소가 아닌 R기를 하나 이상으로 포함할 때 해당하는 것이 특징적이다.

X, Y와 Z는 리간드 또는 리간드 시스템과 배위결합을 하고 있는 모노덴테이트(monodendate) 또는 폴리덴테이트 또는 이의 상응하는 음이온(예를 들면, 벤조산 또는 벤조에이트 음이온, 페놀 또는 페녹사이드 음이온, 알콜 또는 알콜사이드 음이온)으로부터 유래하는 적절한 리간드 또는 전하-중성화 음이은오르 나타낸다. X, Y와 Z는는 각각 할로겐화물, 옥소, 아쿠오(aquo), 하이드로옥소, 알콜, 페놀, 디옥시겐, 퍼록소, 하이드로퍼록소, 알킬 퍼록소, 아릴퍼록소, 암모니아, 알킬 아미노, 아릴아미노, 헤테로시클로알킬 아미노, 헤테로시클로아릴 아미노, 아민옥사이드, 하이드라진, 알킬 하이드라진, 아릴 하이드라진, 니트릭 옥사이드, 시아나이드, 시아네이트, 티오시아네이트, 이소시아네이트, 이소티오시아네이트, 알킬니트릴, 아릴니트릴, 알킬이소니트릴 아릴이소니트릴, 나이트레이트, 나이트라이트, 아지도(azido), 알킬설폰산, 아릴설폰산, 알킬 설폭사이드, 아릴설폭사이드, 알킬아릴설폭사이드, 알킬선펜산, 아릴설펜산, 알킬설핀산, 아릴설핀산, 알킬티올카르복실산, 아릴티올카르복실산, 알킬티올티오카르복실산, 아릴티올티오카르복실산, 알킬카르복실산(예를들면, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 옥살산), 아릴카르복실산(예를드면, 벤조산, 프탈릭산), 우레아, 알킬우레아, 아릴우레아, 알킬아릴우레아, 티오우레아, 알킬티오우레아, 아릴티오우레아, 알킬아릴티오우레아, 설페이트, 설파이트, 바이설페이트, 바이설파이트, 티오설페이트, 티오설파이트, 하이드로설파이트, 알킬포스핀, 아릴포스핀, 알킬포스핀옥사이드, 아릴포스핀옥사이드, 알킬아릴포스핀옥사이드, 알킬포스핀설파이드, 아릴포스핀설파이드, 알킬아릴포스핀설파이드, 알킬포스핀산, 아릴포스핀산, 알킬포스피노스산, 아릴포스피노스산, 포스페이트, 티오포스페이트, 포스파이트, 피로포스파이트, 트리포스페이트, 하이드로겐 포스페이트, 디하이드로겐포스페이트, 알킬구아니디노, 아릴구아니디노, 알킬아릴구아니디노, 알킬카바메이트, 아릴카바메이트, 알킬아릴카밥메이트, 알킬티오카바메이트, 아릴티오카바메이트, 알킬아릴티오카바메이트, 알킬티오카바메이트, 아릴디티오카바메이트, 알킬아릴디티오카바메이트, 바이카보네이트, 카보네이트, 퍼클로레이트, 클로레이트, 클로라이트, 하이포클로라이트, 퍼브로메이느, 브로메이트, 브로마이트, 하이포브로마이트, 테트라할로망간에이트, 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로포스페이트, 헥사플루오로안티몬에이트, 하이포포스파이트, 아이오데이트(iodate), 페리오데이트(periodate), 메타보레이트, 테트라아릴보레이트, 테트라알킬보레이트, 타르타레이트, 살리실레이트, 숙신에이트, 시트레이트, 아스코르베이트, 사카린에이트, 아미노산, 히드록사민산, 티오토실레이트 및 이온교환 수지의 음이온으로 이루어진 군으로부터 선택되거나, X, Y와 Z의 하나 이상인 시스템은 각각 R기의 하나 이상에 부착되며, 여기에서 n은 0-3인 정수이다. X, Y와 Z가 선택됨으로써 바람직한 리간드는 할로겐화물, 유기산, 나이트레이트 및 바이카보네이트 음이온을 포함한다.

바람직한 화합물을 알킬, 시클로알킬알킬 및 아르알킬기의 라디칼로 나타내는 R기의 최소한 1개 바람직하게는 최소한 2개를 포함하며, 잔여 R기는 수소, 포화되거나, 부분적으로 포화되거나, 불포화된 시클릭 또는 질소를 포함하는 헤테로사이클을 나타내며, 이는 R₁또는 R'₁과 R₂또는 R'₂, R₃또는 R'₃, R₄또는 R'₄, R₅또는 R'₅, R₆또는 R'₆, R₇또는 R'₇, R₈또는 R'₈, R₉또는 R'₉와 R 또는 R'가 이들이 부착된 탄소원자와 함께하여 포화되거나, 부분적으로 포화되거나, 불포화된 탄소수 3-20인 시클릭기의 최소한 한 개, 바람직하게는 최소한 2개를 포함하고, 이때 모든 잔여 R기는 수소, 질소를 포함하는 헤테로사이클 또는 알킬기이며, 이는 R 또는 R'와 R₁또는 R'₁, R₂또는 R'₂와 R₃또는 R'₃, R₄또는 R'₄와 R₅또는 R'₅, R₆또는 R'₆와 R₇또는 R'₇, R₈또는 R'₈와 R₉또는 R'₉와 이들이 부착된 탄소와 함께 탄소수 2-20인 질소를 포함하는 헤테로사이클의 최소한 한 개, 바람직하게는 최소한 2개를 포함하며, 이때 모든 잔여 R기는 수소, 포화되거나, 부분적으로 포화되거나, 불포화된 시클릭기 또는 알키리로부터 각각 선택된다. 여기에서 사용된 바, R기는 마크로사이클의 탄소원자에 부착된 모든 R기를 의미하며, 즉 R, R', R₁, R'₁, R₂, R'₂, R₃, R'₃, R₄, R'₄, R₅, R'₅, R₆, R'₆, R₇, R'₇, R₈, R'₈, R₉와 R'₉이다. 본 발명의 착물의 예를 들면, 제한을 하지는 않지만 하기 일반식으로 이루어진 화합물이다 :

망간-기재 SOD 효소의 통상적인 활성 메카니즘은 2개의 산화상태(II,III) 사이의 망간이 중심에 위치한 사이클화를 포함한다. 제이.브이.반니스터, 더블유.에이취.반니스터와 지이.로틸리오의 크리티칼 레볼루션 오브 바이오케미스트리(Crit. Rev. Biochem), 22, 111-180(1987)를 참조로 한다.

일정 O₂/O₂-와 HO₂/H₂O₂쌍에 대한 산화·환원 전위는 pH=7에서 각각 -0.33V와 0.87V이다. 에이. 이. 지이. 카스의 금속함유 단백질 중에서 : 제1부, 산화·환원 역할을 금속 단백질, 에이. 피이. 하리슨, 121페이지, 벌레그케미(와인하임, GDR)(1985)를 참조로 한다. 상기 메카니즘에 대하여, 이러한 전위는 -0.33V 내지 0.87V 범위의 산화상태 변화를 빠르게 진행할 수 있는 가정의 SOD 촉매를 요구한다.

본문에서 기술된 바, Mn(II)와 C-치환된 [15] ane N5 리간드로부터 유래한 착물은 이의 산화·환원 전위를 측정하고자 고리형 볼타계(cyclic voltammetry)를 사용하여 모두 특징지워진다. 본문에서 기술된 바, C-치환된 착물은 약 +0.7V(SHE)의 가역 산화를 갖는다. 전량계(coulometry)는 이러한 산화가 하나의 전자 공정(one-electron process)임을 보여준다; 이른바, Mn(II)착물에서 Mn(III) 착물로의 산화이다. 따라서, SOD 촉매로서 작용하는 이러한 착물에 대하여 Mn(III) 산화 상태는 촉매 사이클에서 포함되어 있다. 슈퍼옥사이드가 ksth를 전달하여 Mn(III)에서 Mn(II)로 쉽게 전환시킬 수 있기 때문에 슈퍼옥사이드가 존재할 때 (Mn(II) 또는 Mn(III))형태가 존재하는 것은 문제가 되지 않으므로, 이는 이러한 모든 리간드의 Mn(III) 착물이 SOD와 동등하게 경쟁한다는 것을 의미한다.

본문에서 사용된 바, 알킬기는 단독 또는 배합형태로서, 탄소수가 약 1 내지 22인 직쇄상 또는 분지상 알킬 라디칼을 의미하며, 바람직하게는 탄소수 약 1 내지 18이고, 가장 바람직하게는 탄소수 약 1 내지 12이다. 이러한 라디칼의 예를 들면, 제한하는 것은 아니나, 메틸기, 에틸, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, 터트-부틸기기, 펜틸기, 이소-아밀기, 헥실기, 오틸기, 노닐기, 데실기, 도데실기. 테트라데실기, 헥사데실기, 옥타데실기와 에이코실기를 포함한다. 알케닐기는 단독 또는 배합형태로서, 한 개 이상의 이중결합을 지닌 알킬 라디칼을 의미한다. 이러한 알케닐 라디칼의 예를 들면, 제한을 하는 것을 아니지만, 에테닐기, 프로페닐기, 1-부테닐기, 시스-2-부테닐기, 트렌스-2-부테닐기, 이소-부틸레닐기, 시스-2-펜테닐기, 트랜스-2-펜테닐기, 3-메틸-1-부테닐기, 2,3-디메틸-2-부테닐기, 1-펜테닐기, 1-헥세닐기, 1-옥테닐기, 데케닐기, 도데케닐기, 테트라데케닐기, 헥사데케닐기, 시스- 및 트렌스-9-옥타데케닐기, 1,3-펜타디에닐기, 2,4-펜타디에닐기, 2,3-펜타디에닐기, 1,3-헥시디에닐기, 2,4-헥사디에닐기, 5,8,11,14-에이코사테트라에닐기 및 9,12,15-옥타데카트리에닐기를 포함한다. 알키닐기는 단독 또는 배합된 형태로서, 한 개 이상의 삼중결합을 지닌 알킬 라디칼을 의미한다. 이러한 알키닐기의 예를 들면, 제한을 하지는 않지만, 에테닐기, 프로페닐(프로파길)기, 1-부테닐기, -옥티닐기, 9-옥타데시닐기, 1,3-펜타디이닐기, 2,4-펜타디이닐기, 1,3-헥사디이닐기 및 2,4-헥사디이닐기를 포함한다. 시클로알킬기는 단독 또는 배합된 형태로서 탄소수 약 3-10이고, 바람직하게는 약 3-8이며, 가장 바람직하게는 약 3-6인 시클로알킬 라디칼을 의미한다. 이러한 시클로알킬 라디칼의 예를 들면, 제한을 하지는 않지만, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 및 퍼하이드로나프틸기를 포함한다. 시클로알킬알킬기는 상기와 같이 시클로알킬 라디칼에 의해 치환된 상기 결정된 알킬 라디칼을 의미한다. 시클로알킬알킬 라디칼의 예를들면, 제한을 하지는 않지만, 시클로엑실메틸기, 시클로펜틸메틸기, (4-이소프로필시클로헥실)메틸기, (4-t-부틸-시클로헥실)메틸기, 3-시클로헥실프로필기, 2-시클로-헥실메틸펜틸기, 3-시클로펜틸메틸헥실기, 1-(4-네오펜틸시클로헥실)메틸헥실기 및 1-(4-이소프로필시클로헥실) 메틸헵틸기를 포함한다. 시클로알킬시클로알킬기는 상기와 같이 다른 시클로알킬 라디칼에 의해 치환된 상기와 같은 시클로알킬 라디칼을 의미한다. 시클로알킬 시클로알킬 라디칼의 예를 들면, 제한을 하지는 않지만, 시클로헥실시클로펜틸기 및 시클로헥실시클로헥실기를 포함한다. 시클로알케닐기는 단독 또는 배합형태로서 한 개 이상의 이중 결합을 지닌 시클로알킬 라디칼을 의미한다. 시클로알케닐 라디칼의 예를 들면 제한을 하지는 않지만, 2-시클로헥센-1-일메틸기, 1-시클로펜텐-1-일메틸기, 2-(1-시클로헥센-1-일)에틸기, 3-(1-시클로펜텐-1-일)프로필기, 1-(1-시클로헥센-1-일메틸)펜틸기, 1-(1-시클로펜텐-1-일)헥실기, 6-(1-시클로헥센-1-일)헥실기, 1-(1-시클로펜텐-1-일)노닐기 및 1-(1-시클로헥센-1-일)노닐기를 포함한다. 알킬시클로알킬기 및 알케닐시클로알킬기는 상기와 같은 알킬 또는 알케닐 라디칼에 의해 치환된 상기와 같은 시클로알킬 라디칼을 의미한다. 알킬시클로알킬기 및 알케닐시클로알킬기의 예를 들면, 제한을 하지는 않지만, 2-에틸시클로부틸기, 1-메틸시클로페틸기, 1-메틸시클로헥실기, 1-(9-옥타데케닐)시클로펜틸기 및 1-(9-옥타데케닐)시클로헥실기를 포함한다. 알킬시클로알케닐기 및 알케닐시클로알케닐기는 상기와 같이 알킬 또는 알케닐 라디칼에 의해 치환된 상기와 같은 시클로알케닐 라디칼을 의미한다. 알킬시클로 알케닐 및 알케닐시클로알케닐 라디칼의 예를 들면, 제한은 하지는 않지만, 1-메틸-2-시클로펜틸, 1-헥실-2-시클로펜테닐, 1-에틸-2-시클로헥세닐, 1-부틸-2-시클로헥세닐, 1-(9-옥타데케닐)-2-시클로헥세닐과 1-(2-펜테닐)-2-시클로헥세닐을 포함한다. 아릴기는 단독 또는 배합된 형태로, 페닐, p-토릴, 4-메톡시페닐, 4-(터트-부톡시)페닐, 4-플루오로페닐, 4-클로로페닐, 4-하이드록시페닐기, 1-나프틸 및 2-나프틸 등과 같은 알킬, 시클로알킬, 시클로알케닐, 아릴 헤테로사이클, 알콕시아릴, 알카릴, 알콕시, 할로겐, 하이드록시, 아민, 시아노, 니트로, 알킬티오, 페노기, 에테르와 트리플루오로메틸 등으로부터 선택된 한 개 이상의 치환체를 임의로 운반하는 페닐 또는 나프틸 라디칼을 의미한다. 아르알킬기는 단독 또는 배합한 형태로, 벤질과 2-페닐에틸 등과 같은 상기와 같은 한 개의 수소 원자가 아릴 라디칼에 의해 치환되는 중에서 상기와 같은 알킬 또는 시클로알킬 라디칼을 의미한다. 헤테로시클릭기는 고리중에서 탄소중 최소한 한 종류의 다른 원자를 포함하는 고리 구조를 의미한다. 다른 종류의 원소의 대부분은 질소, 산소 및 황을 포함한다. 헤테로 시클릭기의 예를 들면, 제한을 하지는 않지만, 피롤리디닐기, 피페리디닐기, 이미다졸리디닐기, 테트라하이드로퓨릴기, 테트라하이드로디에닐기, 퓨릴기, 티에닐기, 피리딜기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 피리다지닐기, 피라지닐기, 인돌릴기, 이미다졸릴기, 옥사졸릴기, 티아졸릴기, 피라졸릴기, 피리디닐기, 벤즈옥사디아졸릴기, 벤조티아디아졸릴기, 트리아졸릴기 및 테트라졸릴기를 포함한다. 포화되거나, 부분적으로 포화되거나 불포화된 시클릭기는 고리의 2개의 탄소가 또한 15군-마크로사이클릭 리간드의 부분으로 융합된 고리 구조를 의미한다. 고리구조는 탄소수 2-30을 포함할 수 잇으며, 바람직하게는 탄소수 5-10을 포함하고, 탄소에 부가하여 다른 종류의 원자를 하나 이상으로 포함할 수 있다. 다른 종류의 원자의 대부분은 질소, 산소 및 황을 포함한다. 고리 구조는 또한 하나 이상의 고리를 포함할 수 있다. 포화되거나, 부분적으로 포화되거나 불포화된 고리구조는 고리의 탄소 한개가 또한 15군-마크로사이클릭 리간드의 부분인 고리 구조를 의미한다. 고리 구조는 3-20의 탄소수, 바람직하게는 5-10인 탄소수를 포함할 수 있고, 또한 질소, 산소 및/또는 황 원자를 포함할 수 있다. 질소를 포함하는 헤테로사이클은 고리의 탄소 2개와 질소 1개가 또한 15군-마크로사이클릭 리간드의 일부인 고리 구조를 의미한다. 고리 구조는 2-20인 탄소수, 바람직하게는 4-10인 탄소수를 포함할 수 있고, 부분적으로 완전히 불포화될 수 있으며, 또한 15군-마크로사이클릭 리간드의 부분인 고리 구조 부위에서 질소, 산소 및/또는 황 원자를 포함할 수 있다. 유기산 음이온은 탄소수가 약 1-18인 카르복실산 음이온에 관한 것이다. 할로겐화물은 염소 또는 브롬을 의미한다.

본 발명의 R이 H인 착물에서 사용할 수 있는 마크로사이클릭 리간드는 어떤 중간체와 어떤 리간드의 제조를 위한 기술에서 공지인 방법을 사용하여 하기 일반적인 합성 반응식 A에 따라 제조될 수 있다. 예를 들면, 리치맨 등의 저널 오브 아메리칸 케미스트리 소사이어티(J. Am. Chem. Soc.) 96, 2268(1974); 아트킨 등의 유기 합성 학회지(Org. Synth), 58, 86(1978); 및 유럽특허 제287,465호를 참조로 한다. 따라서, 트리아자알칸은 상당하는 트리스(N-토실)유도체를 생산하기 위해 적절한 용매계 중에서 토실화된다. 그런 다음 이러한 유도체는 kdekd하는 디설폰아미드 음이온을 생산하기 위해 적절한 염기로 처리한다. 그런 다음 설폰아미드 음이온을 이에 상당하는 펜타토시렌타아자시클로알칸을 생산하기 위해 디-0-토실화된 디-N-토실화된 디아자알칸디올과 반응시킨다. 그런다음, 토실기를 제거하고 필수적으로 무수상태와 혐기적 조건에서 결과 혼합물을 망간(II) 화합물과 반응시켜서 상당하는 망간(II) 펜타아자시클로알칸 착물을 형성한다.

본 발명의 착물에서 유용한 마크로사이클릭 리간드는 또한 하기 반응식 B의 일반 공정에 따라 제조될 수 있다. 따라서, 자연발생적이거나 인위적인 α-아미노산의 아미드 유도체에 상응하는 아미노산 아미드에 이에 상응하는 치환된 에틸렌디아민을 형성하기 위해 환원된다. 이러한 아미노산 아미드는 공지의 여러 아미노산 중 어느 하나의 아미드 유도체일 수 있다. 바람직한 아미노산 아미드는 하기 일반식으로 나타낸다 :

여기에서, R은 전술한 바와 동일하다. R은 대부분 바람직하게는 수소, 알킬, 시클로알킬알킬 및 아르알킬의 라디칼이다. 그런 다음 디아민은 토실화되어 디-N-토실 유도체를 생성시키며, 이는 디-0-토실화된 트리스-N-토실화된 트리아자알칸 디올과 반응하여 이에 상응하는 치환된 N-펜타토실펜타아자시클로알칸을 생성시킨다. 필수적으로 무수적이고 혐기적인 조건하에서 토실기를 제거하고, 그런 다음 결과 화합물을 망간(II) 화하물과 반응시켜서 이에 상응하는 치환된 망간(II) 펜타아자시클로알칸 착물을 생성한다. R기가 수소와 메틸기가 아닌 다른 기를 지닌 리간드는 새로운 화합물이다.

본 발명의 착물에서 유용한 마크로사이클릭 리간드는, R₁, R'₁, R₃, R₅, R'₅, R₇, R'₇, R₉및 R'₉가 H이거나 전술한 바와 같이 작용성기인 바, 하기 반응식 C에서 나타낸 통상의 펩티드(peptide) 방법에 따라 제조될 수 있다. 상응하는 선상 펩티드로부터 시클릭 펩티드 전구체의 제조방법은 당 기술분야에서 공지된 방법의 동일하거나 주요한 변형이다. 예를들면, 베버, 디.에프. 등, 저널 오브 오가닉 케미스트리(J. Org. Chem.), 44, 3101(1979)를 참조한다. 반응식 C에서 요약된 통상적인 방법은 N-말단에서 C-말단에 이르는 작용 기능화된 선상 펜타펩티드의 단계적인 용액-상 제조를 사용한 예이다. 또한 다르게는, 선상 펜타펩티드를 제조하기 위한 반응 단계는 당 기술분야에서 공지된 방법을 사용한 고체-상 제조에 의해 시행될 수 있다. 반응 단계는 C-말단에서 N-말단까지 시행되고 요구되는 디-펩티드와 트리-펩티드를 결합시키는 방법과 같은 수렴 접근 방법(convergent approach)에 의해 시행될 수 있다. 따라서, 표준 펩티드 결합 제제를 사용하여, Boc-보호된 아미노산을 아미노산 에스테르와 결하시킨다. 그런 다음, 새로운 Boc-디펩티드 에스테르는 다른 아미노산 에스테르에 다시 결합되는 유리된 산 형태로 비누화(saponified)된다. 결과, Boc-트리-펩티드 에스테르는 다시 비누화되고 이러한 방법은 Boc-보호된 펜타펩티드 유리 산이 제조될 때까지 계속된다. Boc-보호된 기는 표준 조건하에서 제거되며 결과 생성물인 펜타펩티드 또는 이의 염은 시클릭 펜타펩티드로 전환된다. 그런 다음 시클릭 펜타펩티드는 리튬 알루미늄 하이드라이드 또는 보란과 함께 펜타아자시클로펜타데칸으로 환원된다. 그런 다음, 최종 리간드는 필수적으로 혐기적 조건하에서 망간(II)화합물과 반응하여 이에 상응하는 망간(II) 펜타아자시클로펜타데칸 착물을 형성한다.

반응식 C는 실시예 29, 32-34, 40과 41의 착물의 합성방법에서 사용되었다.

시클릭 펩티드 경로로 제조된 마크로사이클에서 R기는 즉, R₁, R'₁, R₃, R'₃, R₅, R'₅, R₇, R'₇, R₉와 R'₉을 아미노산 알라닌, 아스팔트산, 아르기닌, 아스파라긴, 시스테인, 글리신, 글루타민산, 글루타민, 히스티딘, 이소루이신, 루이신, 리신, 메티오닌, 프롤린, 페닐알라닌, 세린, 트립토판, 트레오닌, 티로신, 발린과/또는 알킬, 에틸, 부틸, 터트-부틸, 시클로알킬, 페닐, 알케닐, 알릴, 알키닐, 아릴, 헤테로아릴, 폴리시클로알킬, 폴리시클로아릴, 폴리시클로헤테로아릴, 이민, 아미노알킬, 하이드록시알킬, 하이드록실, 페놀, 아민 옥사이드, 티오알킬, 카르보알콕시알킬, 카르복실산 및 이의 유도체, 케토, 에테르, 알데히드, 아민, 니트릴, 할로, 티올, 설폭사이드, 설폰, 설폰산, 설파이드, 디설파이드, 포스폰산, 포스핀산, 포스핀 옥사이드, 설폰아미드, 아미드, 아미노산, 펩티드, 단백질, 탄수화물, 헥산, 지방산, 지질, 니트로, 하이드록실아민, 하이드록사민산, 티오카르보닐, 붕산영, 보란, 보라자(boraza), 실릴, 실록시(siloxy), 실라자(silaza) 및 이의 배합과 같은 인위적인 α-아미노산의 R기로부터 파생될 수 있다.

또한, R₉와 R₂가 알킬기이고, R₃, R'₃, R₄, R'₄, R₅, R'₅, R₆, R'₆, R₇, R'₇, R₈및 R'₈는 알킬기, 아릴알킬기 또는 시클로알킬알키기이며, R 또는 R' 및 R₁또는 R'₁은 탄소원자끼리 부착, 결합되어 질소를 함유한 헤테로사이클을 형성하는 본 발명의 착물은 망간(II) 펜타아자비시클로[12.3.1] 옥타데카펜타엔 착물 전구체를 제조하기 위하여 당 기술분야에서 공지인 방법을 사용하여 하기 반응식 D에서 나타낸 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있다. 예를 들면, 알렉산더 등, 인올가닉 뉴클리어 케미스트리 레터스(Inorg. Nucl, Chem. Lett.), 6,445(1970)를 참조로 한다. 따라서, 2,6-디케토피리딘은 망간(II) 화합물 존재중에서 트리에틸렌 테트라아민과 함께 응축시켜서 망간(II) 펜타아자비시클로[12.3.1] 옥타데카펜타엔 착물을 생성시켰다. 망간(II) 펜타아자비시클로[12.3.1] 옥타데카펜타엔 착물은 1000psi압력하, 탄소상에서 5% 로듐으로 수소화되어 이에 상응하는 망간(II) 펜타아자비시클로[12.3.1] 옥타데카트리엔 착물을 생성시켰다.

반응식 D는 실시예 39의 축물을 합성방법에서 사용되었다.

또한, 본 발명의 착물에서 사용할 수 있는 마크로사이클릭 리간드는 하기 반응식 E에서 나타낸 이산 이염화물(diacid dichloride) 경로로 제조될 수 있다. 따라서, 트리아자알칸은 적절한 용매계 중에서 토실화된다. 이러한 유도체는 적절한 염기로 처리하여 이에 상응하는 디설폰아미드 음이온을 생성할 수 있다. 디설폰아미드 음이온은 적절한 친전자체로 디알킬레이트되어 디카르복실산의 유도체를 생산한다. 디카르복실산 유도체는 디카르복실산을 생성하도록 처리되며, 그런 다음 이는 이산 이염화물을 형성하도록 적절한 제제로 처리된다. 바람직한 비시날 디아민(vicinal diamine)은 여러 가지 방법으로 얻어진다. 유용한 방법으로는 암모늄 클로라이드 존재 중 시아나이드와 알데히드를 반응시키는 제조방법으로서 산으로 처리하여 알파 암모늄 니트릴을 생산시킨다. 후자의 화합물은 산 존재하에서 환원시키고 그런 다음 적절한 염기 존재로 처리하여 비시날 디아민을 생산하였다. 적절한 염기존재하, 비시날 디아민과 함께 이산 이염화물을 응축시키면 트리스(토실)디아미드 마크로사이클을 형성한다. 토실기는 제거되고 아미드는 환원되며, 필수적으로 무수적이고 혐기적인 조건하에서 결과 화합물인 망간(II) 화합물과 반응시켜서 상응하는 치환된 펜타아자시클로알칸 망간(II) 착물을 형성시킨다.

반응식 E는 실시예 28,30 및 35-37의 착물 합성 방법에서 사용된다.

비시날 디아민은 나타낸 경로(스트렉커 합성방법으로 공지된)에 따라 제조되며 비시날 디아민은 상업적으로 사용할 때 구매된다. 비시날 디아민 제조방법은 사용될 수 있다.

본 발명의 착물에서 유용한 마크로사이클릭 리간드는 또한 하기 반응식 F에서 나타낸 피리딘 디아미드 경로에 의해 제조될 수 있다. 따라서, 테트라아자 화합물과 같은 2개의 1차 아민을 포함하는 폴리아민은 디메틸 2,6-피리딘 디카르복실레이트 염과 함께 적절한 용매, 예를 들면 메탄올 중에서 가열함으로써 응축시켜서 2,6-디카르복사미드와 같은 피리딘 고리에 부합(incorporating)하는 마크로사이클을 생성시킨다. 마크로사이클 내의 피리딘 고리는 마크로사이클 중에서 상응하는 피페리딘 고리로 환원되며, 그런 다음 디아미드가 환원되며 필수적으로 무수적이며 혐기적인 조건하에서 결과 화합물은 망간(II) 화합물과 반응하여 상응하는 치환된 펜타아자시클로알킨 망간(II) 착물을 형성한다.

반응식 F는 실시예38의 착물의 합성방법에서 사용된다.

또한, 본 발명의 착물에서 사용할 수 있는 마크로사이클릭 리간드는 하기 일반식 G에서 나타낸 비스(할로아세트아미드) 경로에 의해 제조될 수 있다. 따라서, 트리아자알칸은 적절한 용매계 중에서 토실화되어 상응하는 트리스(N-토실)유도체를 생산한다. 이러한 유도체는 적절한 염기로 처리되어 상응하는 디설폰아미드 음이온을 생산한다. 비시날 디아민의 비스(할로아세트아미드), 예를 들면, 비스(클로로아세트아미드)는 염기 존재중, 클로로아세틸클로라이드와 같은 초과량의 할로아세틸 할라이드와 디아민을 반응시켜서 제조된다. 그런 다음 트리스(n-토실) 트리아자알칸의 디설폰아미드 음이온은 디아민의 비스(클로로아세트아미드)와 반응하여 치환된 트리스(N-토실) 디아미드 마크로사이클을 생성한다. 토실기를 제거하고 아미드를 환원시키고 필수적으로 무수적이며 혐기적인 조건하에서 망간(II) 화합물과 반응시켜서 상응하는 치환된 펜타아자시클로알칸 망간(II) 착물을 생성한다.

반응식 G는 실시예 35의 착물에 대한 다른 합성 경로이다.

하나의 스트랩(strap)을 포함하는 본 발명의 착물 제조에서 유용한 마크로사이클릭 리간드는 반응식 C와 유사한 반응식 H와 반응식 E와 유사한 반응식 I에서 나타낸 실시예에 따라 제조될 수 있다.

본 발명의 펜타아자마크로사이클은 하나 이상의 비대칭 탄소원자를 보유할 수 있으며, 따라서 이의 라세믹 또는 비라세믹 혼합물의 형태에서와 마찬가지로 광학 이성질체의 형성에서 존재할 수 있다. 광학 이성질체는 통상적인 방법에 따라 라세믹 혼합물의 분할에 위해 예를 들면, 광학적으로 활성이 있는 산과 함께 처리함으로써 부분입체이성질체의 염 형성에 의해 얻을 수 있다. 적절한 산의 예를 들면, 타르타르산, 디아세틸타르타르산, 디벤조일타르타르산, 디톨루오일타르타르산과 캄포르설폰산이며, 그런 다음, 결정화에 의한 부분입체이성질체의 혼합물의 분리는 이의 염으로부터 광학적으로 활성이 있는 염기의 전달에 따른다. 광학 이성질체의 분리를 위한 서로 다른 공정은 거울상 이성질체의 분리를 극대화하기 위해 광학적으로 선택된 비대칭 크로마토그래피 칼럼의 사용을 포함한다. 또한 다른 유용한 방법은 본 발명의 화합물의 하나 이상의 2차 아민기를 활성 형태에서 광학적으로 순도 있는 산 도는 광학적으로 순도 있는 이소시안산염과 반응하여 공유 결합의 부분입체이성질체 분자의 합성 방법을 포함한다. 합성된 부분입체이성질체는 크로마토그래피, 증류, 결정화 또는 승화와 같은 통상적인 방법으로 분리될 수 있고, 그런 다음, 가수분해되어 거울상 이성질체적으로 순도 있는 리간드를 제공한다. 본 발명의 광학적으로 활성이 있는 화합물은 마찬가지로 자연의 아미노산과 같은 광학적으로 활성있는 개시 물질을 사용함으로써 얻어질 수 있다.

본 발명의 화합물 또는 착물은 새로운 것이며, 여러 염증성 질병 상태와 질환의 치료에서 사용될 수 있다. 예를 들면, 허혈성 기관에 대한 재관류성 손상(reperfusion injury), 예를 들면, 허혈성 심장병, 장염 질환, 류머티스성 관절염, 골관절염, 고혈압증, 건선, 기관이식 폐기화, 기관 보존, 음위, 방사선으로 인한 손상, 천식, 동맥경화증, 혈전증, 혈장 응고, 전이, 인플루엔자, 발작, 화상, 외상, 급성 췌장염, 신우신염, 간염, 자기면역성 질환, 인슐린-의존성 당뇨병, 전염성 내부 혈관의 응집, 지방 색전증, 성인 및 유아의 호흡기 심통, 발암과 신생아의 출혈 등이다.

슈퍼옥사이드의 불균화를 촉매화하기 위하여 본 발명의 화합물 또는 착물의 활성은 릴레이, 디.피., 리버스, 더블유.제이. 및 웨이스, 알. 에이취., 수중계에서 슈퍼옥사이드의 소멸을 기록하기 위한 스탑트-플로우 키네틱 어날리시스, 아날리티칼 바이오케미스트리(Anal. Biochem.), 196, 334-349(1991)을 참고문헌으로 기술한 바에 따라 스탑트-플로우 키넥틱 어날리시스 기술을 사용하여 설명될 수 있다. 스탑트-플로우 키네틱 어날리시스는 수중 슈퍼옥사이드 정량적으로 기록하기 위한 직접적인 방법이다. 스탑트-플로우 키네틱 아날리시스는 SOD 활성에 대한 화합물을 스크리닝함에 적합하며, 본 발명의 화합물 또는 착물의 활성은 스탑트-플로우 어날리시스에서 나타낸 바와 같이, 상기 질병 상태와 질환의 치료에 관련되어 있다.

1회 또는 분배된 함량으로 숙주에 대한 전체 일일 복용량은 예를 들면, 약 1 내지 100㎎/㎏ 일일체중 및 더욱 일반적으로는 약 3 내지 30㎎/㎏이다. 복용 단위 조성물은 일일 복용량을 이루기 위해 이의 약수(submultiple)의 함량을 포함할 수 있다.

1회 복용 형태를 생산하기 위해 담체물질과 배합될 수 있는 활성 성분의 함량은 처치된 숙주와 특징적인 복용 양식에 따라 다양할 것이다.

본 발명의 화합물 및/또는 조성물로 질병조건을 처리하기 위한 복용 식이요법은 환자의 유형, 나이, 무게, 성, 식이요법 및 의학적 조건, 질병의 심각성, 복용 경로, 사용된 특정 화합물의 활성, 효과, 약동학적이고 독성학적인 프로파일과 같은 약리학적 고려, 약물 수송체계가 사용되는지와 화합물이 약물 배합의 부분으로서 복용되는지에 따라 선택된다. 따라서, 실제로 사용된 복용 요법은 매우 다양하며, 상기 바람직한 복용 요법으로부터 파생될 수 있다.

본 발명의 화합물은 통상적으로 바람직한 무독성 약제학적으로 허용 가능한 수송체, 보조제제 및 비히클(vehicle)을 포함하는 복용단위 제제형에서 직장으로, 또는 국소적으로 흡입제를 분무함으로써, 경구적 또는 비경구적으로 투여될 수 있다. 또한 국소적 투여는 피부를 통과하는 패취(patch) 또는 이온 삼투 요법 장치와 같은 피부를 통과하는 투여방법을 사용하는 것을 포함한다. 본문에서의 비경구적이란 용어는 표피하부주사, 혈관주사, 근육주사, 흉골주사 또는 주입 기술을 포함한다.

주사 제조, 예를 들면 무균적으로 주사가능한 수성 또는 유성 현탄액은 적절한 분산성 또는 습윤성 제제 및 현탄제제를 사용한 공지의 기술에 따라 제조될 수 있다. 또한 무균성 주사가능한 제제는 무독성 비경구적으로 허용가능한 희석제 또는 용매중에서 무균성 주사가능한 용액이거나 현탁액, 예를 들면 1,3-부탄디올 중의 용액일 수 있다. 사용되는 허용가능한 비히클과 용매는 물, 링거용액 및 등장 염화 나트륨 용액이다. 부가하여, 무균적이고 고정된 오일은 통상적으로 용매 또는 현탁매체로서 사용된다. 이러한 목적으로 혼합형 고정 오일은 합성가능한 모노글리세라이드 또는 디글리세라이드를 포함하도록 사용된다. 부가하여, 올레산과 같은 지방산은 주사가능한 제제에서의 사용이 가능하다.

약물의 직장 투여를 위한 좌약은 상온에서는 고체이지만, 직장 온도에서는 액체이며, 따라서 직장에서 용융되고 약물을 방출하는 코코아 버터와 폴리에틸렌 글리콜과 같은 적적한 무자극성 부형제와 함께 약물을 혼합하여서 제조될 수 있다.

경구 투여를 위한 고체 복용형태는 캡슐, 정제, 환제, 분말, 과립 및 젤 형태를 포함할 수 있다. 그러한 고체 복용 형태에서, 활성 화합물은 슈크로오스, 락토오스 또는 전분과 같은 최소한 하나의 불활성 희석제와 함께 혼합될 수 있다. 또한 이러한 복용 형태는, 정상적인 시행에서, 불활성 희석제, 예를 들면 마그네슘 스테아린산염과 같은 윤활제 보다 다른 부가적인 물질을 포함할 수 있다. 또한, 캡슐, 정제 및 환제의 경우, 복용 형태는 완충 제제를 포함할 수 있다. 정제와 환제는 부가적으로 장내 코팅으로 제제될 수 있다.

경구 투여를 위한 액제 복용 형태는 물과 같이, 당 기술분야에서 공통으로 사용되는 불활성 희석제를 포함하는 약제학적으로 허용가능한 에멀션, 용액, 현탁액, 시럽 및 엘릭시르를 포함할 수 있다. 또한 이러한 조성물은 습윤제제와 같은 보조제제, 에멀션화 및 현탁화 제제 및 감미제, 향미제, 향료를 포함할 수 있다.

본 발명의 화합물은 단지 활성 약제학적 제제로서 투여될 수 있는 반면, 또한 치료를 위해 표적이 되는 특정 질병상태에 대해 효과적인 것으로 공지된 하나 이상의 화합물과의 배합에서 사용될 수 있다.

중간체와 마찬가지로 상기 화합물과 유도체의 일반식에서 관찰된 당량가는 이에 상응하는 반면, 화합물의 호변 이성질체 및 다양한 R기의 하나 이상은 본문에서 결정된 바, 치환체의 간단한 변형, 예를 들면, R은 지적된 것보다는 고급 알킬기 또는 토실기가 다른 질소 또는 산소 보호기이거나 0-토실기가 할로겐화물인 것과 동일한 일반 특성을 지닌 화합물이다.

1 이상의 전하를 지닌 음이온, 예를 들면 카보네이트, 포스페이트 및 하이드로겐 포스페이트는 착물의 전체 활성에 역으로 영향하지 않는 한, 1의 전하를 지닌 음이온 대신 사용될 수 있다. 그러나, 1 이상의 다른 전하를 지닌 음이온의 사용은 상기 착물에 대한 일반식의 약간의 변형을 야기할 것이다. 부가하여, 치환체가 가능한 수소로 지적될 경우, 수소가 아닌 다른 치환체, 예를 들면 하이드로 카르빌 라디칼, 또는 할로겐, 하이드록시기, 아미노기 및 여러 작용기의 정확한 화학적 성질은 전체 활성 및/또는 합성 방법에 역으로 영향하지 않는 한 중요한 것은 아니다. 더욱이, 망간(III) 착물이 이하 망간(II) 착물에 대해 동당일 것으로 예상된다.

상기 기술된 화학 반응은 일반적으로 본 발명의 화합물 제제에의 광범위한 적용면에서 기술된다. 때로는, 명백해진 영역내에서 포함된 각 화합물에 따라 기재됨으로써 반응이 적용가능한 것은 아니다. 이러한 현상이 일어나는 화합물은 당업자에 의하여 쉽게 인지될 것이다. 모든 경우, 반응은 당업자에게서 공지된 통상의 변형 방법에 의해 성공적으로 시행되며, 예를 들면 간섭하는 기의 적절한 보호에 의해 반응조건의 일상적 변형 등에 의해 시행되거나, 본문에서 또는 반면에 일반적으로 밝혀진 반응은 본 발명의 이에 상응하는 화합물의 제제에 적용가능할 것이다. 모든 제제 방법에서, 모든 개시물질은 공지된 것이나 공지의 개시물질로부터 쉽게 제제될 수 있다.

당업자는 더욱 노력하지 않고, 반응설명을 사용하여, 완전히 본 발명을 사용할 수 있는 것으로 보인다. 따라서, 이에 따르는 바람직한 구체예는 단지 예시적인 것으로 추론되고 어떤 방법에서든 설명의 잔여부분을 제한하는 것은 아니다.

[실시예]

지적하지 않는 한 모든 제제는 정제되지 않고 사용하였다. 모든 NMR 스펙트렘은 베리안 VXR-300 또는 VXR-400 핵자기 공명 분광기에서 얻을 수 있었다. 질적 및 양적 질량 분석기는 m-니트로벤질 알콜(NBA) 또는 m-니트로벤질 알콜/LiCl(NBA + Li)을 사용하여 피니간 MAT90, 피니간 4500 및 VG 40-250T 상에서 시행하였다. 용융점(mp)는 교정되지 않았다.

아미노산과 이의 보호기에 관련된 간략화는 IUPAC-IUB 코미션 온 바이오케미칼 노멘클래춰(생화학회지,11,1726(1972))에 의한 참조와 일상적인 사용에 따른다.

[실시예 1]

A. 1,4,7-트리스(p-톨루엔설포닐)-1,4,7-트리아자헵탄의 합성

본 발명의 화합물을 아트킨, 티.제이.; 리치맨, 제이.이.;와 오틀, 더블유. 에프.; 올가닉 신테스(Org. Syth), 58, 86-98(1978)의 방법에 따라 합성하였다. 0℃에서 피리딘(1500ml)중의 p-톨루엔설포닐 클로라이드(618g, 3.24몰)의 교반 용액에 건조된 알곤 대기하, ≤50℃를 유지하면 피리딘(150ml) 중의 1,4,7-트리아자헵탄(95.9g, 0.926몰)의 용액을 첨가하였다. 첨가는 30분동안 시행하였다. 혼합물을 3시간동안 교반시키면서, 천천히 상온으로 냉각시킨 다음, H₂O(2ℓ)를 천천히 냉각 혼합물(냉각조의)에 첨가하였다. 형성된 비중이 큰 백색 침전은 여과되며 물로 완전히 세척시켰다. 5℃에서 엷은 황색 고체를 DMF(3ℓ)에 용해시키고 0.1N HCl(4ℓ)를 첨가하였다. 슬러리를 여과시키고 황색 고체를 H₂O로 완전히 세척시키고 진공상태에서 건조시킨 다음 생성물 486g(93% 수율)을 얻었다 : mp 180-1℃;

B. 1,4,7-트리스(p-톨루엔설포닐)-1,4,7-트리아자헵탄-1,7-디소듐 염의 합성

본 발명의 화합물은 아트킨, 티.제이.; 리치맨, 제이.이., 와 오틀, 더블유.에프.; 올가닉 신테시스, 58 86-98(1978)의 방법에 따라 합성되었다. 건조 알곤 대기하에서 환류시키기 위해 가열된 에탄올(1150ml) 중의 실시예 1A에서 제조된 바, 1,4,7-트리스(p-톨루엔 설포닐)-1,4,7-트리아자헵탄(486g, 0.859몰)의 기계적으로 교반시킨 슬러리에 가능한 빨리 소듐 에톡사이드 용액(무수 에탄올(0.1ℓ) 중의 소듐 금속(39.5g, 1.72몰)을 용해시킴으로써 제조)을 첨가하였다. 결정을 건조 알곤 블랭킷하에서 여과시키고, 3:1인 에탄올; 에틸에테르와 에틸에테르로 세척시켰다. 그런 다음, 결정을 진공상태에서 건조시켜서 509g(97% 수율)의 생성물을 백색 분말형태로 얻었다.

C. 3,6-비스(p-톨루엔설포닐)-3,6-디아자옥탄-1,8-디-p-톨루엔설포네이트의 합성

0℃, 건조 알곤 대기하에서, CH₂Cl₂(2.0ℓ)중 p-톨루엔설포닐 클로라이드(566g, 2.97몰)와 트리에틸아민(300g, 2.97몰)의 교반시킨 용액에 온도를 10℃로 유지시키면서 3,6-디아자옥탄-1,8-디올(100g, 0.675몰)을 부분적으로 첨가시켰다. 30분동안 첨가시켰다. 혼합물을 부가적으로 18시간동안 교반시키면서 상온으로 데운 다음, 얼음(1000g) 상에 쏙아부었다. CH₂Cl₂층을 분리시키고, 10% HCl, H₂O 및 포화된 NaCl 용액으로 세척시키고, 건조시켰다(MgSO4). 용액을 진공상에서 농축시켜서 1.5ℓ 부피로 하였다. 헥산(4ℓ)의 첨가로 결정화는 477g(92% 수율)의 생성물을 무색 침상 형태로 얻었다 : mp 151-3℃;

D. 1,4,710,13-펜타(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

본 발명의 화합물은 리치맨, 제이.이.와 아트킨, 티.제이.의 저널 오브 아메리칸 케미스트리 소사이어티(J. Am. Chem.Soc.), 96-2268-70(1974)의 방법에 따라 합성하였다. 무수 DMF(2250ml) 중의 실시예 1B에서 교반시켜서 제조된 1,4,7-트리스(p-톨루엔설포닐)1,4,7-트리아자헵탄-1,7-디소듐 염 용액(146g/0.240몰)에 건조 알곤 대기하에서, 100℃를 유지하면서, 무수 DMF(1020ml)중의 실시예 1C에서 제조한 3,6-비스(p-톨루엔-설포닐)-3,6-디아지옥탄-1,8-p-톨루엔설포네이트 용액(184g, 0.240몰)을 3시간 이상동안 적가하였다. 100℃에서 부가된 1시간 동안 교반시킨 후, 용액을 진공중에서 1.5ℓ로 농축시켰다. 생성물을 결정화하기 위해 80℃에서 H₂O(500ml)을 천천히 첨가하였다. 고체를 여과시키고 H₂O와 90% 에탄올로 완전히 세척시킨 다음, 진공상태에서 건조시켰다. 약간 안좋은-백색의 고체를 CH₂Cl₂에 용해시키고, 불용성 불순물을 여과로 제거하고 여액을 H₂O로 세척한 다음 건조시켰다(MgSO4). 진공상태에서 용매를 제거시켜서 CH₂Cl₂-헥산으로부터 재결정화함으로써 정제된 황색고체를 백색결정 고체로서 164g(69% 수율)의 생성물을 얻었다 : mp 290-3℃;

E. 1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

실시예 1D에서 제조된 1,4,7,10,13-펜타(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(168g, 0.170몰)과 농축된 H2SO4(500ml)의 혼합물을 건조 알곤 대기하, 70시간 동안 교반시키면서 100℃로 가열하였다. 결과 생성된 어두운 갈색의 용액에 에탄올(500ml)을 0℃에서 교반시키면서 적가하고, 그런 다음 에틸 에테르(3ℓ)를 첨가하였다. 백색 고체를 여과시키고 에틸에테르로 세척하였다. 그런 다음, 고체를 H₂O(500ml)에 용해시키고 결과 용액을 에틸에테르로 세척하였다. 진공하 용액의 부피를 200ml로 감소시키면서, 10N NaOH로 pH를 10-11로 조정하고 진공중에서 용매를 제공하였다. 그런다음, 에탄올(500ml)을 첨가하고 진공중에서 제거하여 건조시켰다. 결과 황갈색의 오일 용액을 뜨거운 THF(2×500ml)로 추출하였고 상온에서 여과하였다. 여액을 혼합시키고 진공중에서 용매를 제거하여 황색 결정 고체로서 조생성물을 얻었고 그런 다음, CH₃CN에서 재용해시키고 여과하여 불용성 불순물을 제거하였다. 냉각된 CH₃CN(-20℃)으로부터의 재결정화로 11.3g(31% 수율)의 생성물을 무색 침상 형태로 얻었다 : mp 108-9℃;

F. [망간(II)디클로로(1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸)의 합성]

메탄올(50ml)중 실시예 1E에서 제조된 1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(2.0g, 9.3밀리몰) 및 무수 망간(II) 클로라이드(1.2g, 9.3밀리몰) 용액을 3시간 동안 건조 질소 대기하에서 환류시켰다. 용액을 여과시키고 진공 중에서 용매를 제거하였다. 결과 고체를 에탄올-에틸 에테르로부터 재결정화하여 2.79g(88% 수율)생성물을 색이 안좋은 백색 결정고체로서 얻었다 : FAB 질량 분석계(NBA) m/z(상대강도) 340(M+, 2), 305/307(M-Cl) + 100/45)); C10H25Cl2MnN5에 대한 분석 계산치 : C, 35.17; H, 7.38; Cl, 20.76; N, 20.60. 실험치: C, 34.95; H,7.31; Cl, 20.49; N, 20.22.

[실시예 2]

A. N,N'-디(p-톨루엔설포닐)-1,2-디아미노프로판의 합성

0℃, 건조 알곤 대기하, CH₂Cl₂(1.0ℓ)중, p-톨루엔설포닐 클로라이드(270g/1.42몰)와 트리에틸아민(143g/1.42몰)의 교반시키면서 이에 CH₂Cl₂(250ml)중의 1,2-디아미노프로판(50.0g, 0.675몰) 용액을 적가하였고, 온도를 10℃로 유지시켰다. 첨가는 1시간동안 진행되었다. 혼합물을 상온으로 데워주었고 부가하여 19시간동안 교반시켰다. 혼합물을 얼음(1000g)위에 쏟아부었고, CH₂Cl₂층을 분리하였다. CH₂Cl₂층을 1NHCl, H₂O 및 포화된 NaCl 용액으로 세척하였고, (MgSO4)로 건조시켰다. 용매를 진공하에서 제거하고 결과 생성된 황색 오일을 헥산으로 세척하였다. 조 생성물을 CH₂Cl₂-헥산으로부터 재결정화로 정제하여 241g(93% 수율)의 생성물을 무색 침상 형태로 얻었다 : mp 105-7℃;

B. 3,6,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-3,6,9-트리아자운데칸-1,11-디올의 합성

본 발명의 화합물은 아트킨, 티.제이., 리치맨, 제이.이., 및 오틀, 더블유.에프.의 올가딕 신테시스(Org.Syth), 58-86-98(1978)에 따라 합성되었다. 무수 DMF(1.0ℓ) 중의 실시예 1B에 따라 제조된 1,4,7-트리스(p-톨루엔설포닐)-1,4,7-트리아자헵탄-1,7-디소듐 염(120g, 0.197몰) 용액에 교반시키면서 에틸렌 카보네이트(173g, 1.97몰)를 첨가하였다. 결과 혼합물을 60℃, 24시간동안 교반시켰다. 실온으로 혼합물을 냉각시키고, 반응을 중지시키기 위해 H₂O[100ml]을 첨가하고 진공중에서 용매를 제거하였다. 결과 생성된 어두운 황색 오일을 ChCl3중에서 용해시키고 H₂O과 NaCl 용액으로 세척시킨 다음, 거조시켰다(MgSO4). 용액을 활성탄을 사용하여 탈색시키고 진공하에서 용매를 제거하여 황색 타르를 얻었다. 조생성물을 MeOH-H₂O로부터 재결정화하여 정제시키고 진공중에서 건조시켜서 124g[96% 수율]의 생성물을 무색 침상 형태로 얻었다 : mp 110-2℃

C. 3,6,7-트리스(p-톨루엔설포닐)-3,6,9-트리아자운데칸-1,11-디-p-톨루엔설포네이트의 합성

0℃, 건조 알곤 대기하, CH₂Cl₂(300ml)중 p-톨루엔설포닐 클로라이드(79.6g, 0.418몰) 및 트리에틸아민(42.3g, 0.418몰)의 용액을 교반시키면서 CH₂Cl₂(300ml)중의 실시예 2B에 따라 제조된 3,6,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-3,6,9-트리아자운데칸-1,11-디올(124g, 1℃0.190몰) 용액을 적가하였으며, 이를 온도 10℃로 유지시켰다. 첨가는 30분간 시행하였다. 혼합물을 상온으로 데우고 부가하여 20시간 동안 교반시켰다. 그런 다음, 혼합물을 얼음(1000g)위에 쏟아부었고, CH₂Cl₂층은 분리되었다. CH₂Cl₂층을 1N HCl, H₂O 및 포화된 NaCl 용액으로 세척하고 건조시켰다(MgSO4). 용액을 활성탄으로 탈색시키고 진공하에서 용매를 제거하며 결과 생성된 갈색 오일을 헥산으로 세척하였다. 조생성물을 CH₂Cl₂-헥산으로부터 재결정화로 정제하여 143g(78% 수율)의 생성물을 침상형태로 얻었다 : mp 158-60℃ ;

D. 2-메틸-1,4,7,10,13-펜타(p-톨루엔설포닐)-1,4-7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

무수 DMF(500ml)중 실시예 2A에 따라 제조된 N,N'-디(p-톨루엔설포닐)-1,2-디아미노프로판[19.1g, 0.0500몰) 용액을 교반시키면서, 건조 질소 블랭킷하 일정 부분으로서 소듐 하이드라이드(3.00g-미네랄오일 중 80%, 0.100몰)를 첨가하였다. 결과 혼합물을 건조 알곤 대기하에서 30분간 교반시켰다. 용액을 100℃로 가열하고 무수 DMF(250ml) 중 실시예 2C에 따라 제조된 3,6,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-3,6,9-트리아자운데칸-1,11-디-p-톨루엔 설포네이트(48.1g, 0.0500몰) 용액을 3시간 동안 적가하였으며, 온도를 100℃로 유지시켰다. 100℃에서 부가적으로 1시간 동안 용액을 교반시킨 후, 혼합물을 진공중에서 농축시켜서 300ml 부피로 얻었다. 상온에서 H₂O(1.5ℓ)를 천천히 첨가하여 생성물을 결정화하였다. 결과 생성물인 고체를 여과시키고 H₂O로 완전히 세척시킨 다음, 진공중에서 건조시켰다. 조 생성물을 CHCl3-MeOH로부터 재결정화하여 정제하고, 20.6g(41% 수율)의 생성물을 침상으로 얻었다 : mp 255-60℃;

E. 2-메틸-1,4,710,13-℃펜타아자시클로펜타데칸의 합성

본 발명의 화합물은 1988.10.19.자 유럽특허 0 281 465 Al의 제조 방법에 따라 합성되었다. 실시예 2D에 따라 제조된 2-메틸-1,4,7,10,13-펜타(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(20.6g, 0.0206몰)과 농축된 H2SO4(75ml)의 혼합물을 건조 알곤 대기하에서 70시간 동안 교반시키면서 100℃에서 가열하였다. 결과 생성된 갈색 용액에 0℃에서 교반하면서, 에탄올(100ml)을 첨가하고 이어서 에틸 에테르(1ℓ)를 첨가하였다. 약간 색이 안좋은 백색의 오일 고체를 여과시키고 에틸에테르로 완전히 세척하였다. 그런 다음, 고체를 H₂O(100ml) 중에서 용해시키고 결과 용액을 에틸에테르로 세척시켰다. 용액의 pH를 10NNaOH로 10-11로 조정하고 진공중에서 용매를 제거하였다. 그런 다음 에탄올(2×500ml)을 첨가하고 진공하에서 제거시켰다. 결과 생성된 갈색 오일 고체를 뜨거운 THF(2×500ml)로 추출하였고 여과시켰다. 여액을 혼합하고 용매를 진공하에서 제거하였다. 잔여물을 THF(100ml)중에서 용해시키고 여과시켜서 불용성 불순물을 제거하였다. 용매를 진공중에서 제거하고 황색 결정 고체로서 조 생성물을 얻었고, 그런 다음 CH₃CN에서 용해시키고 여과하여 불순물을 제거하였다. 결정화는 여액을 -20℃로 냉각시키면 일어난다. 냉각(-20℃)CH₃CN으로부터 재결정하는 1.30g(28% 수율)의 생성물을 약간 색이 안좋은 백색 결정고체로서 얻었다 : mp 73-5℃;

F. [망간(II) 디클로로(2-메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸)]의 합성

무수 메탄올(60ml)중 실시예 2E에 따라 제조된 2-메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(1.2g, 5.3밀리몰)과 무수 망간(II) 클로라이드(0.67g, 5.3밀리몰) 용액을 2시간동안 건조 질소 대기하에서 환류시켰다. 소량의 현탁액 고체를 여과로 제거시키고 진공중에서 용매를 제거하였다. 잔여물을 에탄올-에틸에테르로부터 재결정화하여 0.81g(43% 수율)의 생성물을 백색 고체로 얻었다 :

[실시예 3]

A. (S)-1,2-디아미노프로판의 합성

본 발명의 하합물은 블라하, 케이., 부데신스키, 엠., 코블리코바, 젯트. 등의 Coll. Czech. Chem. Commun., 47, 1000-19(1982)의 제조방법에 따라 합성되었다. 실온, 건조 알곤 대기하에서, 무수 THF(200ml) 중의 L-알라린 아미드 하이드로클로라이드(30.0g, 0.241몰)의 교반중인 슬러리에 15분동안 리튬 알미늄 하이드라이드 용액(963ml-THF 중 1.0M, 0.964몰)을 첨가하였다. 혼합물을 8시간동안 환류시키고 그런 다음 얼음조 중에서 냉각시키면서 H₂O(200ml)을 적가하여 반응을 중지시켰다. 고체를 여과시키고, THF(500ml)와 뜨거운 메탄올(2×1.0ℓ)로 세척시켰다. 여액과 세척액을 배합하고 농축된 HCl을 사용하여 pH 1로 산성화시키고, 진공중에서 용매를 제거하였다. 오일 잔여물을 에탄올로 용해시키고 용매를 진공중에서 제거하고 황색 결정 고체(46.0g)을 얻었다. 고체를 분말화하고 분말형 NaOH(60g)을 초과량으로 첨가하였다. 혼합물을 가열하여 용융시키고 생성물을 15mmHg(bp 70℃)에서 진공 증류시켜서 조 생성물을 무색 오일형태로 20.3g을 얻었다. 오일에 소듐 그속의 작은 조각을 첨가하여 건조시켰고, 대기압에서 분별 증류하여 11.6g(65% 수율)의 생성물을 무색의 오일형태로 얻었다 :

B. N,N'-디(p-톨루엔설포닐)-(S)-1,2-디아미노프로판의 합성

0℃, 건조 알골 대기하에서 CH₂Cl₂(250ml)중, p-톨루엔 설포닐 클로라이드(60.2g, 0.326몰)와 트리에틸아민(32.0g, 0.316몰)의 교반중인 용액에 CH₂Cl₂(75ml)중의 실시예 3A에 따라 제조된 (S)-1,2-디아미노프로판(11.2g, 0.150몰) 용액을 첨가하였으며, 온도를 10℃로 유지시켰다. 첨가는 1시간동안 계속되었다. 혼합물을 실온으로 데우고 부가적으로 15시간동안 교반시켰다. 그런 다음 혼합물을 얼음(500g)위로 쏟아붓고 CH₂Cl₂층을 분리하였다. CH₂Cl₂층을 1N HCl, H₂O 및 고농도의 NaCl 용액으로 세척시키고 건조시켰다(MgSO4). 용매를 진공중에서 제거시키고, 결과 생성된 황색 오일을 헥산으로 세척하였다. 조 생성물을 CH₂Cl₂-헥산으로부터 재결정화함으로써 정제하여 45.2g(79% 수율)의 생성물을 백색 결정 고체로서 얻었다 :

C. (S)-2-메틸-1,4,7,10,13펜타(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

무수 DMF(500ml)중의 실시예 3B에 따라 제조된 N,N'-디(p-톨루엔설포닐)-(S)-1,2-디아미노프로판(19.1g, 0.0500몰) 용액에 건조 질소 블랭킷하에서 소듐 하이드라이드(3.00g-미네랄 오일 중 80%, 0.100몰)를 부분적으로 첨가하였고, 결과 혼합물을 건조 알곤 대기하에서 30분간 교반시켰다. 그런 다음 용액을 100℃으로 가열하고 무수 DMF(250ml) 중 실시예 2C에서 제조된 3,6,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-3,6,9-트리아자운데칸-1,11-디-p-톨루엔설포네이트(48.1g, 0.0500몰) 용액을 3시간 동안 적가하면서 온도를 100℃로 유지시켰다. 혼합물을 진공 중에서 농축시켜서 부피 300ml로 농축하였다. 실온에서 MeOH-H₂O(200ml)의 1:1 혼합물과 그런 다음 H₂O(1.5ℓ)을 천천히 첨가하여 생성물을 결정화하였다. 결과 생성된 고체를 여과하여 수집된 H₂O로 완전히 세척하였다. 그런 다음, 고체를 CHCl3 중에서 용해시키고 건조시켰고(MgSO4), 진공중에서 용매를 제거하고 약간 황색을 고체를 얻었다. 조 생성물을 CHCl3-MeOH로부터 재결정화하여 정제하고 생성물을 23.5g(47% 수율)로 밀집된 백색 결정 고체를 얻었다 : mp 245-7℃;

D. (S)-2-메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

실시예 3C에 따라 제조된 (S)-2-메틸-1,4,7,10,13-펜타(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(22.9g, 0.0229몰)과 농축된 H2SO4(85ml)의 혼합물을 건조 알곤하에서 교반시키면서 100℃로 71시간동안 가열하였다.

0℃에서 결과 생성된 갈색 용액을 교반시키면서, 에탄올(100ml)을 적가하고, 그런 다음 에틸 에테르(1ℓ)를 첨가하였다. 어두운 갈색 고체를 여과시키고 에틸 에테르로 완전히 세척하였다. 그런 다음 고체를 H₂O(100ml) 중에서 용해시키고 결과 생성된 용액을 에틸 에테르로 세척하였다. 용액의 pH를 10N NaOH를 사용하여 11로 조정하였고, 용매를 진공중에서 제거하였다. 그런 다음 에탄올(2×500ml)을 첨가하고 진공중에서 제거하였다. 결과 생성된 갈색의 오일형 고체는 뜨거운 THF(2×500ml)로 추출되고 여과되었다. 여액을 혼합시키고 용매를 진공 중에서 제거하였다. 잔여물질을 뜨거운 THF(500ml)중에 용해시키고 여과시켰다. 용매를 진공중에서 제거하고 잔여물질을 CHCl3중에서 용해시켰다. 탁한 상태를 제거하기 위해 여과시킨 후, 진공 중에서 용매를 제거하고 조 생성물을 진공중에서 분별 증류하여 정제하여 변색되지 않는 상태로 결정화하여 약간 노랑색의 오일을 얻었다. 물질을 더욱 냉각(-20℃)시키고 CH₃Cl으로부터 재결정화함으로써 정제하여 641mg(12% 수율)의 생성물을 백색 결정고체로서 얻었다 :

E. [망간(II) 디클로로(Cs)-2-메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸]의 합성

무수 에탄올 중의 실시예 3D(0.55g, 2.4밀리몰)에 따라 제조된 (S)-2-메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(0.55g, 2.4밀리몰)과 무수망간(II) 클로라이드(0.30g, 2.4밀리몰(의 용액을 건조 질소 대기하에서 16시간동안 환류시켰다. 용액을 여과시키고 진공중에서 용매를 제거하였다. 잔여물은 THF 에틸에테르로부터 재결정화하여 0.70g(82% 수율)의 생성물을 백색 결정 고체로 얻었다 :

[실시예 4]

A. (R)-1,2-디아미노프로판 디하이드로클로라이드의 합성

실온, 건조 알곤 대기하에서 무수 THF(100ml)중 D-알라닌 아미드 하이드로클로라이드(15.0g, 0.120몰)용액을 교반하면서 이에 THF(480ml, 0.480몰)중 1.0M 리튬 알미늄 하이드라이드 용액을 30분동안 첨가하였다. 혼합물을 밤새 환류시켰다. 냉각시킨후, H₂O(120ml)로 혼합물의 반응을 정지시켰다. 침전물(LiCl)을 여과시키고 THF(300ml)와 뜨거운 MeOH(2×600ml)로 세척하였다. 여액과 세척액을 혼합하고 농축된 HCl로 산성화하였다. 용매를 진공중에서 제거시키고 황색오일을 얻었다. 오일은 MeOH/에테르로부터 결정화되어 9.97g(57% 수율)의 백색 결정 고체를 얻었다. :

B. N,N'-디(p-톨루엔설포닐)-(R)-1,2-디아미노프로판의 합성

0℃, 건조 알곤 대기하에서 에틸에테르(60ml)중의 실시예 4A에 따라 제조된 (R)1,2-디아미노프로판 디하이드로클로라이드(9.76g, 66.4밀리몰) 현탁액을 교반중인 H₂O(110ml)중의 NaOH(13.3g, 332밀리몰) 용액에 첨가하였다. p-톨루엔설포닐 클로라이드(27.8g, 146밀리몰)을 0℃에서 유지되는 혼합물에 부분적으로 첨가하였다. 혼합물을 실온으로 데우고 밤새 교반시켰다. 22시간동안 교반시킨 후, CH₂Cl₂(200ml)을 첨가하였다. 층을 분리하고 CH₂Cl₂층을 분리하였다. 수성 층을 CH₂Cl₂(2×75ml)로 추출하였다. 혼합된 추출물을 건조시키고 (MgSO4) 용매를 진공상에서 제거하여 백색 고체를 얻었다. 고체를 CH₂Cl₂-헥산으로부터 재결정화하여 18.5g(73% 수율)의 생성물을 백색 결정 고체로 얻었다 :

C. (R)-2-메틸-1,4,7,10,13-펜타(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

실온, 건조 알곤 대기중, 소듐 하이드라이드(2.87g-미네랄 오일중 80%, 95.6밀리몰)를 교반중인 무수 DMF(480ml)중의 실시예 4B에 따라 제조된 N,N'-디(p-톨루엔설포닐)-(R)-1,2-디아미노프로판(18.3g, 47.8밀리몰) 용액 중으로 첨가하였다. H2 발생이 완결된 뒤(60분), 혼합물을 100℃로 가열하였다. 무수 DMF(240ml)중의 실시예 2C에 따라 제조된 3,6,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-3,6,9-트리아자운데칸-1,11-디-p-톨루엔설포네이트(46.0g, 47.8밀리몰) 용액을 100℃에서 교반중인 혼합물에 3시간동안 첨가하였다. 혼합물을 100℃에서 부가적으로 1.5시간동안 가열시켰다. 냉각시킨후, 진공 중에서 혼합물을 농축시켜서 250ml 부피로 하였다. 1:1 H₂O/MeOH(200ml) 용액을 적가하고, H₂O(1500ml)을 첨가하였다. 침전물을 여과하여 수집하고 H₂O로 세척하였다. 고체를 진공중에서 건조시키고 CHCl3/MeOH로부터 재결정화하여 21.6g(45% 수율)의 백색 결정고체를 얻었다 : mp 256-8℃;

D. (R)-2-메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

실시예 4C에 따라 제조된 2-(R)-2메틸-1,4,7,10,13-펜타(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(19.5g, 19.4밀리몰), 페놀(9.13g, 97.0밀리몰) 및 아세트산(260ml) 중 30% HBr의 혼합물을 120℃에서 21시간동안 밀봉된 피셔-포터 병에서 교반시켰다. 고체는 가열기간동안 침전되었다. 냉각시킨 후, 1:1 에탄올/에틸에테르(250ml)을 첨가하고, 다시 에테르(3000ml)를 첨가하였다. 고체를 여과하여 수집하고 에틸에테르(3×2000ml)로 세척하였다. 수성용액을 진공중에서 농축하여 50ml로 하였다. 이소프로판올(900ml)을 점차적으로 첨가하여 펜타하이드로브로마이드 염 10.6g을 침전시켰다. 염을 H₂O(100ml)중에서 용해시키고 용액의 pH를 10N NaOH를 사용하여 11로 조정하고 용매를 진공 중에서 건조시켜서 제거하였다. 그런 다음 에탄올(2×500ml)을 첨가하고 이를 진공상태에서 건조, 제거하였다. 결과 생성된 백색옹일 고체를 뜨거운 THF(2×500ml)로 추출하고 실온에서 여과시켰다. 여액을 혼합시키고 진공중에서 용매를 제거하였다. 오일을 THF중에서 재용해시키고 불용성 불순물을 여과로 제거하였다. 용매를 진공중에서 제거하고, 잔여물을 CH₃CN 중에서 재용해시키고, 여과에 의해 혼탁함을 제거하였다. 조생성물을 냉각(-20℃) CH₃CN으로부터 재결정화하여 정제하고 0.762g(17% 수율)의 생성물을 백색 결정 고체로 얻었다 : mp 86-89.5℃;

E. [망간(II) 디클로로((R)-2-메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸)]의 합성

무수 MeOH(50ml)중의 실시예 4D에 따라 제조된 (R)-2-메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(0.600g, 2.6밀리몰)과 무수 망간(II) 클로라이드(0.33g, 2.6밀리몰) 용액을 건조질소 대기하에서 12시간동안 환류시켰다. 냉각시킨후, 셀라이트를 통해 혼합물을 여과시키고 진공상에서 농축시켰다. 결정화시키기 위해 에틸에테르를 첨가하였다. 결정을 여과로 수집하고 에테르로 세척시켜서 건조하여 680mg(73% 수율)의 생성물을 백색 결정 고체로 얻었다 :

[실시예 5]

A. 1,2-다이미노-4-메틸펜탄 디하이드로클로라이드의 합성

실온, 건조 알곤 대기하에서 무수 THF(500ml)중의 D,L-루이신 아미드 하이드로클로라이드의 슬러리를 교반하면서, 이에 15분 동안 리튬 알미늄 하이드라이드 용액(1200ml-THF 중 1.0M, 1.20몰)을 첨가하였다. 혼합물을 8시간동안 환류시키고, 그런 다음 얼음조에서 냉각시키면서 H₂O(200ml)을 적가하여 반응을 중지시켰다. 혼합물을 여과하여 고체를 제거하였으며 여액을 보존하였다. 고체를 THF(100ml)로 세척하고 뜨거운 THF(2×1.0ℓ) 중에서 슬러리화 하였다. THF 여액과 세척액을 배합하여 고체를 제거하였다. THF 용액을 진한 HCl을 사용하여 pH 1로 산성화하였다. 진공상에서 용매를 제거하고 약간 황색의 오일을 얻었다. 오일을 에탄올에 용해시키고 용매를 진공중에서 제거하여 결정화된 오일을 얻었다. 조 물질을 MeOH-에틸에테르로부터 재결정하여 정제하였으며, 42.3g(75% 수율)의 생성물을 백색 결정 형태로 얻었다 : mp 228-30℃;

B. N,N'-디(p-톨루엔설포닐)01,2,-디아미노-4-메틸펜탄의 합성

5N NaOH(100ml) 용액을 교반시키면서, 이에 실시예 5A에 따라 제조된 1,2-디아미노-4-메틸펜탄 디하이드로클로라이드(42.3g, 0.223몰)를 첨가하였다. 결과 생성된 용액을 NaCl로 포화시키고 아민을 CH₂Cl₂로 추출하였다(5×200ml). 혼합물을 배합하고, 건조시키고(MgSO4), 진공중에서 부피를 200ml로 감소시켰다. 그런 다음, 0℃에서 이 용액을 CH₂Cl₂(400ml) 중의 p-톨루엔설포닐 클로라이드(89.4g, 0.469몰)과 트리메틸아민(47.5g, .0469몰) 용액을 교반시키면서 이에 적가하였다. 첨가시간을 1시간이었다. 혼합물을 실온으로 데우고 부가된 19시간동안 교반시켰다. 그런 다음, 혼합물을 얼음(1000g) 상에 쏟고 CH₂Cl₂층을 분리하였다. CH₂Cl₂층을 1N HCl, H₂O 및 포화된 NaCl 용액으로 세척하고 건조시켰다(MgSO4). 용매를 진공중에서 제거시키고 결과 생성된 황색 오일을 헥산으로 세척하였다. 조 생성물을 CH₂Cl₂-헥산으로부터 재결정화하여 정제하고 67.9g(72% 수율)의 생성물을 백색 결정 고체로 얻었다 : mp 138-40℃;

C. 2-(2-메틸프로필)-1,4,7,10,13-펜타(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

건조 질소 블랭킷하에서 무수 DMF(500ml)중 실시예 5B에 따라 제조된 N,N'-디(p-톨루엔설포닐)-1,2-디아미노-4-메틸펜탄(21.2g, 0.500몰) 용액에 부분적으로 소듐 하이드라이드(3.00g 미네랄오일 중 80%, 0.100몰)를 첨가하였다. 결과 생성된 혼합물을 건조 알곤 대기중에서 30분간 교반시켰다. 그런 다음 용액을 100℃로 가열하고 무수 DMF(250ml)중 실시예2C에 따라 제조된 3,6,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-3,6,9-트리아자우데칸-1,11-디-p-톨루엔 설포네이트(48.1, 0.0500몰) 용액을 3시간동안 적가하였으며, 온도는 100℃로 유지시켰다. 용액을 부가적으로 100℃에서 1시간동안 교반시킨 후, 용매를 진공상에서 제거하여 부피 300ml로 하였다. 실온에서 생성물을 결정화하기 위해 MeOH-H₂O가 1:1인 혼합물(200ml)과 그런 다음 H₂O(1.4ℓ)를 천천히 첨가하였다. 결과 생성된 고체를 여과시키고 H₂O로 완전히 세척하였다. 그런 다음 고체를 CHCl3중에서 용해시키고 건조시켰으며(MgSO4), 용매를 진공중에서 제거하여 유리질의 황색 고체를 얻었다. 조 생성물을 CHCl3-MeOH로부터 재결정화하여 정제하여 14.2g(27% 수율)의 생성물을 무색의 침상형태로 정제하였다 : mp 142-5℃;

D. 2-(2-메틸프로필)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

건조 알곤 대기하에서, 실시예 5C에 따라 제조된 2-(2-메틸프로필)-1,4,7,10,13-펜타(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(14.1g, 0.0135몰)과 진한 H2SO4(50ml)의 혼합물을 100℃에서 가열하면서, 69시간동안 교반시켰다. 결과 갈색의 에탄올 용액(70ml)에서 0℃에서 교반시키면서 에틸 에테르(1ℓ)를 적가하였다. 갈색고체를 여과시키고 에틸 에테르로 완전히 세척하였다. 그런 다음 고체를 H₂O(100ml)에 용해시키고 생성된 용액을 에틸에테르로 세척시켰다. 고체의 소량을 여과로 제거시키고, 10N NaOH를 사용하여 pH를 10-11로 조정하고 용매를 진공중에서 제거하였다. 그런다음, 에탄올(2×250ml)을 첨가하고 진공중에서 제거하였다. 결과 생성된 갈색 오일 고체를 뜨거운 THF(2×500ml)로 추출하고 실온에서 여과하였다. 여액을 배합하고 용매를 진공중에서 제거하고 갈색 오일로서 조생성물을 얻어 이를 CH₃CN에 용해시키고 불용성 불순물을 제거하도록 여과하였다. 여액은 -20℃로 냉각시켜서 결정화하였다. 냉각(-20℃) CH₃CN으로부터의 재결정화는 215mg(20% 수율)의 생성물을 백색 결정 고체로서 얻었다 : mp 70-6℃;

E. [망간(II) 디클로로(2-(2-메틸프로필)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸)]의 합성

무수 메탄올(40ml) 중의 실시예 5D에 따라 제조된 2-(2-메틸프로필)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(0.66g, 2.4밀리몰)과 무수 망간(II) 클로라이드(0.31g, 2.4밀리몰) 용액을 건조 질소 대기 중에서 밤새 환류시켰다. 용액을 여과시키고 용매를 진공중에서 제거하였다. 결과 생성된 황색 고체는 THF-에틸 에테르로부터 재결정화되어 약간 색이 안좋은 백색고체로서 0.46g(48% 수율)의 생성물을 얻었다 :

[실시예 6]

A. 1,2-다이미노-3-페닐프로판의 합성

실온, 건조 알곤 대기하에서 무수 THF(200ml)중의 D,L-페닐알라닌 아미드 하이드로클로라이드(50.0g, 0.249몰)의 슬러리를 교반시키면서 30분동안 리튬 알미늄 하이드라이드 용액(1000ml-THF 중 1.0M, 1.00몰)을 첨가하였다. 혼합물을 7.5시간동안 환류시켰고, 얼음 조에서 냉각시키면서 H₂O(200ml)을 적가하여 반응을 중지시켰다. 고체를 여과시키고, 뜨거운 THF(2×500ml)와 그런 다음 메탄올(2×500ml)로 세척하였다. 여액과 세척액을 혼합시키고 진공중에서 용매를 제거하였다. 결과 생성된 황색오일을 CHCl3중에서 용해시키고 용액을 여과하고 건조하였다(MgSO4). 진공중에서 용매를 제거시켜서 조 생성물 34.6g(92% 수율)을 결정화된 황색 오일로서 얻었다 :

B. N,N'-디(p-톨루엔설포닐)-1,2-디아미노-3-페닐프로판의 합성

0℃ 건조 알곤 대기하에서 CH₂Cl₂(350ml)중의 p-톨루엔설포닐 클로라이드(92.0g, 0.482몰)와 트리에틸아민(48.8g, 0.482몰) 용액을 교반하면서, 이에 CH₂Cl₂(100ml) 중의 실시예 6A에 따라 제조된 1,2-다이미노-3-페닐프로판(34.5g, 0.230몰) 용액을 첨가하였다. 첨가시간은 1시간이었다. 혼합물을 실온으로 데우고 부가된 15시간동안 교반시켰다. 그런 다음, 혼합물을 얼음(500g)위에 쏟고 CH₂Cl₂층을 분리하였다. CH₂Cl₂층을 1N HCl, H₂O 및 포화된 NaCl 용액으로 세척하고 건조시켰다(H2SO4). 용매를 진공중에서 제거하고 결과 생성된 황색 오일을 헥산으로 세척하였다. 조 생성물을 CH₂Cl₂-헥산으로부터 재결정화함으로써 정제하여 71.4g(68% 수율)의 생성물을 얻었다 : mp 128-31℃;

C. 2-페닐메틸-1,4,7,10,13-펜타-(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

무수 DMF(1500ml)중 실시예 6B에 따라 제조된 N,N'-디(p-톨루엔설포닐)-1,2-디아미노-3-페닐프로판68.8g, 0.150몰) 용액을 교반시키면서, 이에 건조 건소 블랭킷하에서 부분적으로 소듐 하이드라이드(9.00g-미네랄오일 중 80%, 0.300몰)를 첨가하였다. 결과 생성된 혼합물을 건조 알곤 대기하에서 2시간동안 교반시켰다. 혼합물을 50℃로 가열함에 따라 부분적으로 용해되고 1,4,7,10,13,16-헥사옥사시클로옥타데칸(79.6g, 0.3몰)과 그런 다음 무수 DMF(1500ml)을 첨가하여 백색 고체 결정을 형성하였다. 그런 다음, 얇은 슬러리를 100℃로 가열하고 무수 DMF(750ml) 중 실시예 2C에 따라 제조된 3,6,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-3,6,9-트리아자운데칸-1,11-디-p-톨루엔 설포네이트 용액을 5시간 동안 적가하였고, 온도를 100℃로 유지하였다. 100℃에서 15시간 동안 용액을 교반시킨 후, 혼합물을 진공중에서 농축하여 1ℓ 부피로 하였다. 0℃에서 MeOH-H₂O(500ml) 2:1 혼합물과 그런 다음 H₂O(3.5ℓ)를 천천히 첨가하여 생성물을 결정화하였다. 결과 생성물인 갈색 오일을 여과시키고 H₂O로 완전히 세척하였다. 생성물을 DMF-H₂O로부터 재결정화하고 그런 다음 CHCl3 중에서 용해시켰다. CHCl3용액을 H₂O로 세척하고 건조시켰으며(MeOH), 용매를 진공중에서 제거하고 황색 타르를 얻었다. CHCl3-MeOH로부터 재결정화하여 정제된 조 생성물은 59.6g(37% 수율)으로 미세한 약간 색이 안좋은 백색 고체 결정을 얻었다 : mp 288-92℃;

D. 2-페닐메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

실시예 6C에 따라 제조된 2-페닐메틸-1,4,7,10,13-펜타(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(20.0g, 0.0186몰), 페놀(8.75g, 0.0929몰) 및 30% HBr/아세트산(250ml)의 혼합물을 각각 2개의 밀봉된 튜브에 넣어서 어두운 곳에서 120℃, 16시간 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시키고, 에탄올과 에틸 에테르 1:1인 혼합물(250ml)을 각각 튜브에 첨가하였다. 튜브의 내용물을 서로 혼합시키고 에틸 에테르(3ℓ)를 첨가하였다. 어두운 갈색의 고체를 여과시키고 에틸 에테르로 완전히 세척하였다. 그런 다음 오일 고체를 H₂O(1ℓ)에 용해시키고 생성된 용매를 에틸 에테르로 세척하였다. 용액을 진공 중에서 농축시켜서 부피 250ml로 하였다. 펜타하이드로브로마이드 염을 이소프로판올(1ℓ)을 첨가하고 결정화시키고 5℃에서 냉각시켰다. 펜타하이드브로마이드 염(21.2g)을 H₂O(50ml) 중에서 용해시키고 결과 생성된 용액을 에틸 에테르로 세척하였다. 용액의 pH를 10N NaOH로 11로 조정하고 진공중에서 용매를 제거하였다. 그런 다음 에탄올(2×500ml)을 첨가하고 제거하였다. 결과 생성된 갈색 오일 고체를 뜨거운 THF(2×500ml)로 추출하였고 여과하였다. 여액을 혼합하고, 진공중에서 용매를 제거하고 THF중에서 오일을 재용해시켰다. 여과시킨 후, 용매를 진공중에서 제거하였다. 잔여물을 CH₃CN-THF가 1:1인 혼합물 중에서 재용해시키고 여과하였다. 용매를 진공중에서 제거하고 조 생성물을 냉각CH₃CN(-20℃)로부터 재결정화하여 정제하고 4.47g(39% 수율)의 약간 백색의 결정고체로서 얻었다 : mp 98-100℃;

E. [망간(II) 디클로로(2-페닐메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸)]의 합성

무수 메탄올 중의 실시예 6D에 따라 제조된 2-페닐메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(1.5g, 4.9밀리몰)과 무수 망간(II) 클로라이드(0.62g, 4.9밀리몰) 용액을 건조 질소 대기 중에서 밤새 환류시켰다. 용액을 여과시키고 용매를 진공중에서 제거하였다. 황색 검(gum) 고체를아세톤중에서 세게 교반시켜서 정제하고 1.89g(89% 수율)의 백색 고체상태로 얻었다 :

[실시예 7]

A. 2-시클로헥실메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

실시예 6D에 따라 제조된 2-페닐메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(1.00g, 3.27밀리몰), MeOH(400ml) 및 2N HCl(10.0ml) 용액을 교반하면서, 이에 탄소상의 5% 로듐(1.00g)을 첨가하였다. 혼합물을 60psi에서 수소화하였다. 용기를 주기적으로 60psi로 다시 압력을 가하였다. 수소 공급은 10일 후 정지되고 11일에는 촉매가 여과되고 진공중에서 용매를 제거하여 황색 고체를 얻었다. 조 펜타하이드로클로라이드 염을 MeOH-에틸 에테르로부터 결정화하여 정제하고 약간 안좋은 백색 침상의 염형태로 1.43g의 생성물을 얻었다 : 염을 H₂O(10ml)중에서 용해시키고 용액의 pH를 10N NaOH를 사용하여 pH 10-11로 조정하였다. 용매를 진공중에서 제거하였다. 에탄올(2×100ml)을 첨가하고 제거하였다. 결과 생성된 오일 고체를 뜨거운 THF(2×250ml)로 추출하였고 여과하였다. 여액을 혼합시키고, 용매를 진공중에서 제거하였다. 결과 생성된 황색 오일을 CH₃CN중에서 용해시키고 용액을 여과시켰다. -20℃로 냉각시켜서 결정화하였다. 냉각(-20℃)CH₃CN로부터 재결정화로 486mg(48% 수율)의 생성물을 약간 색이 안좋은 백색의 고체 결정으로 얻었다 : mp 87-9℃;

B. [망간(II) 디클로로(2-시클로헥실메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸)]의 합성

무수 메탄올(30ml)중의 2-시클로헥실메탈-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(0.43g, 1.4밀리몰)과 무수 망간(II) 아세테이트(0.80g, 4.7밀리몰) 용액을 건조 질소 대기하에서 밤새 환류시켰다. 용매를 진공중에서 제거하고 결과 생성된 오일을 에틸 에테르(30ml)중에서 용해시켰다. 용액을 여과하여 혼탁함을 제거하고 증류 냉각시켜서, 0.85g(47% 수율)의 생성물을 백색 결정 고체로서 얻었다 :

[실시예 9]

[망간(II) 나이트레이트(1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸)] 나이트레이트의 합성

무수 메탄올(50ml)중의 실시예 1E에 따라 제조된 1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(0.50g, 2.3밀리몰) 및 망간(II) 나이트레이트 테트라하이드레이트(0.61g, 2.3밀리몰) 용액을 건조 질소 대기하에서 2시간동안 환류시켰다. 용액을 여과시키고 진공중에서 농축하여 부피 10ml로 하였다. 용액을 데우고 에틸 에테르(10ml)를 첨가하였다. 실온으로 냉각시켜서 결정화하여 0.80g(87% 수율)의 생성물을 대부분 무색의 결정으로 얻었다 :

[비교예 10~26]

상기 방법에 따라 다른 질소-포함 마크로사이클릭리간드의 망간(II) 착물을 제조하였다. 화합물은 실시예 43중에서 설명한바, 실시예 1-9 및 27-42의 화합물에 비교되었다. 이 결과는 표 2에서 나타내었다.

[실시예 10]

A. 1,5,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-1,5,9-트리아지노난의 합성

피리딘(600ml)중 p-톨루엔설포닐 클로라이드(240g, 1.26몰) 용액을 0℃에서 교반하면서 이에 건조 질소 대기하 피리딘(100ml)중 1,5,9-트리아자노난(50.0g, 0.381몰) 용액을 첨가하였으며, 온도를 ≤60℃로 유지하였다. 첨가시간은 15분이었다. 용매를 진공중에서 제거시키고 결과 황색오일을 에틸 아세테이트(1ℓ)와 H₂O(500ml)중에서 용해시켰다. 에틸 아세테이트 층을 분리시키고, 0.1N HCl, H₂O 및 포화된 NaCl용액으로 세척시켰고, 건조시켰다(MgSO4). 용액을 실리카 겔로 탈색시키고 진공중에서 용매를 제거하여 133g(59% 수율)의 조 생성물을 유리질 고체로서 얻었다 :

B. 1,5,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-1,5,9-트리아자노난-1,9-디소듐 염의 합성

에탄올(300ml)중 1,5,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-1,5,9-트리아지노난(133g, 0.223몰) 용액을 건조 알곤 대기하에서 가열하여 환류시킨 용액에 가능한 빨리 소듐 에톡사이드 용액(에탄올(300ml)중에서 소듐금속(10.8g, 0.469몰)을 용해시켜서 제조)을 첨가하였다. 에탄올(500ml)을 첨가한 후, 혼합물을 가열하여 환류시켰다. 혼합물을 실온으로 냉각시키고 에틸 에테르(200ml)를 첨가하였다. 결정을 건조 질소 블랭킷 하에서 여과시키고 에탄올과 에틸 에테르로 세척하여 진공중에서 건조시킨 다음, 130g(92% 수율)의 생성물을 약간 안좋은 백색 분말형태로 얻었다 :

C. 4-아자헵탄-1,7-디올의 합성

본 화합물은 알콕, 엔., 커존, 이., 무어, 피., 오만, 에이취. 및 피어포인트, 씨.의 저널 오브 케미칼 소사이어티 달톤 트란스.(J. Chem.Soc. Dalton Trans.), 1361-4(1985)의 방법에 따라 합성되었다. 3-아미노-1-프로판올)50.0g, 0.666몰)을 0℃ 건조 알곤 대기중에서 교반시키고 이때 메틸 아크릴레이트(57.3g, 0.666몰)를 적가하여 온도를 0℃로 유지하였다. 첨가시간은 1시간이었다. 혼합물을 실온에서 1시간동안 교반시킨 다음, 정제단계를 거치지 않고 다음 단계에서 사용되는 약간 황색의 오일로서 3-(3-하이드록시프로필아미노) 메틸 프로파노에이트를 얻었다 : bp 145℃(0.4mmHg);

D. 4-(p-톨루엔설포닐)-4-아자헵탄-1,7-디-p-톨루엔설포네이트의 합성

0℃, 건조 알곤 대기하에서, CH₂Cl₂(1.0ℓ)중 p-톨루엔설포닐 클로라이드(253g, 1.33밀리몰)와 트리에틸아민(143g, 1.41몰)용액을 교반시키면서 이에 CH₂Cl₂(350ml)중 실시예 10C에 따라 제조된 4-아자헵탄-1,7-디올(53.6g, 0.402밀리몰) 용액을 첨가하여, 온도를 10℃로 유지시켰다. 첨가시간은 15분이었다. 혼합물을 실온으로 데우고 부가적으로 22시간동안 교반시켰다. 그런 다음 혼합물을 얼음(1000g) 상으로 쏟아붓고 CH₂Cl₂층을 분리시켰다. CH₂Cl₂층을 1N HCl, H₂O 및 포화된 NaCl용액으로 세척시키고 건조시켰다(MgSO4). 용매를 진공중에서 제거하고 결과 생성된 황색오일을 헥산으로 세척하였다. 조생성물을 에틸 아세테이트-헥산으로부터 재결정화하여 정제하고 196g(82% 수율)의 생성물을 무색의 침상으로 얻었다 : mp 76-80℃;

E. 1,5,9,13-테트라(p-톨루엔설포닐)-1,5,9,13-테트라아지시클로헥사데칸의 합성

100℃, 건조 알곤 대기하에서 무수 DMF(470ml) 중의 실시예 10B에 따라 제조된 1,5,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-1,5,9-트리아자노닐-1,9-디소듐 염(30.0g, 0.0470몰) 용액에 무수 DMF(230ml)중의 실시예 10D에 따라 제조된 4-(p-톨루엔설포닐)-4-아자헵탄-1,7-디-p-톨루엔설포네이트(28.0g, 0.0470몰) 용액을 3시간동안 적가하면서 100℃로 유지시켰다. 100℃에서 부가적으로 1시간동안 용액을 교반시킨 후, 혼합물을 진공중에서 농축시켜서 부피 250ml로 하였다. 50℃에서 H₂O(1750ml)을 천천히 적가하여 생성물을 결정화하였다. 결과 생성된 엷은 황색의 고체를 여과시키고 H₂O로 완전히 세척하여 진공중에서 건조시켰다. 고체를 CHCl3중에서 용해시키고 용액을 여과하였다. 용매를 진공중에서 제거하였다. 조생성물을 DMF-메탄올로부터 재결정화하여 정제하면 33.7g(85% 수율)의 생성물을 백색 결정 고체로 얻었다 : mp 283.5-5℃;

F. 1,5,9,13-테트라아자시클로헥사데칸의 합성

실시예 10E에 따라 제조된 1,5,9,13-테트라(p-톨루엔설포닐)-1,5,9,13-테트라아지시클로헥사데칸(33.7g, 0.0339몰)과 진한 H2SO4(100ml)의 혼합물을 건조 알곤 대기하에서 교반시키면서 100℃에서 72시간동안 가열하였다. 결과 생성된 갈색 용액에 0℃에서 교반시키면서 에탄올(200ml)을 적가하고 에틸 에테르(500ml)를 첨가하였다. 갈색 고체를 여과시키고 에틸 에테르로 완전히 세척시켰다. 그런 다음 고체를 H₂O(50ml)에 용해시키고, 고체 NaOH를 사용하여 pH를 11로 조정하고 용매를 진공중에서 제거하였다. 결과 생성된 갈색의 오일 고체를 뜨거운 THF(4×100ml)로 추출시키고 추출물을 여과하였다. 여액을 혼합시키고 여과하여 혼탁성을 제거하였다. 진공중에서 용매를 제거하고 조생성물을 CHCl3-에틸 에테르로부터 재결정화하여 정제하고 4.29g(47% 수율)의 생성물을 무색의 프리즘으로 얻었다 : mp 84-6℃;

G. [망간(II)-1,5,9,13-테트라아자시클로헥사데칸]클로라이드의 합성

무수 메탄올(60ml)중의 실시예 10E에 따라 제조된 1,5,9,13-테트라아자시클로 헥사데　(1.0g, 4.4.밀리몰)과 무수 망간(II) 클로라이드(0.55g, 4.4밀리몰)용액을 건조 질소 대기하에서 1시간동안 환류시켰다. 여과에 의해 혼탁도를 제거하고 진공중에서 용매를 제거하였다. 잔여물을 에탄올-에틸 에테르로부터 결정화하여 0.51g(33% 수율)의 생성물을 백색 결정 고체로 얻었다 :

[실시예 11]

A. 1,5,8,12-테트라(p-톨루엔설포닐)-1,5,8,12-테트라아자도데칸의 합성

0℃에서 피리딘(1.5ℓ)중의 p-톨루엔설포닐 클로라이드(460g, 2.41몰) 용액을 교반시키면서, 이에 건조 알곤 대기하에서 피리딘(100ml)중의 1,5,8,12-테트라아자도데칸(100g/0.574몰)용액을 첨가하였으며, 온도를 ≤50℃로 유지시켰다. 첨가시간은 1시간이었다. 혼합물을 실온으로 냉각시키고 2시간동안 교반시켰다. H₂O(3ℓ)를 냉각된(얼음 조) 혼합물로 서서히 첨가하였다. 결과 생성된 갈색용액을 여과시키고 H₂O로 완전히 세척하였다. 조 생성물을 DMF-H₂O로부터 재결정화하여 정제하고 238g(53% 수율)의 생성물을 조 과립고체형태로서 얻었다 : mp 141-2℃;

B. 3-(p-톨루엔설포닐)-3-아자펜탄-1,5-디-p-톨루엔 설포네이트의 합성

5℃, 건조 알곤 대기하에서 무수 CH₂Cl₂(1.5ℓ)중 p-톨루엔설포닐 클로라이드(598g, 3.14몰)와 트리메틸아민(318g, 3.14몰) 용액을 교반시키면서 CH₂Cl₂(50ml)중의 디에탄올아민(100g, 0.951몰) 용액을 첨가하여 온도를 10℃로 유지시켰다. 그런다음 H₂O(1.5ℓ)를 첨가하고 CH₂Cl₂층을 분리시켰다. CH₂Cl₂층을 10% HCl과 H₂O로 세척시키고 건조시켰다(MgSO4). 용매를 진공중에서 제거하고 약간 않좋은 색의 백색 고체를 얻었다. 조 생성물을 에틸 아세테이트-헥산으로부터 재결정화하여 정제하고 329g(61% 수율)의 생성물을 백색 분말 형태로 얻었다 : mp 86-7.5℃;

C. 1,4,7,11,14-펜타(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,11,14-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

무수 DMF(470ml) 중의 실시예 11A에 따라 제조된 1,5,8,12-테트라(p-톨루엔설포닐)-1,5,8,12-테트라아자도데칸(36.9g, 0.0467몰) 용액에 건조 질소 블랭킷하에서 소듐 하이드라이드(2.80g-미네랄 오일중의 80%, 0.0933몰)를 부분적으로 첨가하였다. 결과 생성된 혼합물을 건조 알곤 대기하에서 30분동안 교반시켰다. 그런 다음, 용액을 100℃로 가열시키고 무수 DMF(230몰)중의 실시예 11B에 따라 제조된 3-(p-톨루엔설포닐)-3-아자펜탄-1,5-디-p-톨루엔설포네이트(26.5g, 0.0467몰)용액을 3시간동안 첨가하였으며, 100℃에서 온도를 유지시켰다. 100℃에서 부가적으로 1시간동안 용액을 교반시킨 후, 혼합물을 진공중에서 농축시켜서 부피를 400ml로 하였다. 실온에서 H₂O(1.5ℓ)을 천천히 첨가하여 생성물을 결정화하였다. 결과 생성된 약간 황색인 고체를 여과시키고 H₂O로 완전히 세척하고 진공 중에서 건조시켰다. 조 생성물을 CH₂Cl₂-헥산으로부터 재결정화하여 정제하고 26.3g(55% 수율)의 생성물을 백색 결정 고체로서 얻었다 : mp 235.5-6.5℃(dec.);

D. 1,4,7,11,14-펜타아자시클로헵타데칸의 합성

실시예 11C에 따라 제조된 1,4,7,11,14-펜타(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,11,14-펜타아자시클로펜타데칸(26.3g, 0.0258몰)과 포화된 H2SO4(80ml)의 혼합물을 건조 질소 대기하에서, 교반시키면서 100℃에서 72시간동안 가열하였다. 결과 생성된 갈색 용액에 0℃에서 교반시키면서 에탄올(160ml)을 적가하였으며, 이에 에틸 에테르(400ml)를 첨가하였다. 결과 생성된 갈색 고체를 여과시키고 P2O5 진공중에 건조하였다. 그런 다음, 타르 고체를 10N NaOH첨가로 용해시키고 염을 여과하여 제거시켰다. 그런 다음 용액을 CHCl3(6×200ml)로 추출하였다. 추출물을 결합시키고, 건조시키고(Na2SO4) 용매를 진공중에서 제거하여 결정화된 오일형태를 얻었다. 조 생성물을 헥산 중에서 용해시키고 불용성 불순물 여과로 제거하였다. -20℃로 냉각시켜서 2.28g(36% 수율)의 생성물의 무색의 침상형태로 얻었다 : mp 49-51℃;

E. [망간(II)(1,4,7,11,14-펜타아자시클로헵타데칸)] 클로라이드의 합성

무수 메탄올(50ml)중의 실시예 11D에 따라 제조된 1,4,7,11,14-펜타아자시클로헵타데칸(0.70g, 2.9밀리몰)과 무수 망간(II) 클로라이드(0.36g, 2.9밀리몰) 용액을 건조 질소 대기하에서 2시간동안 환류하였다. 용액을 여과하여 진공중에서 농축시키고 20ml의 부피를 얻었다. 에틸에테르(5ml)를 첨가하고 0℃로 냉각시키면서 0.80℃(75% 수율)의 생성물을 백색 결정고체로서 얻었다 :

[실시예 12]

A. 1,4,7,10,14-펜타(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,14-펜타아자시클로헵타데칸의 합성

건조 알곤 대기하, 100℃에서 무수 DMF(500ml) 중의 실시예 10B에 따라 제조된 1,5,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-1,5,9-트리아자노닐-1,9-디소듐 염(31.9g, 0.0500몰) 용액에 무수 DMF(250ml)중의 실시예 1C에 따라 제조된 3,6-비스(p-톨루엔설포닐)-3,6-디아자옥탄-1,8-디-p-톨루엔설포네이트(38.3g, 0.0500몰) 용액을 3시간동안 적가하였으며, 이때 온도를 100℃로 유지시켰다. 100℃에서 부가적으로 1시간동안 용액을 교반시킨 뒤, 용액을 진공중에서 농축시켜서 부피 300ml로 부피로 하였다. 에탄올(500ml)을 천천히 첨가하였다. 혼합물을 15분간 환류시키고 슬러리에 H₂O(1ℓ)을 첨가하였다. 결과 생성된 황색 고체를 여과시키고 H₂O로 완전히 세척하였다. 고체를 CHCl3로 용해시켰다. CHCl3 용액을 H₂O, 포화된 NaCl 용액으로 세척시키고 건조시켰다(Na2SO4). 용매를 진공중에서 제거하고 조생성물을 플래쉬 크로마토그래피(flash chromatography : 실리카겔, CHCl3-97:3(V/V) CHCl3-MeOH 구배)로 정제하여 28.5g(56% 수율)의 생성물을 부정형 백색 고체로서 얻었다 : Rf=0.16, 실리카겔-CHCl3

B. 1,4,7,10,14-펜타아자시클로헵타데칸의 합성

실시예 12A에 따라 제조된 1,4,7,10,14-펜타(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,14-펜타아자시클로헵타데칸(28.5g, 0.0279몰)과 포화된 H2SO4(100ml)의 혼합물을 건조 알곤 대기하 72시간동안 100℃에서 교반시키면서 가열하였다. 결과 생성된 갈색 용액에 0℃에서 교반시키면서 에탄올(100ml)을 적가하였으며, 이에 에틸 에테르(1ℓ)를 첨가하였다. 갈색 고체를 여과시키고 에틸에테르로 완전히 세척하였다. 용액의 pH를 10N NaOH를 사용하여 11로 조정하고 용매를 진공중에서 제거하였다. 결과 생성된 갈색 오일 고체를 뜨거운 THF(2×500ml)로 추출하고 THF추출물을 여과하였다. 여액을 결합시키고 진공중에서 용매를 제거하였다. 오일 잔여물을 뜨거운 헥산중에서 용해시키고 불용성 불순물을 여과로 제거하였다. 용매를 진공중에서 제거하고 잔여오일을 진공 증류로 정제하여 2.68g(39% 수율)의 생성물을 약간 황색의 오일형태로 얻었다 : bp 140-5℃(0.10mmHg)

C. [망간(II)(1,4,7,10,14-펜타아자시클로헵타데칸)] 클로라이드의 합성

무수 메탄올중의 실시예 12B에 따라 제조된 1,4,7,10,14-펜타아자시클로헵타데칸(1.0g, 4.3밀리몰)과 무수 망간(II) 클로라이드(0.54g, 4.3밀리몰) 용액을 건조 질소 대기하에서 16시간동안 교반시켰다. 불용성 불순물을 여과로 제거시키고 용액을 진공중에서 농축하여 6ml 부피로 하였다. 0.71g(45% 수율)의 생성물을 백색 결정 고체로서 얻었다 :

[실시예 13]

A. [망간(II)(1,4,7,10,13,16-헥사아자시클로옥타데칸)] 클로라이드의 합성

무수 메탄올(50ml)중의 1,4,7,10,13,16-헥사아자시클로옥타데칸(0.47g, 1.8밀리몰)과 무수 망간(II) 클로라이드(0.23g, 1.8밀리몰) 용액을 건조 질소 대기하에서 환류시켰다. 용액을 여과시키고 진공중에서 제거하였다. 고체를 에탄올-에틸 에테르로부터 재결정화하여 0.54g(77% 수율)의 생성물을 백색 결정고체로 얻었다 :

[실시예 14]

A. 1,4,7,10,13,16,19-헵타아자시클로헤네이코산의 합성

1,4,7,10,13,16,19-헵타(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,13,16,19-헵타아자시클로헤네이코산(28.3g, 0.0205몰) 및 포화된 H2SO4(85ml)의 혼합물을 건조 알곤 대기하에서 4일간 교반시키면서 100℃로 가열하였다. 결과 생성된 용액에, 0℃에서 교반시키면서 에탄올(170ml)을 적가하였으며 이에 에틸 에테르(430ml)를 첨가하였다. 고체를 여과시키고 P2O5 진공중에서 건조시켰다. 그런 다음 고체를 H₂O(75ml)중에서 용해시키고 10N NaOH를 사용하여 용액의 pH를 10으로 조정하였다. 불용성 불순물을 여과로 제거시키고 용액을 6×CHCl3로 추출하였다. 추출액을 결합시키고, 건조시켜서(Na2SO4) 진공중에서 용매를 제거하고 결정화된 황색 오일을 얻었다. 수용액 층을 진공중에서 건조시키고 결과 생성된 갈색 오일을 뜨거운 THF(2×500ml)로 추출하였다. THF 추출물을 여과시키고, 상기에서 얻은 황색 고체와 결합시켰다. 불용성 불순물을 여과로 제거하고 용매를 진공중에서 제거하고 황색의 결정 고체를 얻었다. 조 생성 고체를 CHCl3-아세토니트릴로부터 결정화하여 505mg(8% 수율)의 생성물을 무색의 침상형태로 얻었다 : mp 163-5℃;

B. [망간(II)(1,4,7,10,13,16,19-헵타아자시클로헤네미코산)] 클로라이드의 합성

무수 메탄올 중의 실시예 14A에 따라 제조된 1,4,7,10,13,16,19-헵타아자시클로헤네미코산(0.38g, 1.4밀리몰)과 무수 망간(II) 클로라이드(0.18g, 1.4밀리몰) 용액을 건조 질소 대기하에서 1.5시간동안 환류시켰다. 용매를 진공 중에서 제거하여 거의 건조시키고

[실시예 15]

A. N-메틸비스(2-클로로에틸) 아민의 합성

H₂O(125ml)중의 N-메틸비스(2-클로로에틸) 아민 하이드로클로라이드(25.0g, 0.130몰) 용액에 1N NaOH(120ml)을 첨가하였으며 결과 생성된 용액을 CH₂Cl₂로 추출하였다. 추출물을 결합시키고, 건조시켜서(MgSO4) 진공중에서 용매를 제거하여 20.2g(100% 수율)의 생성물을 무색 액체 형태로 얻었다 :

B. 1,4,7,10-테트라(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,-테트라아자데칸의 합성

피리딘(650ml)중의 p-톨루엔설포닐 클로로라이드(285g, 1.50몰) 용액을 5℃에서 교반시키면서 이에 건조 알곤 대기하 피리딘(200ml) 중, 1,4,7,10-테트라아자데칸(48.0g, 0.328몰)용액을 첨가하였으며, 이때 온도를 20℃로 유지시켰다. 혼합물을 실온에서 3일간 교반시켰다. H₂O(1ℓ)를 냉각된 혼합물(얼음 조에서)에 천천히 첨가하였다. 고체를 여과시키고, H₂O로 완전히 세척시키고 진공중에서 건조시켜서 225g(90% 수율)의 생성물을 분말형태로 얻었다 : mp 222-4℃;

C. 1-메틸-4,7,10,13-테트라(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

무수 DMF(1ℓ)중의 실시예 15B에 따라 제조된 1,4,7,10-테트라(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10-테트라아자데칸(66,5g, 0.0872몰) 용액에 건조 질소 블랭킷하에서 소듐 하이드라이드(5.22g-미네랄 오일중의 80%, 0.174몰)를 부분적으로 첨가하였다. 결과 생성된 혼합물을 건조 알곤 대기하에서 30분간 교반시켰다. 그런 다음 용액을 100℃로 가열시키고 무수DMF(200ml)중의 실시예 15A에 따라 신선한 상태로 제조된 N-메틸비스(2-클로로에틸)아민(13.6g, 0.0872몰) 용액을 1.5시간동안 적가하였으며, 온도를 100℃로 유지시켰다. 부가적으로 100℃에서 45분동안 교반시킨 후, 용액을 진공 중에서 농축시켜서 750ml 부피로 하였다. 실온에서 H₂O를 천천히 첨가하여 생성물을 결정화하였다. 결과 생성된 갈색 고체를 여과시키고, H₂O로 완전히 세척하고 P2O5진공 중에서 건조시켜서 조 생성물을 62.5g(85% 수율)의 갈색 고체형태로서 얻었다. 생성물을 DMF-H₂O로부터 결정화하여 정제하고 황색 고체형태로서 얻었다 : mp 170-1℃;

D. 1-메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

실시예 15C에 따라 제조된 1-메틸-4,7,10,13-테트라(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로데칸(3.6g, 4.3밀리몰)과 포화된 H2SO4(15ml) 혼합물을 건조 알곤 대기하에서 72시간동안 교반시키면서 100℃로 가열하였다. 결과 생성된 갈색 용액에 5℃에서 교반시키면서 에탄올(30ml)를 적가하였으며, 이에 에틸 에테르(80ml)를 첨가하였다. 갈색 고체를 여과시키고 H₂O(10ml)에서 용해시켰다. 용액의 pH를 10N NaOH를 사용하여 10으로 조정시키고 용액을 6×CHCl3로 추출하였다. 추출물을 결합시키고 건조시켜서(Na2SO4) 진공중에서 용매를 제거하였다. 조 생성물인 고체를 냉각된(-20℃)-CH₃CN으로부터 결정화하고 정제하고 0.50g(51% 수율)의 생성물을 무색 침상 형태로 얻었다 : mp 71.0-2.5℃;

E. [망간(II)(1-메틸-1,3,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸)]클로라이드의 합성

무수 메탄올(40ml)중의 실시예 15D에 따라 제조된 1-메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(0.32g, 1.4밀리몰)과 무수 망간(II) 클로라이드(0.18g, 1.4밀리몰) 용액을 건조 질소 대기하에서 2시간동안 환류하였다. 용액을 여과시키고 진공중에서 용매를 제거하였다. 잔여물을 에탄올-에틸 에테르로부터 재결정화하여 70mg(14% 수율)의 생성물을 백색 고체형태로 얻었다 :

[실시예 16]

A. 1,4,8,11-테트라(p-톨루엔설포닐)-1,4,8,11-테트라아자운데칸의 합성

무수 피리딘(600ml)중의 p-톨루엔설포닐 클로라이드(262g, 1.37몰) 용액을 5℃에서 교반시키면서 이에 건조 알곤 대기하에서 무수 피리딘(200ml) 중의 1,4,8,11-테트라아자데칸(49.1g, 0.306몰)용액을 첨가하였으며, 이때 온도를 20℃로 유지시켰다. 첨가시간은 1시간이었다. 혼합물을 실온에서 밤새 교반시켰다. 냉각된 혼합물(냉각조에서)에 H₂O(1.5ℓ)를 천천히 첨가하였다. 결과 생성된 오일을 CH₂Cl₂중에서 용해시키고 수성층으로부터 분리시켰다. CH₂Cl₂층을 5% HCl과 H₂O로 세척시키고 건조시켰다(MgSO4). 용매를 진공중에서 제거하고 오일을 고체상태로 얻었다. 결과 생성된 고체를 갈아서 분말화하고 진공중에서 건조시켜서 조 생성물을 186g(78% 수율) 얻었다 :

B. 1-메틸-4,7,11,14-테트라(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,11,14-펜타아자시클로펜타데칸의합성

무수 DMF(1ℓ) 중의 실시예 16A에 따라 제조된 1,4,8,11-테트라(p-톨루엔설포닐)-1,4,8,11-테트라아자운데칸(80.7g, 0.104몰)용액을 교반시키면서 이에 건조 질소 블랭킷하에서 소듐 하이드(6.24g-미네랄 오일 중 80%, 0.208몰)를 부분적으로 첨가하였다. 결과 생성된 혼합물을 건조 알곤 대기하에서 30분간 교반시켰다. 그런 다음 용액을 100℃로 가열하여 무수 DMF(200ml) 중의 실시예 15A에 따라 신선한 상태로 제조된 N-메틸비스(2-클로로에틸)아민(16.2g, 0.104몰)용액을 100℃로 유지시키면서 45분간 적가하였다. 교반시킨 후, 100℃에서 부가된 45분간 용액을 진공상태에서 농축시키면서 900ml 부피로 하였다. 실온에서 H₂O(1200ml)을 첨가하여 생성물을 결정화하였다. 고체를 P2O5 진공중에서 건조시키고 83.2g(93% 수율)의 조생성물을 갈색 고체 형태로 얻었다. 조 생성물의 일부(50g)를 플래쉬 크로마토그래피(실리카겔, CHCl3-95:5(V/V)-CHCl3-MeOH 구배)로 정제허야 16.8g(34% 수율)의 생성물을 약간 황색의 고체형태로 얻었다. 분석 샘플을 CH₂Cl₂-헥산으로부터 재결정화하였다 : mp 183-5℃; Rf=0.60, 실리카겔-95:5(V/V) CH₂Cl₂-MeOH;

C. 1-메틸-1,4,7,11,14-펜타아자시클로헥타데칸의 합성

실시예 16B에 따라 제조된 1-메틸-4,7,11,14-펜타(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,11,14-펜타아자시클로헥타데칸(16.3g, 0.0190몰)과 포화된 H2SO4(100ml)의 혼합물을 건조 알곤 대기하에서 64시간동안 교반시키면서 100℃로 가열하였다. 결과 생성된 갈색 용액에 5℃에서 교반시키면서 에탄올(200ml)을 적가하였으며 에틸 에테르(500ml)를 첨가하였다. 갈색 고체를 여과시키고 H₂O(75ml)중에서 용해시켰다. 추출물을 결합시키고, 건조시켜서(Na2SO4) 용매를 진공중에서 제거하였다. 조 생성물은 냉각(-20℃) CH₃CN으로부터 결정화하고 정제하고 756mg(15% 수율)의 생성물을 백색 결정 고체로서 얻었다 : mp 85-7℃;

D. [망간(II)(1-메틸-1,4,7,11,14-펜타아자시클로헥타데칸)] 클로라이드의 합성

무수 메탄올(50ml)중의 실시예 16C에 따라 제조된 1-메틸-1,4,7,11,14-펜타아자시클로헥사데칸(0.65g, 2.7밀리몰)과 무수 망간(II) 클로라이드(0.33g, 2.7밀리몰) 용액을 건조 질소 대기하에서 2시간동안 환류하였다. 용액을 여과시키고 진공중에서 용매를 제거하였다. 잔여물을 에탄올-에틸 에테르로부터 재결정화하여 800mg(82% 수율)의 생성물을 백색 고체로서 얻었다 :

[실시예 17]

A. 4,7,10,13-테테르(p-톨루엔설포닐)-1-옥시-4,7,10,13-테트라아자시클로펜타데칸의합성

무수 DMF(460ml) 중의 1,4,7,10-테트라(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10-테트라아자데칸(35.3g, 0.0463몰)용액에 소듐 하이드(2.77g-미네랄 오일 중 80%, 0.0925몰)를 부분적으로 첨가하였고, 결과 생성된 혼합물을 건조 알곤 대기하에서 30분간 교반시켰다. 그런 다음 용액을 100℃로 가열하여 무수 DMF(90ml) 2-클로로에틸 에테르(6.61g, 0.0463몰)용액을 1.5시간동안 적가하고 온도를 100℃로 유지시켰다. 부가적으로 1.5시간동안 용액을 100℃에서 교반시킨 후 냉각시키면서(얼음 조에서) H₂O(3ℓ)을 첨가하여 생성물을 고체화하였다. 결과 생성된 갈색 고체 형태를 여과시키고 진공 중에서 건조시켰다. 조 생성물을 CH₂Cl₂-헥산으로부터 결정화하여 정제하고 13.2g(34% 수율)의 생성물을 약간-백색의 고체형태로서 얻었다 : mp 197.5-201℃;

B. 1-옥사-4,7,10,13,-테트라아자시클로펜타데칸의 합성

실시예 17A에 따라 제조된 4,7,10,13-테트라(p-톨루엔설포닐)-1-옥시-4,7,10,13-테트라아자시클로펜타데칸(10.9g, 0.0131몰)과 포화된 H2SO4(70ml)의 혼합물을 건조 알곤 대기하에서 70시간동안 교반시키면서 100℃로 가열하였다. 결과 생성된 갈색 용액에 5℃에서 교반시키면서 에탄올(140ml)을 적가하였으며, 따라서 에틸 에테르(340ml)를 첨가하였다. 검(gum)과 같은 갈색 고체를 여과시키고 H₂O(100ml) 중에서 용해시켰다. 10N NaOH를 사용하여 용액의 pH를 10으로 조정하고 6×100ml CHCl3로 용액을 추출하였다. 추출물을 결합시켜서 건조시키고(Na2SO4), 진공중에서 용매를 제거하였다. 조 생성물을 헥산으로부터 결정화하여 정제하고 0.49g(17% 수율)의 생성물을 무색 침상형태로 얻었다 : mp 80-1℃;

C. [망간(II)(1-옥사-4,7,10,13-테트라아자시클로펜타데칸)]클로라이드의 합성

메탄올 중의 실시예 17B에 따라 제조된 1-옥시-4,7,10,13-테트라아자시클로펜타데칸(0.42g, 1.9밀리몰)과 무수 망간(II) 클로라이드(0.24g, 0.19밀리몰) 용액을 건조 질소 대기하에서 2시간동안 환류시켰다. 용액을 진공 중에서 농축시켜서 5ml 부피로 하였고, 이에 에틸 에테르(30ml)를 첨가하였다. 0.39g(59% 수율)의 생성물을 백색 고체 형태로 얻었다 :

[실시예 18]

A. 1,4,8.12-테트라메틸-1,4,8,12-테트라아자시클로펜타데칸의 합성

88% 수성 포름산(30ml, 0.66몰)과 37% 수성 포름 알데하이드(22ml, 0.30몰)의 용액을 교반시키면서 이에 알곤 대기하에서 15분동안 1,4,8,12-테트라아자시클로펜타데칸(5.0g, 0.023몰)을 부분적으로 첨가하였다. 그런 다음, H₂O(3.0ml)을 첨가하고 혼합물을 20시간동안 환류시켰다. H₂O(30ml)을 첨가하고 10N NaOH를 사용하여 pH를 12로 맞추면서 혼합물을 냉각시켰고(얼음 조에서), 온도를 20℃로 유지하였다. 용액을 5×75ml CHCl3 추출시키고, 추출물을 결합하여 건조시키고(Na2SO4) 용매를 진공중에서 제거하였다. 결과 생성된 황색 오일을 진공 중에서 증류하여 정제하고 2.6g(41% 수율)의 생성물을 무색 오일 형태로 얻었다 : bp 80-6℃(0.05mmHg);

B. [망간(II) 1,4,8,12-테트라메틸-1,4,8,12-테트라아자시클로펜타데칸]클로라이드의 합성

무수 메탄올(75ml) 중의 실시예 18A에 따라 제조된 1,4,8,12-테트라메틸-1,4,8,12-테트라아자시클로펜타데칸(1.0g, 3.7밀리몰)과 무수 망간(II) 클로라이드(0.46g, 3.7밀리몰) 용액을 실온에서 2.3시간동안 교반시킨 다음 2시간 동안 환류시켰다. 결과 생성된 유백색 용액을 뜨겁게 여과시키고 진공중에서 용매를 제거하여 부피를 5ml로 감소시켰다. 결과 생성된 백색 고체를 메탄올-에틸 에테르로부터 재결정화하여 정제하고 0.81g(54% 수율)의 생성물을 백색 결정 고체 형태로서 얻었다 :

[실시예 19]

88% 수성 포름산(13ml, 0.33몰)과 실시예 1E에 따라 제조된 1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(2.0g, 9.3밀리몰) 용액을 알곤 대기하에서 5분동안 37% 수성 포름알데하이드(12ml, 0.15몰)를 첨가하였다. 그런 다음, H₂O(1.5ml)를 첨가하고 혼합물을 39시간동안 환류시켰다. H₂O(10ml)을 첨가시키고, 10N NaOH로 pH를 12로 조정하면서 혼합물을 냉각하였고(얼음 조에서), 온도를 20℃로 유지하였다. 용액을 3×50ml CH₂Cl₂로 추출하고 추출물을 결합시키고 건조시켰으며(Na2SO4), 용매를 진공중에서 제거하였다. 결과 생성된 황색오일을 진공중에서 증류하여 정제하고 1.3g(48% 수율)의 생성물을 무색 오일 형태로 얻었다 : bp 105-7℃(0.15mmHg);

B. [망간(II) 1,4,7,10,13-펜타메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸]클로라이드의 합성

무수 메탄올(75ml) 중의 실시예 19A에 따라 제조된 1,4,7,10,13-펜타메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로 펜타데칸(0.97g, 3.4밀리몰)과 무수 망간(II) 클로라이드(0.42g, 3.4밀리몰)용액을 건조 질소 대기하에서 2시간동안 환류시켰다. 용매를 진공중에서 제거하였다. 오일 잔여물을 에탄올-에틸 에테르로부터 재결정화하고 1.14g(82% 수율)의 생성물을 백색 결정 고체로서 얻었다 :

[실시예 20]

[망간(II)(1,4,8,11-테트라아자시클로펜타데칸] 클로라이드의 합성

건조 질소 대기하에서 환류시킨 무수 메탄올(100ml) 중의 무수 망간(II) 클로라이드(1.00g, 8.0밀리몰) 용액에 1,4,8,11-테트라아자시클로펜타데칸(1.58g, 8.0밀리몰)을 첨가하였다. 백색 고체를 침전시키고 결과 생성된 슬러리를 밤새 환류시켰다. 고체를 여과시키고, 메탄올로 세척시킨 다음 에틸 에테르로 세척시키고, 2.35g(91% 수율)의 생성물을 백색 고체로서 얻었다 :

[실시예 21]

[망간(II)(1,4,8,12-테트라아자시클로펜타데칸] 클로라이드의 합성

뜨거운 무수 메탄올(100ml) 중의 무수 망간(II) 클로라이드(0.50g, 4.0밀리몰) 용액에 건조 질소 대기하에서 1,4,8,12-테트라아자시클로펜타데칸(0.85g, 4.0밀리몰)을 첨가하였고 결과 생성된 용액을 3시간동안 환류시켰다. 용매를 진공중에서 제거하고 20ml 부피로 하였다. 형성된 침전물을 여과시켜서 0.56g(45% 수율)의 생성물을 백색 고체형태로 얻었다 :

[실시예 22]

A. [망간(II)(5,7,7,12,14,14-헥사메틸-1,4,8,11-테트라아자시클로펜타데칸-4,11-디엔)] 클로로헥사플루오로 포스페이트의 합성

무수 메탄올(200ml)중의 5,7,7,12,14,14-헥사메틸-1,4,8,11-테트라아자시클로펜타데칸-4,11-디엔)] 클로로헥사플루오로 포스페이트(4.5g, 7.9밀리몰)와 무수 망간(II) 클로라이드(1.0g, 7.9밀리몰)의 슬러리를 건조 질소 대기하에서 환류시키기 위하여 가열하였으며, 이를 세게 교반시키면서 디이소프로필에틸아민(2.0g, 16밀리몰)을 적가하여 백색 침전물을 얻었다. 슬러리를 3시간동안 환류시키고 그런 다음 여과시켰다. 고체를 에틸 에테르로 세척하고 진공중에서 건조시켜서 생성물을 백색 고체로서 얻었다 :

B. [망간(II)(5,7,7,12,14,14-헥사-메틸-1,4,8,11-테트라아자시클로펜타데칸-4,11-디엔)] 클로라이드의 합성

뜨거운 아세토니트릴(50ml)중의 실시예 22A에 따라 제조된 망간(II)(5,7,7,12,14,14-헥사-메틸-1,4,8,11-테트라아자시클로펜타데칸-4,11-디엔)](1.0g, 1.9밀리몰) 용액에 건조 질소 대기하에서 리튬 클로라이드(0.08g, 1.9밀리몰)를 포함하는 무수 메탄올(5ml)을 적가하였다. 결과 생성된 용액을 냉각시키고 진공중에서 농축시켜서 20ml의 부피로 하였다. 0.36g(47% 수율)의 생성물을 백색 결정고체 형태로서 얻었다 :

[실시예 23]

무수 메탄올(210ml) 중의 무수 망간(II) 클로라이드(2.5g, 20밀리몰) 용액에 무수 메탄올(40ml)중의 2,6-디아세틸피리딘(3.3g, 20밀리몰) 용액을 첨가하였다. 30분간 교반시키면서 혼합물을 데우고, 1,5,9-트리아자노난(2.4g, 19밀리몰)을 첨가하였다. 혼합물을 3시간동안 환류시키고 용매를 진공중에서 제거하였다. 결과 생성된 고체를 뜨거운 에탄올(100ml)로 추출시키고 추출물을 결합시켜 여과시켰다. 용매를 진공중에서 제거하고 생성물을 갈색 고체로 얻었다.

[실시예 24]

[망간(II)(2,7,12-트리메틸-3,7,11,17-테트라아자비시클로[11.3.1]헵타데카-1(17),2,11,13,15-펜타엔)] 클로라이드의 합성

무수 메탄올(250ml) 중의 무수 망간(II) 클로라이드(2.5g, 20밀리몰) 용액을 교반시키면서, 이에 2,6-디아세틸피리딘(3.3g, 20밀리몰)을 첨가하였다. 혼합물을 30분동안 교반시키면서 데우고 그런 다음, 5-메틸-1,5,9-트리아자노난(2.7g, 19밀리몰)을 첨가하였다. 혼합물을 3시간동안 환류시키고 뜨겁게 하면서 여과시켰으며, 여액을 진공중에서 건조시켜서 얻었다. 결과 생성된 갈색 고체를 뜨거운 에탄올(4×100ml)로 추출하고 추출물을 여과하였다. 추출물을 결정하여 용매를 진공중에서 제거하였다. 조 생성물을 뜨거운 메탄올(50ml)에서 용해시켰다. 불용성 불순물을 여과로 제거하고 CH₃CN(50ml)을 첨가하였다. 용액을 진공중에서 농축시키고 얼음내에서 냉각시켰다. 부정형 고체를 여과로 제거하였다. 여액을 농축시켜서 5ml로 하고 CH₃CN(50ml)을 첨가하였다. 형성된 침전물을 여과시키고 진공 중에서 건조하여 주홍-적색의 결정 고체로서 생성물을 얻었다 :

[실시예 25]

[망간(II)(1,4,8,11-테트라메틸-1,4,8,11-테트라아자시클로펜타데칸)] 클로라이드의 합성

무수 메탄올(50ml) 중의 1,4,8,11-테트라메틸-1,4,8,11-테트라아자시클로펜타데칸(1.00g, 3.90밀리몰)과 무수 망간(II) 클로라이드(0.49g, 3.9밀리몰) 용액에 건조 질소 대기하에서 4시간동안 환류시켰다. 냉각시킨 후, 혼합물을 진공중에서 농축시키고 에테르를 첨가하여 결정화하였다. 결정을 여과로 수집하고 에테르로 세척시키고, 건조시켜서 1.07g(22% 수율)의 백색 결정 고체를 얻었다 :

[실시예 26]

[망간(II)(2,13-디메틸-3,6,9,12,18-펜타아자비시클로[12.3.1]옥타데카-1(18),2,12,14,16-펜탄)]클로라이드의 합성

본 실시예의 망간(II) 착물을 알렉산더, 엠.디., 반 후벨렌, 에이. 및 헤밀톤, 주니어 , 에이취. 지.,(1970) 인올가닉 뉴클리어 케미스트리 레터스(Inorg. Nucl. Chem. Lett.) 6, 445-448에 따라 제조하였다 :

[실시예 27]

[망간(II)(1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸)] 헥사 플루어로 포스페이트의 합성

메탄올(20ml)중의 실버 헥사플루오로 포스페이트(285mg, 1.47mmol) 용액을 실시예 1F(500mg, 1.47mmol)에 따라서 제조된 [망간(II) 디클로로(1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸)]의 따뜻한 용액에 첨가했다. AgCl의 백색 침전이 바로 생성되며, 셀라이트층을 통하여 혼합물을 통과시켜 이를 제거했다. 결정화를 유도하기 위하여, 용액을 진공농축시켜서 부피가 8ml되게 했다. 백색의 결정성 고체 0.43g(69% 수율)로 수집하였다.

[실시예 28]

A. 에틸 N-(디페닐 메틸렌)-2-아미노에이코사노에이트의 합성

무수 알곤 대기하의 -78℃에서, 무수 THF(500ml)와 DMPU(500ml)의 1:1 혼합물중에서 N-(디페닐메틸렌 글리신 에틸에스테르(67.3g, 0.250몰)을 교반한 용액에, 10분간에 걸쳐서 리튬 비스(트리메틸실릴)아미드(250ml THF 중의 1.0M, 0.25몰)의 용액을 첨가했다. 결과로 생긴 오렌지 용액을 -78℃에서 1.5시간동안 교반했다. 온도를 -78℃로 유지시키는 반면에, 무수 THF(250ml)와 DMPU(250ml) 1:1로 된 혼합물중의 1-브로모 옥타데칸(83.4g, 0.250몰) 용액을 10분간에 걸쳐서 첨가하고, 여기서 생성된 혼합물을 실온으로 데워주었다. 혼합물을 17시간동안 교반한 후에, 물(H₂O, 50ml)과 에틸아세테이트(2ℓ)를 첨가했다. 용액을 H₂O(4×2ℓ)로 세척했다. 용액을 Na2CO3-Na2SO4로 건조하고, 진공하에서 부피를 1ℓ로 되게 했다. 헥산을 첨가하여 생성물을 결정화시키면, 회색의 결정성 고체 104g(수율 80%)을 얻었다 : m.p. 62-5℃;

B. 에틸-2-아미노에이코사네이트하이드로클로라이드의 합성

무수에탄올과 THF 1:1의 혼합물(300ml)중의 실시예 28A(104g, 0.200몰)에 따라서 제조된 에틸-N-(디페닐메틸렌)-2-아미노에이코사네이트의 교반된 용액에 0.5N 염산(1.0ℓ)을 실온에서 10분간 걸쳐서 첨가했다. 결과로 생긴 용액을 30분간 교반했다. 에탄올과 THF를 진공하에서 제거하고, 수용성 슬러리를 CH₂Cl₂(4×1ℓ)로서 추출했다. 추출액을 수집하고 건조했다(MgSO4). 용매를 진공하에서 제거하고 조 생성물을 헥산을 사용하여 재결정시키면 무색의 바늘과 같은 결정 74.3g(수율 95%)을 얻었다; m.p. 91-4℃;

C. 2-아미노에이코산 아미드의 합성

무수메탄올(500ml)중의 실시예 28B(74.2g, 0.189몰)에 따라서 제조된 에틸-2-아미노에이코사노에트 하이드로클로라이드의 슬러리를 0℃에서 무수 암모니아로 포화시켰다. 결과로 생성된 혼합물을 압력병 내에서 밀봉하고 60℃로 가열하고, 최종적으로 압력은 40psi로 되게 했다. 60℃에서 65시간후에, 결정성 혼합물을 -20℃로 냉각하고 고체를 여과하면, 회색 플레이트와 같은 생성물 57.9g(수율 93%)을 얻었다 : m.p 103-4℃;

D. 1,2-디아미노에이코산의 합성

무수 알곤 대기하의 무수 THF(1.0ℓ)중의 실시예 28C에 따라서 제조된 2-아미노에이크산아미드의 슬러리에 30분간 걸쳐서, 리튬 알루미늄 하이드라이드(880ml-1.0M in THF, 0.880몰)의 용액을 첨가했다. 혼합물을 1.75시간동안 환류하고 얼음조(ice bath)에 냉각되는 H₂O(100ml)를 적가하여 급냉시켰다(켄칭(quanching)한다). 고체를 여과하고, 따뜻한 THF(2×1ℓ)로 세척하고, 따뜻한 메탄올(1ℓ)로 세척하였다. 고체를 15분동안 THF로서(1ℓ) 환류하고 다시 여과하였다. 여액과 세척액을 수집하고, 용매를 진공하에서 제거했다. 조 생성물을 THF에 용해하고, 고체 불순물을 여과하여 제거했다. 용매를 다시 진공제거하고, CH2Cl을 사용하여 이 공정을 계속하였다. 조 생성물을 CH₂Cl₂-헥산으로 재결정시키면, 생성물 37.9g(수율 69%)를 얻었다 : m.p 98-101℃;

E. 디메틸 3,6,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-3,6,9-트리아자운데칸디오에이트의 합성

실시예 1B에 따라서 제조된 1,4,7-트리스(p-톨루엔설포닐)-1,4,7-트리아자헵탄-1,7-디소듐 염(30g, 49.2mmol)을 알곤 대기하에서 무수 N,N-디메틸포름아미드(180ml)에 용해시켰다. 얼음조에서 0℃로 냉각시킨 후에, 메틸클로로아세테이트(15.40g, 141.9mmol)을 10분간에 걸쳐서 적가하였다. 첨가가 끝났을 때 반응 혼합물은 혼탁화되며, 반새 교반하여 얼음조를 사용하여 실온으로 되게 하였다. 감압하에서 용매를 증발 제거하면, 갈색 오일을 얻는데, 이는 에틸아세테이트(450ml)에 용해시켜서, 유백색으로 용액화였다. 이 용액을 물(500ml, 그 후 300ml)로서 2회 세척하였다. 여기서 수집한 물층을 에틸아세테이트(300ml)로서 역추출하였다. 수집한 에틸아세테이트층을 포화된 NaCl 용액(200ml)으로 2회 세척하고, 여과하고 증발 건조하였다. 이 잔사를 디클로로메탄(200ml)에 용해하고, 증발 건조하고, 진공 라인에 놓았다. 클로로포름-메탄올로 제결정시킨 후에, 메탄올과 에테르로서 세척하면, 회색고체 27.46g을 얻었다. 용매를 제거한 후 재결정가기 전에, 여액으로부터 약간 더 진한 고체(4.7g)를 추가량으로 회수했다. 전체 수득량 32.2g(수율 93%)이었다 : mp 145-2℃;

F. 3,6,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-3,6,9-트리아자운데칸디오익산의 합성

실시예 28E에 따라서 제조된 디메틸 3,6,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-3,6,9-트리아자운데칸디오에이트(16g, 22.5mmol)를 테트라하이드로퓨란(100ml) 중에서 슬러리로 만든다. 가성소다(2N, 160ml)를 1시간에 걸쳐서 적가하였다. 72시간후에, 감압하에서 용매를 증발시키고, 염산(1N)을 첨가하여, pH를 4로 낮췄다. 이 수용상을 에틸아세테이트로 수차례 추출하고, 수집한 에틸아세테이트층을 식염수로 2회 세척하고, 건조(MgSO4)하고, 여과, 증발하면 백색고체 14.22g(93% 수율)을 얻었다; mp 177-80℃;

G. 3,6,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-3,6,9-트리아자운데칸디오일 디클로라이드의 합성

실시예 28F(40.5g, 59.4mmol)에 따라서 제조된 3,6,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-3,6,9-트리아자운데칸디오익산을 알곤 대기하의 환저 플라스크에 넣고, 옥사릴 클로라이드(400g, 3.15몰)을 첨가했다. 처음에는 혼탁한 이 혼합물은 수 시간후에는 투명하게 되며, 이를 실온에서 밤새 교반하였다. 이 시점이 끝날때에 30분동안 40℃로 가열했다. 로터리에바포레이터로 옥사릴클로라이드를 제거했다. 여기서 얻은 고체를 용해하기 위하여 디클로로메탄(50-60ml)을 첨가하고, 로터리에바포레이터로 제거했다. 이 방법을 2회 반복하면, 백색고체 40.5g(수율 99%)를 얻었다; mp 136-7℃;

H. 5-옥타데실-1,10,13-트리스(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸-3,8-디온의 합성

무수 알곤대기하에서 TEA(4.05g, 40.0mmol)을 포함하는 무수 CH₂Cl₂(1.0ℓ)에 0℃에서 무수 CH₂Cl₂(400ml)중의 실시예 28D(6.25g, 20.0밀리몰)에 따라서 제조된 1,2-디아미노에이코산용액과 무수 CH₂Cl₂(400ml)중의 실시예 28G(14.4g, 20.0mmol)에 따라서 제조된 3,6,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-3,6,9-트리아자운데카-1.11-디오일-1.11-디클로라이드의 용액을 4시간에 걸쳐서 동시에 첨가했다. 18시간동안 교반한 후에, 용매를 진공 제거하고, 조생성물을 플래쉬 크로마토그래피(실리카겔, CHCl3-MeOH 98:2~95:5(V/V 구배)에 의하여 정제하고 C-18 역상수지(CH₃CN-CH₂Cl₂-MeOH 70:20:10(V/V/V))로 처리하면 비결정형 백색고체 생성물 7.37g(38% 수율)을 얻었다;

I. 2-옥타 데씰 -1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

무수 알곤대가하에서 무수 THF(100ml)중의 실시예 28H(4.00g, 4.18mmol)에 따라서 제조된 5-옥타데씰-1,10,13-트리스(p-톨루엔 설포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸-3,8-디온의 슬러리에 무수 THF(105ml-1.0M, 105mmol)중의 리튬 알루미늄 하이드라이드 용액을 첨가했다. 결과로 얻은 용액을 40시간동안 환류시켰다. 혼합물에 0℃의 물(3.25ml)을 적가시키고, 15% NaOH(3.25ml)를 첨가하고, H₂O(9.60ml)을 첨가하여 급냉시켰다. 결과로 생긴 슬러리를 1시간동안 교반하고, THF(200ml)을 첨가하고, 백색 고체를 여과했다. 고체를 THF(200ml)로 세척한 후에 따뜻한 THF(300ml)로 세척했다. 여액과 세척액을 수집하고, 용매를 진공 제거했다. 조 생성물을 THF-에틸 에테르로 재결정한 후, 헥산으로 재결정시켜 정제하면, 백색 결정성 고체 생성물 1.21g(수율 62%)을 얻었다; mp 99-100℃;

J. [망간(II)디클로로(2-옥타데씰-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸)]의 합성

무수 메탄올(50ml)중의 무수 망간(II)클로라이드(0.18g, 1.4mmol)을 환류한 용액에 실시예 28I(0.65g, 1.4mmol)에 따라서 제조된 2-옥타데씰-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸을 첨가했다. 결과로 생긴 용액을 무수 질소 대기하에서 2시간동안 환류한 후에 실온에서 밤새 교반했다. 용매를 진공 제거하고, 오일상 잔류물을 따뜻한 THF(20ml)에 다시 용해하고 여과했다. 용액을 농축하고, 뜨거운 에틸에테르를 교반하에서 첨가하면 백색고체 생성물 0.62g(수율 75%)을 얻었다 :

[실시예 29]

A. Boc-DL-Ppg의 합성

THF(300ml)중의 DL-Ppg(20.0g, 177밀리몰)과 물(180ml)의 현탁액에 1N 소듐 하이드록사이드(180ml)을 첨가했다. 결과 생성된 용액을 0℃로 냉각시키고 (Boc)2O(51.3g, 235밀리몰)을 한번에 첨가하였다. 용액의 pH를 10으로 5시간동안 유지시키고(1.0N 소듐하이드록사이드를 사용하여) 그런 다음, 반응을 실온에서 12시간동안 교반시키면서 진행시켰다. 용액을 에틸 아세테이트(100ml)로 세척하고 1N 포타슘 바이설페이트로 pH~2로 산성화하였다. 수용액상을 에틸아세테이트(2×100ml)로 추출하고 결합시킨 추출물을 전조시켰다(마그네슘 설페이트). 건조제를 여과시키고 용액을 농축하여 35.4g(94% 수율)의 순수한 생성물을 백색 고체형태로 얻었다 :

B. Boc-DL-Ppg-Gly-OEt의 합성

무수 DMF(350ml)중의 실시예 29A에 따라 제조된 Boc-DL-Pp(20.0g, 93.8밀리몰) 용액에 HOBT H₂O(15.3g, 113밀리몰), EDC. HCl(21.7g, 113밀리몰), Gly-Gly-OEt(18.4g, 98.3alf과 충분량의 TEA(~35ml)를 첨가하여 pH를 ~8로 조정하였다(습윤성 하이드리온 종이(Hydrion paper) 반응 혼합물을 스팟팅(Spotting)하여 측정하였다. 결과 생성된 혼합물을 실온에서 18시간동안 교반시킨 다음, 진공중에서 농축시켰다. 잔여물을 에틸 아세테이트(350ml) 중에서 용해시키고 1N 소듐 바이설페이트(2×75ml), 포화된 소듐 바이카보네이트(2×75ml)와 식염수(75ml)와 함께 세척하였다. 에틸 아세테이트 용액을 건조시키고(MgSO4), 여과, 농축시켜서 28.9g(87% 수율)의 순수한 생성물을 백색 고체형태로 얻었다 :

C. DL-Ppg-Gly-OEt·TEA의 합성

메틸렌클로라이드(370ml)중의 실시예 29B에 따라 제조된 Boc-DL-Ppg-Gly-OEt(28.0g, 78.8밀리몰) 용액에 TFA(101ml)와 반응 혼합물을 첨가하고 실온에서 교반시키고 농축시켰다. 잔여물을 에테르(300ml)로 처리하고 18시간동안 교반시키고 여과하여 높은 진공에서 건조시켜서 28.9g(99% 수율)의 생성물을 회백색의 고체로서 얻었다. :

D. Boc-Gly-Gly-DL-Ppg-Gly-Gly-OEt의 합성

무수 DMF(350ml)중의 Boc-Gly-Gly(18.2g, 78.4밀리몰) 용액을 HOBT H₂O(12.7g, 94.0밀리몰), EDC. HCl(18.0g, 94.0밀리몰)을 첨가하였고 결과 생성된 혼합물을 실온에서 20분동안 교반시켰다. 실시예 29C에 따라 제조된 DL-Ppg-Gly-Gly-OEt 트리플루오로아세테이트(28.9g, 78.2밀리몰)를 첨가하였고 TEA(~20ml, 습윤성 하이드리온 종이 위헤 반응 혼합물을 스파팅함으로써 측정)를 첨가하여 용액의 pH를 ~8로 조정하였다. 그런 다음, 결과 생성된 혼합물을 실온에서 18시간동안 교반시킨 후 진공중에서 농축시켰다. 잔여물을 에틸 아세테이트(350ml)중에서 용해시키고 1N 소듐 바이설페이트(100ml), 포화된 소듐 바이카보네이트(100ml)와 식염수(100ml)로 세척시켰다. 에틸 아세테이트 용액을 건조시키고(마그네슘 설페이트), 여과시키고 농축시켜서 12.8g(35% 수율)의 순수한 생성물을 백색분말로서 얻었다 :

E. Boc-Gly-Gly-DL-Ppg-Gly-Gly의 합성

메탄올(50ml)중의 실시예 29D에 따라 제조된 Boc-Gly-Gly-DL-Ppg-Gly-Gly-OEt(12.8g, 27.3밀리몰) 용액에 2.5N소듐 하이드록사이드(54.5ml, 136.3밀리몰)을 첨가하였다. 결과 생성된 용액을 실온에서 30분동안 교반시키고 그런 다음 1N 소듐 바이설페이트를 사용하여 pH를 ~3.8로 조정하였다. 이러한 혼합물을 에틸 아세테이트(5×50ml)로 추출시키고 혼합시킨 추출물을 건조시키고(마그네슘 설페이트), 여과시키고 농축하여 4.72g(39% 수율)의 순수한 생성물을 백색 포음형태로 얻었다 :

F. 시클로-(Gly-Gly-DL-Ppg-Gly-Gly)의 합성

본 실시예의 화합물은 베버, 디. 에프. 등의 저널 오브 올가닉케미스트리(J. Org. Chem.), 44, 3101-3105(1979)에 따른 방법에 의해 합성되었다. 메틸렌 클로라이드(40ml) 중의 실시예 29E에 따라 제조된 Boc-Gly-Gly-DL-Ppg-Gly-Gly(5.20g, 11.8밀리몰) 용액에 TFA(10ml)를 첨가하고 혼합물을 실온에서 40분간 교반시켰다. 혼합물을 진공중에서 농축시킨 후 잔여물을 에테르(3×75ml)를 사용하여 추출하였다. 결과 생성된 백색 분말을 여과로써 수집하고 높은 진공상태에서 건조시키고 4.87g(91% 수율)의 Gly-Gly-DL-Ppg-Gly-Gly·TFA를 얻었다. 이러한 물질을 무수 DMF(1400ml)중에서 용해시켰고 용액을 ~-50℃로 냉각시켰다. 이러한 혼합물에 충분한 TEA를 첨가하여 DPPA(2.90ml, 13.4밀리몰) pH를 ~8로 조정하였다(습윤성 하이드리온 종이 위에 반응 혼합물을 스핏팅하여 측정하였다).

반응 혼합물을 -45℃에서 6시간동안 교반시켜서 -35℃로 하였고 그런 다음 -25℃에서 48시간동안 유지시켰다. 이때 pH를 주기적으로 기록하고(상기 기재된 바와 같이) TEA를 첨가하여 pH를 ~8로 유지시켰다. 이후, 반응 혼합물을 0℃에서 48시간동안 유지시켰다. 다시 pH를 주기적으로 기록하고 TEA를 첨가하여 pH를 ~8로 유지하였다. 그런 다음 반응 혼합물을 물(1400ml)로써 희석하고 바이오-래드 AG 501-X8(혼합된-베드) 수지(500g)와 함께 6시간동안 교반시켰다. 수지를 여과시키고, 용액을 농축시켜서 최종 부피를 ~50ml(단지 DMF만 남음)로 하였으며, 시클릭 펩타이드를 에테르(300ml)의 첨가로 침전시켰다. 시클릭 펩타이드를 여과로 수집하고 THF(75ml)를 20시간동안 환류시켜서 추출하였다. 백색 고체를 뜨거운 THF의 여과로 수집하고 높은 진공에서 건조하여 1.03g(30% 수율)의 생성물을 얻었다 : mp 254-7℃(dec);

G. 2-프로파질-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

유리 교반자를 포함하는 오븐으로 건조시킨 플라스크를 알곤 흐름하에서 실온으로 냉각시켰고 이에 실시예 29F에 따라 제조된 시클로-(Gly-Gly-Ppg-Gly-Gly)(1.03g, 3.19밀리몰)과 무수 THF(50ml)을 채웠다. 이러한 교반된 현탁액이 THF(38.2ml, 38.2밀리몰)중 리튬 알미늄 하이드라이드 1.0M 용액을 적가하였다. 생성된 혼합물을 가열하여 18시간동안 환류시켰고 0℃로 냉각시켰으며, 포화된 소듐 설페이트 용액(~10ml)을 적가하여(조심스럽게)정지시켰다. 결과 생성된 혼합물을 진공 중에서 농축시키고 백색 분말로 건조시켜서 이 분말을 메틸렌 클로라이드(3×100ml)로써 추출하였다. 배합된 메틸렌 클로라이드 용액을 진공중에서 농축사여 점성 오일 480mg을 얻었다. 이러한 물질을 헥산으로부터 2번, 아세토니트릴로부터 1번 재결정화하여 212mg(27% 수율)의 순수한 생성물을 백색 고체로서 얻었다 : mp 70-2℃;

H. [망간(II)디클로로(2-프로파질-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸)]의 합성

메탄올(50ml)중의 실시예 29G에 따라 제조된 2-프로파질-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(310mg, 1.22밀리몰)과 무수 망간(II) 클로라이드(154mg, 1.22밀리몰) 용액을 2시간동안 건조 질소 대기하에서 환류시켰고, 그런 다음 실온에서 밤새 교반시켰다. 용액을 건조시키고 무수 에탄올(15ml)에서 재용해시켜서 셀라이트를 통해 여과시켰다. 에탄올-에테르로부터 농축되고 재결정화시켜서 370mg(80% 수율)의 백색 미세결정 생성물로서 얻었다 :

[실시예 30]

A. 이러한 화합물을 파벤티, 엠.과 에드워드, 제이.티의 카나디안 저널 오브 케미스트리(Can. J. Chem.), 65, 282-9(1987)에 따라 제조하였다. 시클로헥산 카르보알데하이드(11.25g, 100.3밀리몰)를 교반중인 테트라하이드로퓨란(30ml)와 암모늄 하이드록사이드(7ml, 110밀리몰)의 혼합물에 첨가하였다. 10분후에 암모늄 클로라이드(5.41g, 101.1밀리몰)와 포타슘 시아나이드(6.51g, 100.0밀리몰)을 첨가하였다. 이러한 혼합무를 고무 격막으로 살짝 플라스크를 밀봉하여 약 2시간동안 교반시켰다. 이때 소듐 설페이트(30g, 211밀리몰)와 에테르(80ml)를 첨가하였다. 교반시키는 것이 어겨워지고; 플라스크는 가끔 소용돌이를 치게된다. 약 1시간 뒤, 혼합물을 여과시켰다. 고체를 에테르로 세척시켰다. 여액과 에테르로 세척한 것은 혼합시키고 감압하에서 에테르를 제거하고 점성 액체를 얻었다. 이 액체에 에테르(약 300ml)를 첨가하고 결과 생성된 용액을 개스 형태의 하이드로클로르산으로 처리하였으며 이에 백색 고체를 다량으로 얻을 수 있었다. 이러한 고체를 여과시키고 에테르로 세척하고 건조시켰다. 더운 아세토니트릴(300ml)을 첨가하고 그 결과 생성된 혼합물을 여과시켰다. 감압하에서 아세토니트릴을 제거하고 뜨거운 에탄올(120ml)-에틸 아세테이트(200ml)으로부터 백색 고체를 재결정화하여 6.3g(36% 수율)의 백색 고체를 얻었다 : mp 195℃;

B. 1-시클로헥실-1,2-에탄디암모늄 디클로라이드의 합성

실시예 30A에 따라 제조된 1-아미노-1-시클로헥실아세토니트릴 하이드로클로라이드(5.6g, 32.1밀리몰)를 에탄올(60ml)중에서 용해시키고 핏셔-포터 바틀(Fisher-Porter bottle)내에서 0℃로 냉각시켰다. 에탄올(60ml)중의 하이드로클로르산(3.3ml, 39.9밀리몰, 37%) 용액을 작은 부분으로 다른 에탄올 용액에 첨가하였다. 플라티늄 옥사이드 하이드레이트(330mg, 1.35밀리몰)을 첨가시키고, 혼합물을 실온에서 6시간동안 60psi로 수소화하였다. 이때 종단부에서, 수소를 방출시키고, 용액을 여과시켜서, 감압하에서 용매를 제거하였다. 뜨거운 에탄올-디클로로메탄으로부터 재결정화하여 4.37g(63% 수율)의 생성물을 백색 결정고체로서 얻었다 : mp 262-3℃;

C. 1-시클로헥실-1,2-디아미노에탄의 합성

실시예 30B에 따라 제조된 1-시클로헥실-1,2-에탄디암모늄 디클로라이드를 메탄올(330ml)중에서 용해시키고 분말형 소듐 하이드록사이드(2.7g, 67.5밀리몰)을 넣어서 실온에서 1시간동안 교반시켰다. 이때 종단부에서 이를 두 번 여과시키고 여액을 감압하에서 증발시켜서 3.01g(68% 수율)의 약간 색이 안좋은 황색 액체를 얻었다 :

D. 5-시클로헥실-1,10,13-트리스(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타-데칸-3,8-디온의 합성

알곤 입구, 2개의 적하 깔대기, 및 마그네틱 교반자가 장치된 2ℓ용 4구 환저 플라스크에 디클로로메탄(600ml)를 첨가하고 0℃로 냉각시켰다. 실시예 28G에 따라 제조된 3,6,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-3,6,9-트리아자운데칸디오일 디클로라이드(15.15g, 21.08밀리몰)를 디클로로메탄(350ml)중에서 용해시키고 적하 깔대기를 넣었다. 실시예 30C에 따라 제조된 1-시클로헥실-1,2-디아미노에탄(3.0g, 21.09밀리몰)과 트리에틸아민(4.69g, 46.3밀리몰)을 디클로로메탄(350ml)중에서 용해시키고 다른 적하 깔대기를 첨가하였다. 이러한 두 개의 용액을 반응 플라스크 중의 교반시킨 디클로로 메탄 용액에 0℃에서 5시간동안 동시에 적가하였다. 그런 다음, 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반시켰다. 용매를 감압하에서 제거하여 황색 고체를 얻었다. 이러한 고체를 디클로로메탄(150ml)중에서 재용해시키고 물(120ml)로 2번 세척하였다. 용매를 건조시켜서(Na2CO3로써) 제거한 다음 생성물을 -22℃로 냉각시켜서 디클로로메탄-메탄올로부터 재결정화하였다. 따라서 4.66g(28% 수율)의 생성물을 백색 고체형태로서 얻었다 : mp 224℃;

E. 2-시클로헥실-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

실시예 30D에 따라 제조된 5-시클로헥실-1,10,13-트리스(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타-데칸-3,8-디온(4.841g, 6.386밀리몰)을 알곤하에서 2-구 플라스크에 넣었다. 무수 1,2-디메톡시에탄(dme, 100ml)을 첨가하고 현탁액을 얻었다. 냉각수조에서 반응 플라스크를 위치시킨 후, dme중의 리튬 알미늄 하이드라이드(0.5M, 100ml, 50밀리몰)를 10분간 첨가하여 거의 투명한 용액을 얻었다. 부가적으로 dme(50ml)를 첨가하고 수조에서 플라스크를 꺼낸 뒤 맨틀로써 가열하기 시작하였다. 가열한지 몇분 후, 더 많은 리튬 알미늄 하이드라이드 용액(40ml, 20밀리몰)을 첨가하였고 환류하면서 계속 가열하였다. 용액은 빠르게 황변화되고 불투명해진다. 39.5시간후, 반응 혼합물은 약간 담황색의 유백색화되었다. 가열을 멈추고 반응 혼합물을 실온으로 냉각시켰다. 반응을 정지시키고, 수조내에서 반응 플라스크를 위치시킨 뒤, 10분동안 물(2.2ml)을 조심스럽게 첨가하였다. 반응은 개스 발생과 함께 발열 반응을 일으켰다. 그런 다음, 10% 수성 소듐 하이드록사이드 용액(2.2ml)을 빨리 첨가하고 이어서 물(6.5ml)을 첨가하였다. 1시간동안 교반시킨후, 테트라하이드로퓨란(135ml)을 연속 교반중에서 첨가하였다. 혼합물을 두껍고 백색인 침전물을 형성하였다. 50분후, N2가 흐르고 있는 역 깔대기로써 혼합물을 여과시키고, 여액을 회전식 증발기(rotary eveporator)상에서 제거하여 점성 액체를 얻었다. 진공 라인상에서 펌프시킨 뒤, 이 잔여물을 알곤하에서 -20℃로 냉각시키면서 아세토니트릴로부터 재결정화하였다. 약간 점성의 백색 고체인 3개의 연속적인 뱃취는 서로 배합되어지고 알곤하에서 -20℃로 냉각시키면서 헥산으로부터 재결정화되어 0.796g(42% 수율)의생성물을 얻었다 : mp 67-69.5℃(질소하에서);

F. [망간(II)디클로로(2-시클로헥실-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸)]의 합성

실시예 30E에 따라 제조된 2-시클로헥실-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(0.50g, 1.7밀리몰)을 건조 질소 대기하에서 환류중인 무수 망간(II) 클로라이드(0.21g, 1.7밀리몰)를 포함하는 무수 MeOH 용액(50ml)에 첨가하였다. 2시간동안 환류시킨 뒤, 실온에서 용액을 밤새 교반시켰다. 셀라이트를 통해 용액을 여과시키고 그런 다음 건조시켰다. 고체를 EtOH로부터 재결정화하고 에틸 에테르로 세척하고 진공 중에서 건조시킨 후 백색 고체 0.44g(62% 수율)을 얻었다 :

[실시예 31]

A. 1-페닐-1,2-에탄디암모늄 디클로라이드의 합성

이러한 화합물을 에써, 티., 카루, 에이. 이., 토이아, 알. 에프., 카시다, 제이. 이 / 케미칼 리써어치 톡시콜로지(Chem. Res. Toxicol.), 4, 162-7(1991)의 방법에 따라 합성하였다. 무수 에탄올(300ml)을 0℃로 냉각시키고, 그런 다음 2-페닐글리시노니트릴 하이드로클로라이드(기술 등급, 순도는 미정, 20g, 순수하다면 118밀리몰)를 첨가하였다. 내부 온도를 5℃ 이하로 유지시키는 동안, 에탄올(150ml)용액과 포화된 하이드로클로르산(4.6ml, 55.7밀리몰)을 작은 부분으로써 첨가하였다. 용액을 실온으로 데우고, 플라티늄 옥사이드(2.0g, 8.8밀리몰)를 첨가하였으며 혼합물을 60psi로 6시간동안 가압하였다. 압력을 풀고, 반응 혼합물을 여과시키고, 감압하에서 용매를 제거하였다. 에탄올-디클로로메탄으로부터 재결정화하는 6.0g(개시물질의 순도가 알려지지 않았으므로 수율을 결정할 수는 없음)의 생성물을 백색 고체로서 얻었다 : mp 303-4℃;

B. 1-페닐-1,2-디아미노에탄의 합성

에써, 티., 카루, 에이. 이., 토이아, 알. 에프., 카시다, 제이. 이 / 케미칼 리써어치 톡시콜로지(Chem. Res. Toxicol.), 4, 162-167(1991)의 방법에 따라서, 실시예 31A에 따라 제조된 1-페닐-1,2-에탄디암모늄 디클로라이드(19.46g, 93.05밀리몰)를 2N의 수성 포타슘 하이드록사이드 1ℓ중에서 용해시키고 약 10분간 교반시켰다. 이 용액을 디에틸 에테르(1000ml)를 사용하여 3번 추출시켰다. 감압하에서 에테르를 제거한 후, 소량의 약간 황색 액체를 남겨두었다. 그런 다음 수성층을 디클로로메탄(각각 250ml)으로 8번 추출하였다. 이러한 추출물을 에테르 추출물로부터 잔여물과 함께 배합시키고, 건조시키고(MgSO4), 여과시켜서, 제거하면 5.0g(40% 수율)의 생성물을 약간 황색의 액체 형태로서 얻었다. 이러한 물질은 NMR중 소량의 불순물 피크를 나타내지만 다음 단계에서는 부가적으로 정제과정없이 사용된다 :

C. N,N'-디(p-톨루엔설포닌)-1,2-디아미노-1-페닐에탄의 합성

실시예 31B에 따라 제조된 1,2-디아미노-1-페닐에탄(5.0g, 37.5밀리몰)을 물(110ml)중에서 용해시키고 소듐 하이드록사이드(3.0g, 75밀리몰)를 작은 부분으로 첨가하였다. 10분간 교반시킨 뒤, p-톨루엔설포닐 클로라이드(14.31g, 75.1밀리몰)를 첨가시키고 1시간동안 계속 교반시켰다. 에테르(225ml)를 첨가시키고 반응 혼합물을 실온으로 밤새 교반시켰다. 이때 백색고체가 침전되었다. 고체를 여과시키고, 에테르로 세척시키고 건조시켰다(13g). 디클로로메탄-헥산으로부터 재결정화로써 12.17g(73% 수율)의 백색 고체를 얻었다 : mp 148-9℃;

D. 2-페닐-1,4,7,10,13-펜타키스((p-톨루엔설포닌)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성.

알곤 입구, 적하 깔대기, 내부 온도계 및 마그네틱 교반자로 장치된 4구 3ℓ용 플라스크에서 실시예 31C에 따라 제조된 N,N'-디(p-톨루엔설포닌)-1-페닐에틸렌디아민(39.0g, 87.726밀리몰)을 알곤 대기하에서 무수 N,N'-디메틸포름아미드(dmf, 1,350ml)중에서 용해시켰다. 분자체에서 저장되어온 18-크라운-6(46.417g, 175.61밀리몰)을 첨가하였다. 소듐 하이드라이드(95%, 4.49g, 178밀리몰)를 건조 박스 내에서 무게를 측정하여 반응 플라스크에 직접 첨가하였다. 즉시, 거센 개스 발생이 일어났다. 실온에서 1시간동안 교반시키고 그런 다음, 55분 이상으로 가열 맨틀을 사용하여 내부 온도를 100℃로 하였다. 실시예 2C에 따라 제조된 3,6,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-3,6,9-트리아자운데칸-1,11-디-p-톨루엔설포네이트(84.59g, 87.91밀리몰)를 건조 질소로 포화된 dmf(650ml) 중에서 용해시키고 교반시킨 용액에 첨가하고 4시간 10분동안 100℃로 유지하였다. 반응을 반새 (16)시간) 교반시킨 후, 이를 다소 냉각시키고 셀라이트를 통해 여과시키고 대부분의 용매를 감압하에서 제거하였다. 두꺼운 갈색 액체를 클로로포름(300ml)중에서 용해시키고 물 300ml을 3개의 부분으로써 세척하였다. 혼합시킨 수성 세척액을 클로로포름 30ml로 다시 세척하고 혼합된 유기상을 포화된 수성 식염수(각각 150ml), 물(150ml) 및 포화된 수성 식염수(150ml)의 세부분으로 세척시켰다. 건조시킨후(MgSO4), 여과시키고, 용매를 부분적으로 제거하여 250-300ml의 부피로 하였다. 클로로포름-메탄올로부터 재결정화하는 생성물의 연속 생성을 얻었다. 실리카상에서의 플래쉬 필트레이션(flash filtration)은 98:2의 디클로로메탄 : 메탄올로 유출시켜서 여액 중 몇몇 불순물을 제거하였다. ℓ당으로 3회 연속 수집되고, 혼합시킨 모든 함유 생성물은 제거되고, 클로로포름-메탄올로부터 재결정화하여 19.07g(21% 수율)의 생성물을 얻었다 : mp 209-210℃(dec);

E. 2-페닐-1,4,710,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

스크렌크 튜브중 알곤하에서 나프탈렌(24.174g, 188.60밀리몰)에 무수 1,2-디메톡시에탄(dme, 200ml)를 첨가함으로써 소듐 나프탈레이나이드를 제조하고, 그런 다음 새로 절단된 소듐 조각(4.40g, 191.4밀리몰)을 첨가하고 1.75시간동안 유리 코팅된 교반자를 사용하여 교반시켰다. 빠르게 어두운 녹색화하였다. 상부에 교반자가 달리고, 내부에 온도계가 있고, 적하 깔대기와 알곤 입구로 장치된 1ℓ용 4구 환저 플라스크를 불활성화하였다. 실시예 31D에 따라 제조된 2-페닐-1,4,7,10,13-펜타키스((p-톨루엔설포닌)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(9.995g, 9.41밀리몰)을 첨가하고, 그런 다음 t-부탄올(3.60g, 48.57밀리몰)을 첨가하고 무수 dme(350ml)를 넣고 교반하기 시작하였다. 소듐 나프탈레나이드를 캐눌라를 통해 깔3대기로 적하함으로써 옮긴 후, 교반된 용액을 -75℃(내부온도)로 냉각시키고 소듐 나프탈레나이드 용액을 90분간 적가하였다. 어두운 녹색은 교반되는 용액과 접촉함으로써 빠르게 변한다. 설폰아미드당 소듐 나프탈레나이드 2당량을 첨가했을 때, 다소 녹색이 유지되었으나, 몇분후면 없어진다. -75℃에서 15분 이상이 지나면, 반응 혼합물은 천천히 -40℃로 데워진다. 온도를 -60℃ 이하로 할 때, 소듐 나프탈레이드의 소량 첨가는 녹색을 유지시켜준다. 첨가된 소듐 나프탈레나이드 용액의 총 부피는 약 110ml(104밀리몰)이었다. 다음 몇시간동안 10℃로 데운 다음, 용매를 회전식 증발기로 제거하고 갈색 고체를 남겨 놓았다. 진공 라인상에서 건조시킨 후, 알곤하에서 이러한 고체를 무수 펜탄(5번 100ml 부분)으로 추출시키고 여과기 전달 장치(니크롬선으로 단단히 묶인 필터 페이퍼상에서 불이 붙는 강철 바렐중에서 카눌라 말단)를 사용하여 여과시켰다. 배합시킨 펜탄 추출물을 제거하여 갈색 고체를 얻었다. 몇몇 나프탈렌을 진공 라인상에서 승화시켰다. 잔여물을 펜탄(3번 50ml 부분으로)으로 재추출하고, 제거하여 백색과 갈색 고체로서 얻었고 진공하에서 42℃로 가열하여, 더욱 많은 나프탈렌의 승화 이후에 갈색 잔여물을 얻었다. 비록 몇몇 생성물이 있을지라도(NMR) 부분적으로 토실화된 현존 물질의 고려할만할 함량을 보일 것이다. 이러한 잔여물을 혼합시키고(3.06g) 소듐 나프탈레나이드와 함께 환원시켰다. 소듐 나프탈레나이드는 상기와 같이 무수 dme(26ml)중에서 나프탈렌(3.01g, 23.48밀리몰)과 소듐(0.549g, 23.88밀리몰)로부터 상기 제조되었다. 상기와 같이 장치된 500ml용 4구 플라스크내에서, 부분적으로 토실화된 마크로사이클을 알곤하에서 dme(65ml)과 t-부탄올(0.48g, 6.48밀리몰)중에서 용해시켰다. 드라이아이스-이소프로판을 조를 사용하여 내부 온도를 -70℃로 낮추었고, 소듐 나프탈레나이드 용액의 첨가를 개시하였다. 2시간 이상으로, 온도 65℃ 이하에서 녹색을 유지할 때까지 소듐 나프탈레나이드 19ml를 천천히 첨가하였다. 다음 40분동안, 내부 온도를 -50℃에 이르도록 이 상태로 약 40분동안 유지시키고(-40℃로 한번 탈선)어두운 녹색으로 유지하였다. 에탄올(1ml)을 050℃에서 첨가하였다. 계속 데우면, -25℃에서 색변화가 야기된다. 반응 혼합물이 10℃에 이르면, 감압하에서 용매를 제거하고, 잔여물을 진공 라인상에서 위치시켰다. 크리오펌핑(cryopumping) 후(나프탈렌을 제거시키고), 밤새 진공상태에서 잔여물을 무수 펜탄(50ml씩 3번)으로 추출하였다. 펜탄 분획을 감압하에서 증발시키고 진공 라인상에 위치시켰다. 용해되지 않은 잔여물은 물(15ml)로 처리하였다. 수성 용액을 클로로포름(35ml씩 3번)으로 추출하였다. 건조시킨 후(NaCO3), 여과시키고, 클로로포름 용액을 증발시켜서 앰버(amber) 용액(2.26g)을 얻었다. 이를 펜탄(4번 100ml의 부분으로) 추출하여 백색 결정고체 580mg을 얻었다. 1H NMR에서는 첫 번째는 약 5:1의 바람직한 생성물 : 개환된 생성물을 얻고 반면 두 번째는 약 2:1의 바람직한 생성물 : 개환된 생성물로 제시하고 있다. 클로로포름 추출물의 부가된 펜탄 추출물(50ml)을 이전의 실험과 추출로부터 NH4Cl/NaOH로 처리된 분획의 물/클로로포름 추출물의 펜탄 추출물(50ml)과 함께 배합하였다. 개환된 생성물보다 다량의 생성물인 마크로사이클을 나타내는 펜탄 추출물 모두를 혼합시키고, 추출시키고, 동결 펌핑한 메틸렌 클로라이드 중에서 용해시켰다. 1H NMR은 거의 원하는 마크로사이클의 원하지 않는 개환된 생성물임을 나타내었다. 여액을 45℃로 가열시키고, 25℃로 냉각하여 여과된 오일 고체의 소량을 침적시켰다. 여액을 다시 45℃로 가열하고 약 5℃로 천천히 냉각시키고 소량의 백색 결정을 침적시켰다. 플라스크를 랩으로 싸고 냉동기내의 비이커안에 놓았다. 백색 결정을 필터 전달 장치를 사용하여 차게 여과시키고 냉각된 (-20℃) 헥산으로 세척한 다음, 진공중에서 건조시켰다. 개환된 물질의 약 10-15%를 포함하는 혼합물로서 370mg을 얻었다 :

F. [망간(II)디클로로(2-페닐-1,4,7,10,13-펜타아자시클로 펜타데칸]의 합성

저속으로 환류중인 무수 망간(II) 클로라이드(150mg/1.19밀리몰)를 포함하는 메탄올릭(methanolic) 용액(50ml)에 실시예31E에 따라 제조된 2-페닐-1,4,710,13-펜타아자시클로펜타데칸의 메탄올릭 용액을 첨가하였다. 반응을 건조 질소 대기하에서 3시간동안 환류시키고 그런 다음 실온에서 밤새 교반시켰다. 그런 다음 황색 용액을 셀라이트를 통해 여과시키고 건조시켰다. 고체 유리질 오일을 뜨거운 에틸 에테르(30ml)로 세척시키고 그런 다음 뜨거운 EtOH중에서 용해시켰다. EtOH용액을 여과시킨 다음 증발시켰다. 고체를아세톤/CH₃CN으로부터 재결정화하여 백색 미세결정 고체의 255mg(52% 수율)을 아세톤/CH₃CN으로부터 재결정화하였다 :

[실시예32]

A. 에틸 1-나프틸글리옥살레이트의 합성

본 발명의 화합물을 블릭, 에프.에프와 펠드캄프, 알. 에프, 저널 오브 아메리칸 캐미칼 소사이어티(J. Am. Chem. Soc.), 66- 1087-91(1944)의 방법에 따라 합성하였다. 나프탈렌(76g, 0.59몰)을 무수 1,1,2,2-테트라클로로에탄(500ml)중에서 용해시키고 에틸 옥살릴 클로라이드(89.5g, 0.65몰)를 수은 밀봉된 교반자, 고체 첨가 깔대기와 환류 응축기가 장치된 3구 플라스크에 넣었다. 혼합물을 0℃로 냉각시키고 알미늄 클로라이드(95g, 0.71몰)를 2시간동안 부분적으로 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 12시간동안 교반시키고, 얼음위로 쏟아부었다. 분리된 유기층을 물(500ml)로 세척하였고, Na2CO3 용액(250ml)과 물(500ml)로 희석시켰다. 1,1,2,2-테트라 클로로에탄올 진공중에서 제거하고 잔여물을 증류시켰다. 약간 색이 안좋은 황색 오일(93g, bp 164-8℃/3mm)은 에틸 1-나프틸글리옥살레이트와 에틸 2-나프틸 글리옥살레이트의 혼합물이었다. 무수 에탄올(86ml)중의 2개의 이성질체(50g) 혼합물에 피크르산(50g)을 첨가하였다. 투명한 액체 상태로 얻을때까지 혼합물을 가열하였다. 여과시키고 차가운 EtOH로 세척된 결정 침전물을 냉각시켜서 에틸 1-나프틸 글리옥살레이트 피크레이트 90g을 얻었다. 피크레이트를 수중(100ml)에서 현탁시키고 알칼 리가 한계에 이를 때까지 오일 잔여물을 10% 소듐 카보에이트 용액으로 처리하였다. 분리된 에틸 1-나프틸글리옥살레이트를 CCl4(4×40ml)로 추출하였다. 혼합시킨 추출물을 피크르산이 없어질때까지 물로 세척시키고 MgSO4로 건조시키고, 증발시켜서 오일을 생성시켰다. 오일의 분별 증류는 41g(49% 수율)의 에틸 1-나프틸글리옥살레이트를 약간 색이 안좋은 황색 오일로써 얻었다 : bp 167℃/3mm;

B. 1-나프틸 Gly-OEt의 합성

소듐 아세테이트(NaOAC)(5.3g, 65밀리몰)와 하이드록실아민 하이드로클로라이드(6.9g, 100밀리몰)를 포함하는 EtOH(300밀리몰)중의 실시예 32A에 따라 제조된 에틸 1-나프틸글리옥살레이트(11.4g, 50밀리몰) 용액을 진공중에서 증발시켜서 옥심(oxime)을 생성시켰다. 얼음을 냉각시킨(5℃) MeOH/HCOOH/H₂O(120ml/75ml/60ml)중의 옥심 용액에 Zn 분진(7.6g)을 40분동안 부분적으로 첨가하였다. 완전히 첨가한 후, 혼합물을 0℃에서 12시간동안 교반시켰고 혼합물을 25℃로 데운 후, 혼합물을 여과시켰다. 여액을 진공중에서농축시켜서 오일을 생성하였다. 오일을 1N HCl(100ml)에 용해시키고 용액을 EtOAc(50ml)로 세척하였다. 수성층은 1N NaOH를 사용하여 pH8로 알칼리화하고, EtOAc(3×50ml)로 추출하였고, MgSO4로 건조시켜서, 진공중에서 농축시켜서, 4.65g(40% 수율)의 1-나프틸글리신 에틸 에스테르를 약간 색이 안좋은 황색 오일로서 얻었다 :

C. Boc-Gly-Gly-1-나프틸Gly-OEt의 합성

이소부틸클로로포르메이트(2.63ml, 20.3밀리몰)를 0℃에서 무수 DMF(60ml)중의 Boc-Gly-Gly-OH(4.7g, 20.3밀리몰)과 N-메틸 몰포린(2.2ml, 20.3밀리몰) 용액에 첨가하고 30분간 교반시켰다. CH₂Cl₂(60ml)중의 실시예32B에 따라 제조된 1-나프틸 Gly-OEt(4.65g, 20.3밀리몰) 용액을 상기 혼합물에 첨가하고 0℃에서 15분간, 실온에서 2시간 교반시켰다. 혼합물을 EtOAc(200ml)로 희석하고 1N NaHSO4(1×100ml), 물(1×100ml), 포화된 NaHCO3(1×100ml) 및 식염수(1×100ml)로 점차적으로 세척하였다. 유기층을 MgSO4로 건조시키고 진공중에서 농축시켜서 7.86g(87% 수율)의 생성물Boc-Gly-Gly-1-나프틸Gly-OEt를 백색 고체로서 얻었다 : mp 76℃;

D. Boc-Gly-Gly-1-나프틸Gly의 합성

실시예 32C에 다라 제조된 Boc-Gly-Gly-1-나프틸Gly-OEt(7.86g, 17.6밀리몰)을 MeOH(150ml)에 용해시키고 1N NaOH(250ml) 용액을 실온에서 교반시킨 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 12시간동안 교반시키고 MeOH를 진공중에서 제거하였다. 수성층의 pH를 1N HCl 용액으로 4.5로 조정하고 EtOAc(2×100ml)로 추출하고, 식염수로 세척하고, MgSO4로 건조시키고 진공중에서 농축하여 5.78g(78% 수율)의 생성물Boc-Gly-Gly-1-나프틸Gly를 백색 고체로서 얻었다 : mp 115-6℃;

E. Boc-Gly-Gly-1-나프틸Gly-Gly-Gly-OEt의 합성

0℃에서 이소부틸클로로포르메이트(1.8ml, 13.8밀리몰)를 CH₂Cl₂(50ml)중의 실시예 32D에 따라 제조된 Boc-Gly-Gly-1-나프틸Gly(5.73g, 13.8밀리몰) 용액에 첨가하고 30분동안 교반시켰다. DMF(50ml)중의 HCl. Gly-Gly-OEt(2.7g, 13.8밀리몰)과 N-메틸 몰포린(1.52ml, 13.8밀리몰)용액을 상기 혼합물에 첨가하였고 0℃에서 15분간, 실온에서 2시간동안 교반시켰다. 혼합물을 EtOAc(100ml)로 희석시키고, 1N NaHSO4(1×50ml), 포화된 NaHCO3(1×50ml), 및 식염수(1×50ml)로 세척시켰다. 유기층을 MgSO4로 건조시키고 진공중에서 농축시켜서 조 생성물을 얻었다. Boc-Gly-Gly-1-나프틸Gly-Gly-Gly-OEt를 뜨거운 CH₂Cl₂와 헥산으로부터 재결정화하고 5.0g(65% 수율)의 백색 고체를 얻었다 : mp 190℃;

F. Gly-Gly-1-나프틸Gly-Gly-Gly의 합성

실시예 32E에 따라 제조된 Boc-Gly-Gly-1-나프틸Gly-Gly-Gly-OEt(5.0g, 8.98밀리몰)을 아세트산 ; HCl(4:1, V/V) 용액(200ml)중에서 용해시키고 혼합물을 실온에서 12시간동안 교반시켰다. 혼합물을 진공 중에서 농축시고 결과 생성된 잔여물을 Et2O로 세척하i여 3.4g(88%)의 Gly-Gly-1-나프틸Gly-Gly-Gly를 백색 고체 형태로 얻었다 : mp 252-3℃(dec);

G. 시클로-(Gly-Gly-1-나프틸Gly-Gly-Gly-)의 합성

베버, 디. 에프, 등의 저널 오브 올가닉 케미스트리(J. Org. Chem) 44, 3101-5(1979)에 따라 화합물을 합성하였다. 실시예32F에 따라 제조된 펜타펩타이드 Gly-Gly-1-나프틸Gly-Gly-Gly(3.14g, 7.3밀리몰)을 탈개스화한 DMF(800ml)중에서 용해시키고 용액의 pH를 트리에틸아민을 이용하여 7.2로 조정하였다. 다이페닐포스포릴 아자이드(1.88ml, 8.77밀리몰)를 -20℃에서 첨가하였다. 혼합물을 -20℃에서 2일간 교반시키고, 트리에틸아민을 첨가하여 pH를 7-7.5로하여 2℃에서 2일간 유지시켰다. 물(800ml)과 바이오라드 AG 501-X8(D) 수지(200g)를 반응 혼합물에 첨가하고 혼합물을 6시간동안 교반시켰다. 수지를 여과로 분리시키고 여액을 진공중에서 농축시켜서 1.6g(53% 수율)의 시클로-(Gly-Gly-1-나프틸Gly-Gly-Gly-)를 백색 고체로 얻었다 : mp 256-8℃;

H. 2-(1-나프틸)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

실시예 32G에 따라 제조된 시클로-(Gly-Gly-1-나프틸Gly-Gly-Gly-)(3.4g, 8.26밀리몰)을 디메톡시에탄(100ml)중의 0.5M LiAlH4 용액중에서 현탁시켰고 4일간 건조 질소 대기하에서 환류시켰다. 혼합물을 냉각시키고 물(10ml)과 1N NaOH(10ml)으로 정지시켰다. 반응 혼합물을 여고시키고 진공 중에서 농축하여 건조시켰다. 결과 생성된 고체를 Et2O(5×50ml)를 사용하여 추출하였다. 혼합된 Et2O 추출물을 진공 중에서 농축시켜서 2-(1-나프틸)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸을 뜨거운 아세토니트릴로부터 0.55g(120% 수율)의 생성물을 얻었다 : mp 87-8℃;

I. 2-(1-나프틸)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성(다른 방법)

시클로-(Gly-Gly-1-나프틸Gly-Gly-Gly)(0.162g, 0.40밀리몰)을 1M BH3 피리딘 용액(6ml)중에서 현탁시키고 건조 질소 대기하에서 3일간 분쇄시켰다. 혼합물을 냉각시키고 6N HCl(10ml)로 정지시켜서 1N NaOH 용액으로 중성화하였다. 반응 혼합물을 진공중에서 건조하여 농축시키고 결과 생성된 고체를 Et2O(5×20ml)로 추출하였다. Et2O추출물을 진공중에서 농축시켜서 2-(1-나프틸)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸을 뜨거운 아세토니트릴로부터 결정화하여 66mg(48% 수율)의 백색 고체를 얻었다 : mp 87-8℃;

J. [망간(II)디클로로[2-(1-나프틸)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸]의 합성

실시예 32H에 따라 제조된 2-(1-나프틸)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(0.23g, 0.67밀리몰)을 건조 질소 대기하에서 무수 망간(II) 클로라이드(84.4mg, 0.671밀리몰)을 포함하는 무수 MeOH(5ml)을 환류시키면서 이에 첨가하였다. 용액을 밤새 환류시키고 셀라이트를 통해 여과시켰다. 용액을 취하여 건조시키고 잔여물을 뜨거운 Et2O(10ml)중에서 재용해하였다. 결과 생성된 황색 용액을 셀라이트를 통해 여과시키고 에틸 에테르(30ml)을 첨가하였다. 형광색의 황색 침전물을 여과시키고 제거하였다. 여액을 50ml의 에틸 에테르로 희석시키고 4일동안 방해받지 않도록 하고 그대로 두었다. 백색의 미세결정 침전물을 여과로 수집하여 진공중에서 건조시킨 후, 0.144g(46% 수율)의 생성물을 얻었다 :

[실시예 33]

A. DAla-Gly-Gly-OBzl. HCl의 합성

벤질 알콜(75ml)중의 DAla-Gly(5.0g, 24.6밀리몰) 현탁액을 0℃로 냉각시키고 무수 HCl개스를 혼합물을 통해 30분동안 버블링하였다. 결과 생성된 용액을 ~-30℃에서 밤새 저장하였다. 혼합물을 진공중에서 농축시키고 결과 생성된 오일을 결정화하여 메탄올(~25ml)을첨가하였다. 고체를 여과로 분리하고, 물(2×250ml)과 함께 증류시켜서 잔여 메탄올을 제거하고 최종적으로 톨루엔(2×250ml)과 함께 증류시켰다. 이러한 처리로 7.10g(88% 수율)의 벤질 에스테르를 백색 고체로서 얻었다 :

B. Boc-Gly-Ala의 합성

0℃에서 THF(350ml)중의 Gly-Ala(25.0g, 171밀리몰)과 0.5N 소듐 하이드록사이드(350ml) 용액에 (Boc)2O(41.g, 189밀리몰)을 첨가하였다. 5시간동안 pH를 ~10(1.0N NaOH 사용)으로 유지시키고 그런 다음 실온에서 12시간동안 반응시키면서 교반시켰다. 1.0N NaOH를 사용하여 다시 pH를 ~10으로 조정하고 THF층을 분리하며, 수성 용액을 에틸 아세테이트(2×250ml)로 세척하였다. 1.0N 소듐 바이설페이트로 pH를 3으로 조정하고 이러한 용액을 에틸아세테이트(2×250ml)로 추출하였다. 혼합된 추출물을 건조시키고(MgSO4), 여과시키고 진공 중에서 농축시켜서 38.2g(91% 수율)의생성물을 백색 분말 형태로 얻었다 :

C. Boc-Gly-Ala-DAla-Gly-Gly-OBzl의 합성

무수 DMF(300ml)중의 실시예 33B에 따라 제조된 Boc-Gly-Ala(10.2g, 41.5밀리몰) 용액에 HOBT·H₂O(6.21g, 460밀리몰), EDC·HCl(8.81g, 46.0밀리몰) 및 DAla-Gly-Gly-OBzl·HCl(13.7g, 41.5밀리몰)을 첨가하였다. 생성된 용액의 pH를 ~8로 조정하고(습윤성 하이드리온 종이에 반응 혼합물을 스팟팅하여 측정) 그런 다음 반응 혼합물을 12시간동안 실온에서 교반시켰다. 용액을 진공중에서 농축시키고 잔여물을 물(40ml)중에서 용해시켰다. 결과 생성된 용액을 에틸 아세테이트(3×150ml)로 추출하였다. 배합된 에틸 아세테이트 층을 1N 소듐 바이설페이트(100ml), 포화된 소듐 바이카보네이트(100ml), 및 식염수(100ml)로써 세척하였다. 에틸 아세테이트 용액을 건조시키고(MgSO4), 여과, 농축시켜서 부피를 절반으로 하였다. 생성물을 실온에서 30분동안 유지시켜서 결정화시켰다. 여과에 의한 결정의 수집과 높은 진공상태에서의 건조로써 17.4g(80% 수율)의 순수한 생성물을 얻었다 :

D. Gly-Ala-PAla-Gly-Gly·HCl의 합성

아세트산(480ml)중의 실시예 33C에 따라 제조된Boc-Gly-Ala-DAla-Gly-Gly-OBzl(17.2g, 33.0밀리몰) 용액에 6N HCl(120ml)을 첨가하고 반응 혼합물을 실온에서 24시간동아 교반시켰다. 물(2×250ml)과 함께 증류로서 진공중에서 농축시키고 12.9g(100% 수율)의 생성물을 백색 분말형태로서 얻었다 :

E. 시클로-(Gly-Ala-DAla-Gly-Gly-)의 합성

베버, 디. 에프, 등의 저널 오브 올가닉 케미스트리(J. Org. Chem) 44, 3101-5(1979)에 따라 화합물을 합성하였다. 무수 DMF(4400ml)중의 실시예 33D에 따라 제조된 Gly-Ala-PAla-Gly-Gly·HCl(12.9g, 35.0밀리몰) 용액에 pH를 ~8로 조정하기 위한 충분한 TEA를 첨가하고(습윤성 하이드리온 종이상에서 반응 혼합물을 스팟팅함으로써 측정) 결과 생성된 혼합물을 -25℃로 냉각하였다. 이러한 혼합물이 DPPA(9.20ml, 43.0밀리몰)를 5분동안 적가하였다. 그런 다음 반응을 -25℃(내부온도) 48시간동안 유지시켰다. 이와같은 시간동안 pH를 주기적으로 (상기와같이)에서 측정하고 TEA를 첨가하여 ~8로 유지시켰다. 그런 다음 반응 혼합물을 0℃에서 48시간동안 유지시켰다. 다시 pH를 주기적으로 측정하고 TEA를 첨가하여 ~8로 유지시켰다.

그런 다음 반응 혼합물을 물(4400ml)를 희석시켜서 바이오-라드 AG 501-X8(혼합된 -베드) 수지(200g)와 함께 6시간동안 교반시켰다. 수지를 여과로써 분리시키고 용액을 농축하여 건조시켰다.

환류시킨 THF(250ml)로써 잔여물을 3시간동안 추출시키고, 뜨거운 THF의 여과와 높은 진공에서의 건조로 6.61g(60% 수율)의 생성물을 백색 분말로서 얻었다 :

F. (2S, 5R)-디메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

유리 교반자를 포함하는 오븐으로 건조시킨 500ml 플라스크를 건조 질소 흐름하 실온으로 냉각시키고 시클로-(Gly-Ala-DAla-Gly-Gly)(5.10g, 16.3밀리몰)과 THF(74.0ml)을 채웠다. 이러한 교반시킨 현탁액에 THF(196ml, 196밀리몰)의 1.0M LiAlH4 용액을 10분동안 적가하였다. 현탁액을 1시간동안 실온에서 교반시키고 이때 현탁액은 균일화된다. 그런 다음 혼합물을 48시간동안 환류시켰다. 혼합물을 ~-20℃로 냉각시키고 포화된 소듐 설페이트(50ml)으로 반응을 중지시켰다(조심스럽게). 결과 생성된 혼합물을 진공 중에서 농축시켜서 건조된 백색 분말로 하였고 이러한 혼합물을 메틸렌 클로라이드(3×100ml)와 함께 추출하였다. 혼합된 추출물을 진공중에서 농축시키고 결과 생성된 잔여물을 아세토니트릴 및 그런 다음 헥산으로부터 재결정화하여 순수한 생성물을 2.23g(56% 수율)으로 백색 고체로서 얻었다 :

G. {망간(II)디클로로[(2S,5R)-디메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸]}의 합성

무수 메탄올(50ml)중의 실시예 33Fdp 따라 제조된 (2S, 5R)-디메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(367mg, 1.51밀리몰)과 무수 망간(II) 클로라이드(189mg, 1.51밀리몰) 용액을 2시간동안 환류시키고 실온에서 밤새 교반시켰다. 용액을 셀라이트를 통해 여과시키고 진공중에서 건조시켜서 얻었다. 잔여물을 에탄올-에테르로부터 재결정화하여 340mg(61% 수율)의 생성물을 백색 고체로 얻었다 :

[실시예 34]

A. DAla-Gly-OBzl·HCl의 합성

벤질 알콜(150ml)중의 DAla-Gly(10.0g, 68.42밀리몰) 현탁액을 0℃로 냉각시키고 무수 HCl 개스를 30분동안 혼합물을 통해 버블링하였다. 결과 생성된 용액을 마개로 막고 냉동기(0℃)에서 밤새 저장하였다. 혼합물을 진공중에서 농축시켰다. 결과 생성된 오일을 최소량의 메탄올(~50ml)중에서 용해시켰고, 에테르(700ml)를 첨가하여 침전시켰다. 여과와 높은 증기에서 건조시키고 15.2g(82% 수율)의 벤질 에스테르 하이드로클로라이드를 백색 고체형태로서 얻었다 :

B. Boc-Gly-Ala-Gly의 합성

0℃에서 THF(100ml)중의 Gly-Ala-Gly(10.0g, 49.2밀리몰)과 0.5N NaOH(100ml) 용액에 (Boc)2O(11.9g, 54.5밀리몰)를 첨가하였다. 5시간동안 pH를 ~10으로 유지시키고(1.0N NaOH를 사용하여)그런 다음 실온에서 12시간동안 반응을 유지시켰다. pH를 ~10로 조정시키고 에틸 아세테이트(100ml)로 세척시켰다. 그런 다음 1N 포타슘 바이설페이트를 사용하여 pH를 ~2로 조정하고 에틸 아세테이트(2×100ml)로 추출하였다. 혼합시킨 추출물을 건조시키고(MgSO4), 여과시키고 농축시켜서 11.0g(74% 수율)의 생성물을 백색 고체로 얻었다.

C. Boc-Gly-Ala-Gly-DAla-Gly-OBzl의 합성

무수 DMF(270ml)중의 실시예 34B에 따라서 제조된 Boc-Gly-Ala-Gly(11.0g, 36.5밀리몰) 용액에 HOBT·H₂O(5.46g, 40.4밀리몰), EDC·HCl(7.74g, 40.4밀리몰) 및 실시예 34A에 따라 제조된 DAla-Gly-OBzl·HCl(9.95g, 36.5밀리몰)을 첨가하였다. 결과 생성된 용액의 pH를 ~8로 조정하였고(습윤성 하이드리온 종이 위에 반응 혼합물을 스파팅하여 측정), 그런 다음 반응 혼합물을 실온에서 12시간동안 교반시켰다. 용액을 진공 중에서 농축시키고 잔여물을 물(50ml) 중에 용해시켰다. 이러한 용액을 에틸 아세테이트(3×100ml)로 추출하였다. 배합시킨 에틸아세테이트 층을 1N 소듐 바이설페이트(50ml), 포호된 소듐 바이카보네이트(50ml)와 식염수(50ml)로 세척시켰다. 에틸 아세테이트 용액을 건조시키고(MgSO4), 여과시키고 12시간동안 방해받지 않도록 그대로 두었다. 여과와 높은 진공상태에서의 건조에 의한 결정의 수집으로 13.4g(70% 수율)의 순수한 생성물을 얻었다 :

D. Gly-Ala-Gly-DAla-Gly·HCl의 합성

아세트산(400ml) 중의 실시예 34에 따라 제조된 Boc-Gly-Ala-Gly-DAla-Gly-OBzl(13.4g, 25.7몰) 용액에 농축된 HCl(100ml)을 첨가하였고 반응 혼합물을 실온에서 24시간동안 교반시켰다. 용액을 진공중에서 농축시켰고, 물(100ml)중에서 용해시키고 결과 생성된 수성 용액을 에테르(2×50ml)로 세척시켰고 진공 중에서 다시 농축시켰다. 높은 진공에서의 건조로 9.70g(100% 수율)의 생성물을 백색 분말 형태로 얻었다 :

E. 시클로(Gly-Ala-Gly-DAla-Gly-)의 합성

베버, 디. 에프, 등의 저널 오브 올가닉 케미스트리(J. Org. Chem) 44, 3101-5(1979)의 방법에 따라 화합물을 합성하였다. 무수 DMF(3200ml)중의 실시예 34D에 따라 제조된 Gly-Ala-Gly-DAla-Gly·HCl의 용액에 TEA를 충분히 첨가하여 pH를 ~8로 조정하였고(습윤성 하이드리온 종이위에 반응 혼합물을 스팟팅하여 측정) 결과 생성된 혼합물을 -40℃로 냉각시켰다. 이러한 혼합물이 DPPA(8.86g, 32.2밀리몰)를 5분동안 적가하였다. 5시간동안 온도를 ~-35℃로 유지시키고 다음 반응 혼합물을 -25℃(내부온도) 48시간동안 저장하였다. 그런 다음 반응 혼합물을 48시간동안 0℃로 유지시켰다. 다시 pH를 주기적으로 측정하고 TEA를 첨가하여 ~8로 유지하였다. 이후 반응을 물(3200ml)로 희석시키고 바이오-래드 AG 501-X8(혼합된 -베드) 수지(1500g)와 함께 6시간동안 교반시켰다. 수지를 여과로써 분리시키고 용액을 농축하여 건조시켰다. 잔여물을 환류시킨 THF와 함께 12시간동안 분쇄시키고, 뜨거운 THF를 여과시키고, 높은 진공에서 건조시켜서 5.50g(67% 수율)의 생성물을 백색 고체 형태로 얻었다 : mp 300℃(dec);

F. (2S, 8R)-디메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

유리 교반자를 포함하는 오븐-건조된 플라스크를 알곤 흐름하 실온으로 냉각시키고 시클로-(Gly-Ala-Gly-DAla-Gly)(4.0g, 12.8밀리몰)과 THF(30ml)을 채웠다. 이러한 교반 현탁액에 THF중의 1.0M 리튬 알미늄 하이드라이드 용액(153ml, 153밀리몰)을 적가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 1시간동안 교반시키고 그런 다음 48시간동안 가열 환류시켰다. 그런 다음 혼합물을 -20℃로 냉각시키고 포화된 소듐 설페이트(50ml)으로 정지시켰다(조심스럽게). 결과 생성된 혼합물을 진공 중에서 건조된 백색분말로 농축시키고 이러한 혼합물을 메틸렌 클로라이드(3×100ml)와 함께 추출하였다. 혼합시킨 메틸렌 클로라이드층을 진공중에서 농축시키고 잔여물을 아세토니트릴로부터 재결정화하여 1.22g(39% 수율)의 순수한 생성물을 백색 고체로 얻었다 :

G. {망간(II)디클로로[2S, 8R-디메틸-1,4,7,10,13-펜타-아자시클로펜타데칸]}의 합성

실시예 34F에 따라 제조된 (2S, 8R)-디메틸-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(610mg, 2.51밀리몰)과 무수 망간(II) 클로라이드(315mg, 2.51밀리몰)를 무수 메탄올(50ml) 중에서 2시간동안 환류시키고 실온에서 밤새 교반시켰다. 용액을 셀라이트를 통해 여과시키고 농축시켜서 메탄올-에테르로부터 결정화하여 160mg(17% 수율)의 생성물을 얻었다 :

[실시예 35]

A. 트랜스-5,6-시클로헥사노-1,10,13-트리스(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸-3,8-디온의 합성

알곤하 2개의 적하 깔대기가 장치된 1ℓ용 4구 환저 플라스크에 무수 디클로로메탄(150ml)를 넣었다. 실시예 28G에 따라 제조된 3,6,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-3,6,9-트리아자운데칸디오일 디클로라이드(5.07g, 7.05밀리몰)를 무수 디클로로메탄(150ml)중에서 용해시키고 하나의 적하 깔대기를 첨가하였다. 트랜스-1,2-디아미노시클로헥산(0.80g, 7.05밀리몰)과 트리에틸아민(1.96ml, 14.1밀리몰)을 무수 디클로로메탄(150ml)중에서 용해시키고 하나의 적하 깔대기를 첨가하였다. 얼음 조내에서 디클로로메탄을 포함하는 플라스크를 이의 내부온도 0-5℃로 냉각시킨 다음, 적하깔대기의 내용물을 교반중인 용액에 2.25시간동안 동시에 첨가하였다. 첨가가 종결된 뒤 백색 고체를 얻었다. 이러한 반응의 말단부에서, 얼음조를 제거하고 반응 혼합물 실온에서 밤새 교반시켰다. 반응 혼합물을 여과시키고 백색 침전물을 분리하여 순수한 생성물을 얻었다. 여액을 물(100ml)로 두 번 세척하고 포화된 소듐 클로라이드 용액(100ml)으로 한번 세척하여, 건조시키고(MgSO4), 여과시키고, 용매를 감압하에서 제거하였다. 디클로로메탄-헥산으로부터의 재결정화하는 총량 2.85g(53% 수율)의 초기 침전물을 부가된 생성물질로서 얻었다 : mp 254-5℃;

B. 트랜스-1,2-비스(클로로아세트아미도)시클로헥산의 합성

마그네틱 교반자와 2개의 1ℓ 적하 깔대기로 장치된 12ℓ용 3-구 플라스크에 클로로포름(375ml)과 물(185ml)에 용해된 1,2-디아미노시클로헥산(35.0g, 0.310몰) 용액을 채웠다. 2개의 적하 깔대기에 각각 클로로포름(44ml) 중 클로로아세틸 클로라이드(75ml, 0.94몰) 용액과 물(4ℓ)중의 포타슘 카보네이트(120.5g, 0.87몰)을 첨가 기간 중 4부로 나누어서 첨가되는 바로 채워넣었다. 플라스크를 얼음 염 조중에서 냉각시키고 제제의 첨가를 2시간동안 진행시켰다. 얼음 염 조를 제거하고 물(600ml)을 첨가하고, 반응 혼합물을 2.5시간동안 교반시켰다. 혼합물을 분리시키고 물층을 여러번 클로로포름으로 추출하였다. 배합된 클로로포름층을 물로 세척하고 이어서 식염수로 세척하였다. 유기층을 건조시키고(NaSO4) 진공중에서 농축시켜서 건조시켜서 55.32g(67% 수율)의 백색 고체를 생성하였다 : mp 202-3℃;

C. 트랜스-5,6-시클로헥사노-1.10,13-트리스(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸-3,8-디온의합성(다른방법)

마그네틱 교반자와 1ℓ의 적하 깔대기로 장치된 5ℓ용 3-구 플라스크를 건조시키고 건조 알곤 대기하에 위치시켰다. 무수 DMF(1.25ℓ)중의 실시예 35B에 따라 제조된 트랜스-1,2-비스(클로로아세트아미도)시클로헥산(6.68g, 250밀리몰) 용액을 무수 DMF(1.25ℓ)중의 실시예 1B에 따라 제조된 1,4,7-트리스(p-톨루엔설포닐)-1,4,7-트라아자헵탄-1,7-디소듐 염(15.2g, 250밀리몰) 용액에 실온으로 12시간동안 첨가하였다. 부가적으로 2시간동안 교반시킨 뒤, 용매를 진공중에서 제거하였다. 고체 잔여물을 클로로포름(1ℓ)와 함께 분쇄하고 여과하여 백색 고체를 얻었다. 아세토니트릴로부터 고체를 재결정화하여 7.22g(38% 수율)의 솜뭉치 모양의 백색 결정을 얻었다 : mp 254-5℃;

D. 트랜스-2,3-시클로헥사노-1,4,7,10,13-펜타아자시클로 펜타데칸의 합성

실시예 35A에 따라 제조된 트랜스-5,6-시클로헥사노-1,10,13-트리스(p-톨루엔설포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸-3,8-디온(1.765g, 2.32밀리몰)을 알곤하에서 1,2-디메톡시에탄(dme, 40ml)중에서 현탁시키고 플라스크를 수조 내에 위치시켰다. 리튬 알미늄 하이드라이드(dme 중 0.5M, 55ml,27.5밀리몰)를 5분동안 첨가하였다. 5분 후 멘틀로 가열하기 시작하고 15분후 환류하기 시작하였다. 환류한지 몇 분 안되어서 반응은 거의 무색이 되었고, 이후 백색 침전과 함께 황변화하였다. 환류가 43.5시간동안 계속되고 그런 다음 반응 혼합물을 실온으로 냉각시켰다. 반응은 냉각을 위한 수조를 이용하여 물(0.86ml)의 조심스런 첨가로 정지되었다. 5분후, 15% 수성 소듐 하이드록사이드 용액(0.86ml)을 첨가하고 다시 물(2.6ml)이 첨가되었다. 약간 황색은 반응과정중 광범위하게 탈색하였다. 1시간 후, 테트라하이드로퓨란(55ml)을 첨가하고 2시간동안 계속 교반시켰다. 정지된 반응 혼합물을 여과시켰다. 이러한 고체를 디클로로메탄중에서 용해시키고 여과시켰으며, 그런 다음 고체로 농축시켜서 진공 라인상에 놓았다. 이를 알곤하 뜨거운 아세토니트릴로부터 재결정화하고 0.316g(50% 수율)의 백색 침상을 생성하였다 : mp 112-3℃(질소하에서);

E. [망간(II)디클로로(트랜스-2,3-시클로헥사노-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸)]의 합성

실시예 35D에 따라 제조된 트랜스-2,3-시클로헥사노-1,4,7,10,13-펜타아자시클로 펜타데칸(301mg, 1.12밀리몰)을 건조 질소 대기하에서 무수 망간(II) 클로라이드(140mg, 1.12밀리몰)를 포함하는 뜨거운 무수 MeOH 용액(50ml)에 첨가하였다. 2시간동안 용액을 환류시킨 후, 용액을 실온에서 밤새 교반시키고 그런 다음 건조시켰다. 백색 고체를 더운 아세톤(15ml)중에서 용해시키고 용액을 여과시켰다. 용액을 건조시켜서 얻은 백색고체를 에틸 에테르와 함께 세척하였다. 고체를 진공중에서 건조시켜서 0.36(82% 수율)의 생성물을 얻었다.

[실시예 36]

A. 시스-5,6-시클로헥사노-1,10,13-트리스(p-톨루엔술포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸-3,8-디온의 합성

아르곤 존재하에서 무수 디크로로메탄(250ml)을 2개의 적하 깔대기(dropping funnel), 아르곤 유입구 및 마그네틱 교반자(magnetic stir bar)가 장착된 2리터자리 4구 환저 플라스크에 넣었다. 실시예28G에 따라 제조된 3,6,9-트리스(p-톨루엔술포닐)-3,6,9-트리아자운데칸디오일 디클로리드(9.0g, 12.5mmol)을 건조 디클로로메탄(250ml)에 용해시키고나서 적하 깔때기에 넣었다. 시스-1,2-디아미노시클로헥산(1.43g, 12.5mmol)과 트리에틸아민(3.5ml, 22.2mmol)을 건조 디클로로메탄(250ml)에 용해시키고 나서 다른 적하 깔때기에 넣었다. 플라스크를 얼음조에 위치시키고 2개의 적하 깔때기를 통해 용액을 동시에 3시간 이상 동안 적하시켰다. 그런 다음 실온으로 가온시키고 하룻밤 교반시키면서 반응시켰다. 균일용액을 회전식 증발기에서 약 300ml까지 증발시켰다. 물(250ml)을 격렬하게 교반시키면서 가하여 백색고체가 생성되도록 하였다. 여과 후, 50℃에서 하룻밤 동안 진공오븐내에서 건조시켜 6.21g을 회수하였다. 디클로로메탄-헥산으로부터 재결정후 디클로로메탄 층에서 0.06g을 추가로 회수하여 총 6.27g을 얻었다(66%수율) : mp251-2℃;

B. 시스-5,6-시클로헥사노-1,4,710,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

실시예 36A에 따라 제조된 시스-5,6-시클로헥사노-1,10,13-트리스(p-톨루엔술포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸-3,8-디온(4.0g, 5.26mmol)을 1,20디메톡시에탄(DME, 90ml)에 현탁시키고, 3구 환저 플라스크에서 아르곤 존재하에 교반하면서 리튬 알루미늄 하이드라이드(DME에서 0.5M, 120ml, 62.5mmol)를 5분 이상 동안 첨가하였으며, 이때 냉각을 위해 수조(water bath)를 사용하였다. 반응혼합물은 첨가가 완료되기 전에 거의 무색으로 되었다. 수조에서 5분 이후에 맨틀(mantle)로 가열을 시작하고, 15분 이상 환류시켰다. 2-3분 환류후 반응물이 황변화되고, 곧 백색침전을 얻었다. 43시간 후 환류를 중단시키고, 반응혼합물을 실온으로 냉각시켰다. 냉각을 위해 수조를 사용하면서 물(1.95ml)을 조심스럽게 적하시켰다. 5분후 15% 소듐하이드록사이드 수용액(1.95ml)을 가하고 이어서 물(5.75ml)을 더 첨가하였다. 이 반응이 진행되는 동안 연황색이 되었다. 1.25시간동안 계속 교반 후 질소 포화 테트라하이드로퓨란(120ml)을 가하고 계속해서 교반하였다. 반응이 중단된 반응 혼합물을 여과하여 여액을 농축시켰다. 농축 도중에 예비 여과 후 존재하는 약간의 고체를 제거하기 위해 다시 여과했다. 용매제거 후 진공으로 건조하여 백색 고체(1.31g)를 얻었다. NMR 측정 결과 원하는 화합물 이외에 20~30%의 트랜스 아이소머가 존재했다. 아세토나이트릴로 2~3회 재결정하여 존재하는 트랜스 아이소머 함량을 감소시켰다. 뜨거운 헥산으로 최종적으로 재결정하여 트랜스 아이소머 함량이 4% 이하인 시스 아이소머 400mg을 얻었다(28% 수율) : mp 114-5℃(질소 존재하);

C. [망간(II) 디클로로(시스-5,6-시클로헥사노-1,4,7,10,13-펜타아자사이클로펜타데칸)] 합성

실시예 36B에 따라 제조된 시스-5,6-시클로헥사노-1,4,710,13-펜타아자시클로펜타데칸(0.35g, 1.3mmol)을 건조 질소 분위기 하에서 무수 망간(II) 클로라이드(0.163g, 1.30mmol)을 함유하는 뜨거운 무수 MeOH용액(50ml)에 가했다. 2시간동안 환류시킨후 이 용액을 실온에서 하룻밤 교반시키고 나서 건조시켰다. 4:1 아세톤/MeOH용액(25ml)으로 고체를 추출했다. 추출물을 여과하고 여과액에 메틸 에테르를 가했다. 0℃에서 정치 후 여과하여 백색 고체 침전을 얻었다. 에틸 에테르로 세척한 후 진공 건조시켜 백색 고체 생성물 0.353g(69% 수율)을 얻었다 :

[실시예 37]

A. 5,6-벤조-1,10,13-트리스(p-톨루엔술포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자사이클로펜타데칸-3,8-디온의 합성

아르곤 존재하에서 건조 디클로로메탄(250ml)을 2개의 적하깔때기, 아르곤 유입구 및 마그네틱 스터르 바가 장치된 2리터짜리 4구 둥근 바닥 플라스크에 넣었다. 실시예28G에 따라 제조된 3,6,9-트리스(p-톨루엔설포닐)-3,6,9-트리아자운데칸디오일 디클로리드(11.0g, 15.31mmol)을 건조 디클로로메탄(250ml)에 용해시키고 나서 하나의 적하 깔때기에 넣었다. 0-페닐렌디아민(1.66g, 15.31mmol)을 CH₂Cl₂(250ml)에 용해시키고 나서 다른 적하 깔때기에 넣었다. 얼으몽에서 반응 플라스크를 냉각시키고 나서 2개의 적하 깔때기에 있는 용액을 2.5시간 이상 동안에 적하시켰다. 그리고 나서 얼음통을 치우고 하룻밤 교반시켰다. 교반후 회전식 증발기에서 용매를 약 350ml 정도까지 제거한 다음 물(250ml)을 가했다. 격렬하게 교반하고 침전된 백색고체를 여과하고, 50℃에서 하룻밤 진공 오븐내에서 건조시켰다. 디클로로메탄 상을 분리하고, 용매를 제거하고, 디크로로메탄-헥산에서 잔류물을 재결정하여 총 4.77g(42% 수율)의 침전물을 얻었다 : mp 301℃(dec);

B. 2,3-벤조-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

실시예 37A에 따라 제조된 5,6-벤조-1,10,13-트리스(p-톨루엔술포닐)-1,4,7,10,13-펜타아자사이클로펜타데칸-3,8-디온(3.001g, 3.98mmol)을 아르곤하에서, 1,2-디메톡시에탄(DME, 60ml)을 함유하는 플라스크에 넣고, 리튬 알루미늄 하이드리드의 DME용액(0.5M, 80ml, 40.0mmol)을 5분 이상 가하면서 냉수에서 교반시켰다. 반응 혼합물이 반투명하게 되었다. 15분뒤에 환류를 시작하면서 5분뒤에 가열을 시작하였다. 가열하는 동안 백색 고체가 생성되기 시작했다. 반응 혼합물을 36.25시간동안 환류시키고, 실온으로 냉각하였다. 반응 플라스크를 냉수조에 놓고, 물(1.5ml)을 조심스럽게 적하하고, 이어서 15% 소듐 하이드록사이드 수용액(1.51ml)을 가하고, 물(4.5ml)을 가했다. 이 혼합물을 45분간 교반하였다. 테트라하이드로퓨란(90ml)을 가하고 1시간 이상 교반하였다. 이 혼합물을 질소 방출 반전 깔때기아헤 버크너 깔때기(Buchner funnel)를 통하여 여과하였다. 여액을 감압하에 증발시켜 백색 고체를 얻었다. 이 고체를 아르곤하에서 뜨거운 아세토니트릴로 재결정하여 0.848g(81% 수율)의 백색 결정을 얻었다 : mp 152.5-153℃(질소하에서);

C. [망간(II) 디클로로(2,3-벤조-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데탄)]의 합성

실시예 37B에 따라 제조된 2,3-벤조-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(0.35g, 1.33mmol)을 건조 질소 분위기하에서 무수 망간(II) 클로라이드(0.167g, 1.33mmol)을 함유하는 뜨거운 무수 MeOH 용액(50ml)에 가했다. 2시간 환류후 이 용액을 실온에서 하룻밤 교반했다. 이 용액을 건조시키고, 차가운 EtOH(7ml)을 붉은 분말에 가했다. EtOH에 용해된 붉은 색의 혼합용액을 여과하여 백색 고체를 얻었다. 고체를 진공에서 건조시킨 후EtOH/에틸 에테르로 재결정하여 백색고체 0.19g(37% 수율)을 얻었다 :

[실시예 38]

A. 3,6,9,12,18-펜타아자바이시클로[12.3.1]옥타데카-1(18), 14,16-트리엔-2,13-디온의 합성

트리에틸렌테트라아민(14.71g, 97.6mmol)을 2L-환저 플라스크에 가하고, 아르곤 기류하에서 질소 포화 메탄올(1.25L)을 플라스크에 가하고 2,6-디메틸피리딘 피리딘 디카르복실레이트(19.56g, 99.2mmol)을 가했다. 반응 혼합물을 24시간 가열 환류시키고 나서 실온으로 냉각했다. 감압하에서 무색용액을 증발시켜 백색 고체를 얻었다. 이것을 메탄올-클로로포픔(30:70)에용해시키고, 동일한 용매로 용리하면서 큰 소결 유리 깔때기(직경 15cm, 실리카 깊이 8.5cm)로 실리카겔을 통해 플래쉬 여과했다. 500~700ml 분획 8개를 얻었다. 박층 크로마토그라피(메탄올-클로로포름(35:65), Rf 0.10~0/18)는 분획 3~6에 생성물이 함유됨을 나타냈다. 생성물이 함유된 분획을 혼합하고, 감압하에서 용매를 제거하여 생성물 11.12g(41% 수율)을 얻었다 : mp 224-7℃;

B. 3,6,9,12,18-펜타아자바이시클로[12.3.1]옥타데칸-2,13-디온의 합성

실시예 38A에 따라 제조된 3,6,9,12,18-펜타아자바이시클로[12.3.1]옥타데카-1(18), 14,16-트리엔-2,13-디온(1.0g, 3.6mmol)을 메탄올(75ml)에 용해시키고, 진한 염산(2.14g, 21.7mmol)을 가하고 나서 촉매로 플래티늄 디옥사이드 하이드레이트(0.5g, 2mmol)을 가했다. 이 혼합물을 60℃로 가열하고 60psi에서 24시간동안 수소화반응시켰다. 백색 결정 고체가 수소화 반응중에 생성되었다. 반응 혼합물을 여과하고 침전물을 물로세척하였다. 알코올을 제거하기 위해 여액을 농축하고, pH 11로 올리기 위해 소듐 하이드록사이드(1.0N)를 가했다. 이 용액을 디클로로메탄(각각 75ml)으로 5번 추출하고, 감압하에서 용매를 제거했다. 생성된 백색 고체를 진공으로 건조시켜 생성물 0.74g(수율 73%)를 얻었다 : mp 193-195.5℃(dec);

C. 3,6,9,12,18-펜타아자바이시클로[12.3.1]옥타데칸의 합성

테트라하이드로퓨란에 있는 리튬 알루미늄 하이드라이드(THF, 1.0M, 25ml, 25.0mmol)을 아르곤하에서 교반자가 있는 250ml-플라스크에 있는 무수 THE(25ml)에 가했다. 실시예 38B에 따라 제조된 3,6,9,12,18-펜타아자바이시클로[12.3.1]옥타데칸-2,13-디온(1.19g, 4.326mmol)을 THF(50ml)에 녹인 슬러리를 교반시킨 리튬 알루미늄 하이드라이드 용액에 가했다(약 10분 이상). 그리고 약 35ml의 THF를 추가로 가했다. 슬러리로 됨에 따라 가스가 발생되고, 색이 베이지색으로 되고, 반응 혼합물이 균일화되었다. 약 10분간 교반 후 한류 콘덴서를 플라스크에 연결시키고 반응 혼합물을 가열 환류시켰다. 반응 혼합물이 황색으로 되었다. 16시간 후 반응을 중단시키고, 반응 혼합물을 실온으로 냉각시켰다. 수조로 냉각시키면서 물(0.95ml)을 천천히 가했다. 가스가 방출되고 발열반응이 일어났다. 다음에 15% 소듐 하이드록사이드 수용액(0.95ml)을 가하고 나서 물 2.85ml을 더욱 가했다. 1시간 교반 후 THF(60ml)을 가하고 계속해서 교반했다. 이 혼합물을 1시간 뒤에 강한 질소 흐름하에서 반전 깔때기로 여과했다. 그리고 여과액을 진공을 제거했다. 이 고체를 아르곤하에서 뜨거운 아세토니트릴로 재결정하여 백색의 긴 바늘모양으로 631mg(수율 58%)을 얻었다 : mp 90-95℃(질소하에);

D. [망간(II)디클로로(3,6,9,12,18-펜타아자바이시클로[12.3.1]옥타데칸)]의 합성

실시예 38C에 따라 제조된 펜타아ㅈ이시클로[12.3.1]옥타데칸을 건조 질소 분위기 하에서 무수 망간(II) 클로라이드(0.200g, 1.59mmol)을 함유하는 무수 MeOH(50ml) 환류용액에 가했다. 2시간 환류 후 이 용액을 실온에서 하룻밤 교반시켰다. 이 용액을 건조시켰다. 이 고체를 EtOH(10ml)에 용해시키고, 이 용액을 셀라이트로 여과했다. 백색 고체 결정이 유도된 여과액에 에틸 에테르를 가했다. 여과에 의해 고체를 얻고, 이를 에틸 에테르로 세척하고 진공으로 건조시켜서 0.43g(수율 72%)의 백색 고체를 얻었다 :

[실시예 39]

[망간(II)디클로로(2,13-디메틸-3,6,9,12,18-펜타아자바이시클로[12.3.1]옥타데카-1(18),14,16-트리엔)]의 합성

실시예 26에 따라 제조된 [망간(II)디클로로(2,13-디메틸-3,6,9,12,18-펜타아자바이시클로[12.3.1]옥타데카-1(18),2,12,14,16-펜타엔)]과 무수 메탄올(175ml)에 녹인 5% Rh/C 반응 장치로부터 제거하고 활성탄소를 가했다. 혼합물을 셀라이트로 여과하고, 이 용액을 건조시켜 제거했다. 에탄올(7ml)을 가하고 여과했다. 백색 침전이 여과액에 형성되었고, 여과에 의해 결정을 얻었다. 에틸 에테르로 세척 후 진공으로 건조하여 백색 고체인 생성물 0.71g(수율 40%)을 얻었다 :

[실시예 40]

A. Boc-Tyr(OBzl)-Gly-Gly-OEt의 합성

무수 DMF(200ml)에 BocTyr(OBzl)(20.2g, 53.9mmol)와 TEA(7.50ml, 54.2mmol)을 녹인 용액을 얼음-염조에서 -10℃로 냉각하고 에틸 클로로포름에티트(5.20ml, 54.2mmol)를 2분 이상 적하하였다. 생성 혼합물을 -10℃에서 20분간 교반하고 Gly-Gly-OEt·HCl(10.6g, 53.9mmol)과 TEA(7.50ml, 54.2mmol)을 무수 DMF(100ml)에 녹인 스러리로 처리했다. 얼음통을 제거하고, 혼합물을 실온으로 1시간 이상 가온하고 나서 30분간 50℃로 가열했다. 혼합물을 에틸 아세테이트(300ml)로 희석하고 1N 소듐 바이술페이트(100ml), 물(10ml), 포화 소듐 바이카보네이트(100ml) 및 소금물(100ml)로 세척하였다. 에틸 아세테이트 층을 건조시키고(마그네슘 설페이트), 여과, 농축하여 백색 분말인 순수 트리펩타이드 24.6g(수율 89%)을 얻었다 :

B. Tyr(OBzl)-Gly-Gly-OEt·TFA 염의 합성

실시예 40A에 따라 제조된 Boc-Tyr(OBzl)-Gly-Gly-OEt(127.0g, 274.3mmol)을 메틸렌클로라이드(1058ml)에 가한 용액에 TFA(265.0ml, 3.44mmol)을 가하고, 생성 혼합물을 실온에서 30분간 교반했다. 이 용액을 농축하고 잔류물을 에테르(200ml)로 분쇄하여 페이스트 상의 트리플루오로 아세테이트 염 126.0g(수율 100%)을 얻었다 :

C. Boc-Gly-Gly-Tyr(OBzl)-Gly-Gly-OEt의 합성

Boc-Gly-Gly(22.9g, 98.1mmol)를 무수 DMF(600ml)에 가한 용액에 EDC·HCl(20.8g, 108.5mmol), HOBT·H₂O 및 실시예 40B에 따라 제조된 Tyr(OBzl)-Gly-Gly-OEt·TFA(50.0g, 98.1mmol)을 가했다. 혼합물의 pH는 TEA를 적가하여 pH8로 맞추었다(습윤된 하이드리온 페이퍼에 반응 혼합물을 스포팅하여 측정). 그리고 나서 19시간 동안 실온에서 교반했다. 이때 DMFfmf 증발시키고, 잔류물을 에틸 아세테이트(600ml)로 취하고, 1N 소듐 바이설페이트(150ml), 물(150ml), 포화 소듐 바이카보네이트(150ml) 및 소금물(150ml)로 세척하였다. 에틸 아세테이트 층을 건조하고(마그네슘 설페이트), 건조제를 여과하고 에틸 아세테이트를 실온에서 하룻밤 방치하여 결정화시켰다. 이 고체를 여과하고, 최소량의 에틸 아세테이트로 세척하고, 고진공에서 건조하여 백색 분말인 순수 펜타펩타이드 30.0g(수율 49%)을 얻었다 :

D. Gly-Gly-Tyr(OBzl)-Gly-Gly·TFA의 합성

실시예 40C에 따라 제조된 Boc-Gly-Gly-Tyr(OBzl)-Gly-Gly-OEt(22.5g, 35.8mmol)을 메탄올(148ml)에 녹인 용액에 2.5N 소듐 하이드록사이드(63.4ml, 158.0mmol)을 가하고, 생성되는 혼합물을 30분간 교반했다. 이때 메탄올을 증발시킨 다음 3N HCl을 사용하여 용액의 pH를 7.5로 맞추고 나서 1N 소듐 바이설페이트로 3.4로 맞추었다. 산성화된 혼합물을 에틸 아세테이트(100ml)로 추출하고 혼합 추출물을 건조시켰다(마그네슘 설페이트). 건조제르 f여과하고 에틸 아세테이트 용액을 농축하여 백색 기포인 유리산 21.6g(수율 100%)을 얻었다. 메틸렌 클로라이드(180ml)에 Boc-Gly-Gly-Tyr(OBzl)-Gly-Gly(21.6g, 36.0mmol)를 가한 용액에 실온에서 TFA(45.0ml, 584.0mmol)를 가하고, 생성된 용액을 실온에서 30분간 교반했다. 이때 용액을 농축 후 잔류물을 에테르(250ml)와 함께 30분간 교반했다. 백색고체를 여과하고, 고진공에서 건조하여 순수 펜타펩타이드 TFA 염 22.5g(수율 100%)을 얻었다 :

E. 시클로-(Gly-Gly-Tyr(OBzl)-Gly-Gly-)의 합성

이 화합물은 베버, 디. 에프. 등의 저널 오브 올가닉케미스트리(J. Org. Chem.), 44, 3101-3105(1979)의 방법에 따라 합성되었다. 실시예 40D에 따라 제조된 Gly-Gly-Tyr(OBzl)-Gly-Gly·TFA(11.1g, 18.1mmol)를 무수 DMF(2400ml)에 가한 용액에 -30℃에서 DPPA(4.89ml, 22.7mmol)를 가하고 생성 혼합물의 pH를 TEA에 의해 8로 맞추었다(습윤 하이드리온 페이퍼에 반응혼합물을 스포팅하여 측정). 이 혼합물을 -25℃(내부온도)_에서 48시간 방치하였다. 주기적으로 pH가 모니터되었고, TEA를 가함으로써 pH를 8로 유지시켰다. 이때 반응 혼합물을 물(2400ml)로 희석하고 나서 바이오 라드 AG 501-X8(혼합된-베드) 수지(845g)으로 6시간동안 교반했다. 이 수지를 여과하고, 분리하여 용매를 100ml로 농축했다(DMF만 잔류). 에테르 200ml를 가함으로써 시클릭 펩타이드가 침전되었다. 이 물질을 18시간 환류 THF로 추출시키고 고온 여과하고, 18시간 더 크리오펌프(cryopump)하여 백색 분말상의 순수 시클릭 펩티드 5.40g(수율 62%)을 얻었다 : mp 280-2℃(dec);

F. 2-(S)-(4-벤질옥시벤질)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸의 합성

글래스 스터르 바를 함유하고 있는 오븐에서 건조시킨 500ㅢ 플라스크 아르곤 흐름하에서 냉각시키고 실시예 40E에 따라 제조된 시클로-(Gly-Gly-Tyr(OBzl)-Gly-Gly-)(10.0g, 20.8mmol)을 넣었다. 교반을 하고, 이 플라스크를 얼음-물 통에 잠기게 하고 THF에 녹인 1M 리튬 알루미늄 하이드리드(240ml, 240mmol)을 시린지를 통해 10분 이상 적하했다. 얼음-물 통을 치우고 실온에서 30분간 교반하여 반응시키고 나서 45시간 환류시켰다. 반응혼합물을 0℃로 냉각시키고, 포화 소듐 설페이트(~50ml)를 적하하여 반응을 중단시켰다. 생성혼합물을 진공에서 농축시켜 건조 백색분말을 얻고, 메틸렌 클로리드(500ml)로 45분간 환류하였다. 고체 잔류물을 여과하고,고온 트리뉴레이션을 반복했다. 메틸렌 클로리드 용액을 혼합하여 진공으로 농축하여 황색고체 7.70g을 얻었다. 헥산으로 저결정하고 나서 아세토니트릴로 재결정하여 백색고체 4.85g(수율 57%)을 얻었다 :

G. {망간(II)디클로로[2-(S)-(4-벤질옥시벤질)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸]}의 합성

실시예 40F에 따라 제조된 2-(S)-(4-벤질옥시벤질)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸(1.60g, 3.89mmol) 무수 망간(II) 클로리드(489.0mg, 3.89mmol)의 용액을 건조 질소분위기하에서 2시간동안 무수 메탄올(50ml)로 환류시키고 나서 실온에서 하룻밤 교반했다. 이 용액을 증발 건조시키고 아세톤으로 재용해하고 셀라이트로 여과했다. 이 용액을 증발 건조시키고 고온 에탄올(15ml)로 취했다. 에테르(50ml)를 가하여 적황색 오일 침전을 얻었다. 상등액을 따르고 건조제거하여 무색 오일을 얻었다. 무색 오일을 THF(20ml)과 함께 교반하여 백색 고체 840mg(수율 39%)을 얻었다 :

[실시예 41]

{망간(II)디클로로[2-(S)-(4-하이드록시벤질)-1,4,7,10,13,펜타아자시클로펜타데칸]}의 합성

에탄올(20ml)에 실시예 40G에 따라 제조된 {망간(II)디클로로[2-(S)-(4-벤질옥시벤질)-1,4,7,10,13-펜타아자시클로펜타데칸]}을 가한 용액에 Pd(C)(105mg)를 가하고, 이 혼합물을 H2(63psi) 하에서 실온에서 18시간동안 교반하였다. 이 혼합물을 에탄올(20ml)과 함께 셀라이트(1g)를 통해 여과하고, 그 여과액을 농축하였다. 에테르-에탄올로 재결정하여 백색 고체 114mg(수율 67%)을 얻었다 :

[실시예 42 : 스탑트-플로우 키네틱 어날리시스]

슈퍼옥사이드(superoxide)의 불균화를 촉매할 수 있는지를 고찰하고자 스탑트-플로우 키넥틱 어날리시스(stopped-flow kinetic analysis)를 사용하였다(릴레이, 디.피.,리버스, 더블유. 제이, 및 웨이스, 알. 에이취., 수용성 계에서 슈퍼옥사이드의 분해를 기록하기 위한 스탑트-플로우 키네틱 어날리시스, 어날리티칼 바이오케미스트리(Anal. Biochem), 196, 344-349[1991]). 연속적이고 정확한 측정을 위해 모든 제제를 생물학적으로 세척시키고 금속이 없는 상태로 하였다. 이를 수행하기 위해 모든 완충액(캘바이오켐)을 생물학적 등급, 금속이 없는 완충액으로 하고 0.1N HCl로 우선 세척시키고, 정제수로 세척시키고, pH8의 10-4M EDTA 조종에서 세척하고 정제수로 세척하고 몇시간동안 65℃에서 건조시킨 기구를 사용하였다.

포타슘 슈퍼옥사이드(알드리히)를 포함하는 무수 DMSO 용액을 건조시킨 유리기구를 사용하여 진공대기로 건조된 글로브박스(glovebox)중 건조된 불활성 알곤 대기하에서 제조하였다. DMSO 용액을 모든 스탑트-플로우 실험전에 즉시 제조하였다. 포타슘 슈퍼옥사이드(~100mg)의 황색 고체를 곱게 갈기 위해 몰타르와 막자를 사용하였다. 분말에 몇방울의 DMSO중의 슈퍼옥사이드 농도~2mM을 재성성하였다. 이러한 용액을 질소 글로브 백으로 옮기고 건조 질소하에서 주사기에 넣기전 단계로 비이알(vial)에 넣어 밀봉하였다. DMSO/슈퍼옥사이드 용액은 물, 열, 공기, 다량의 금속에 예민하다. 신선한, 순수한 용액은 매우 약한 엷은 황색을 띤다.

완충 용액에 대한 물은 가정용 이온 시스템으로부터 반스테드 냐노퓨어 울트라퓨어 시리즈 550 웨터시스템을 통과한 것이며, 그런 다음 우선 알칼리 포타슘 퍼망가네이트로부터, 그런 다음 희석된 EDTA 용액으로부터 2차 증류시켰다. 예를 들면, 1.0g 포타슘 퍼망가네이트, 2ℓ의 물과 pH를 9.0으로 맞추기 위해 NaOH가 첨가된 용액을 용매 증류 헤드 부위가 장치된 2ℓ용 플라스크에 첨가하였다. 이러한 증류는 수중 미량의 유기 화합물을 산화할 것이다.

질소하에서 처음 증류시킨 물 1500ml과 1.0×10-6M EDTA을 함유한 2.5ℓ 플라스크 중에서 마지막 증류를 시행하였다. 이 단계에서 매우 순수한 물로부터 나머지 미량의 금속을 제거할 것이다. 환류가지에 대한 휘발유로부터 증류기 헤드로의 EDTA 안개를 막기 위해, 40-cm 수직 가지를 유리 비이드로 채우고 절연체로 랩핑하였다. 이러한 시스템은 2.0 나노 모오스/㎠ 미만의 전도성을 지니는 것으로 측정될 수 있는 탈산소화한 물을 생성한다.

스탑트-플로우 스펙트로메터 시스템은 키네틱 인스트루먼트 인코퍼레이션에 의해 고안되고 제조되었고(안 알버, MI), MAC II CX PC(퍼스날 컴퓨터)도 연관된다. 스탑트-플로우 어날리시스에 대한 소프트웨어는 키네틱 인스트루먼트 인코퍼레이션에 의해 제공되며 맥아디오스(Mac Adios) 드라이버와 함께 퀵 베이직(Quick Basic)에서 쓰여있다. 전형적인 주입기 부피(완충액의 0.10ml과 DMSO의 0.006ml)는 DMSO 용액에 대한 대량의 물이 서로 혼합되도록 계산되었다. 수용액 중 슈퍼옥사이드의 초기 농도가 60-120μM을 이루기 위해 대략 실제 비율은 1911로 하였다. 245nm에서 H₂O중슈퍼옥사이드의 발표된 소멸 계수(extinction coefficient)는 ~2250M-1cm-1(1)이고, 대략 0.3~0.5값의 초기 흡광도는 2-cm 길이 셀에 대한 값이며, 이는 실험적으로 관찰된 값이다. 슈퍼옥사이드의 DMSO 용액과 함께 혼합시킨 수용액은 80mM의 헤페스 완충액(pH 8.1, 유리된 산 + Na 형태)을 사용하여 제조되었다. 저장용 주사기 중의 하나는 DMSO 5ml을 넣고 다른 것은 수성 완충용액 5ml을 넣었다. 전체 주입 블록, 혼합기 및 스펙트로미터 셀은 온도조절이 되는 순환성 수조에서 온도를 21.0±0.5℃로 하여 이에 담가두었다.

슈퍼옥사이드 분해에 대한 실험치를 수집하기 전에, 베이스라인 평균은 혼합 챔버로의 완충액과 DMSO 용액을 몇번 주입하여 얻었다. 이러한 시도는 평균화되고 베이스라인으로서 저장시켰다. 여러번의 시행동안 수집된 첫 번째 시도들은 촉매를 포함하지 않는 수용액을 사용한 것이었다. 이러한 일련의 시도는 1차 슈퍼옥사이드 분해 프로파일이 가능하도록 오염되지 않은 것이었다. 완충액의 여러번의 시도에서 관찰된 분해가 2차라면, 망간 착물(II)용액은 사용될 수 있다. 일반적으로, SOD 촉매능은 여러 농도범위에서 검색되었다. DMSO를 수용성 완충액과 혼합시킨 초기 농도는 ~1.2×10-4M이기 때문에, 슈퍼옥사이드 기질보다 최소한 20배 이하인 망간(II) 착물 농도를 사용하고자 한다. 결과적으로, 농도범위가 5×10-7 내지 8×10-6M인 농도를 사용하여 SOD 활성에 대한 화합물을 통상적으로 검색하였다. 실험으로부터 얻어진 실험치를 표준 키네틱 실험치 분석이 형성되도록 적절한 수학 프로그램(예를 들면, 크리케트 그래프(Cricket Graph)에 넣었다. 망간(II) 착물(실시예 1-9 및 27-41)에 의한 슈퍼옥사이드의 불균화에 대한 촉매 상수(표 2)는 망간(II) 착물의 농도에 대비하여 관측된 속도 상수(K obs)의 선상 플롯에 의해 결정되었다. Kobs값은 망간(II) 착물에 의한 슈퍼옥사이드의 불균화 시간에 대비하여 245nm에서 1n 흡광도의 선상 플롯으로부터 관측되었다. 불활성의 망간(II) 착물(실시예 10-26과 MnCl2)은 슈퍼옥사이드의 2차 연속적인 분해를 교란시키므로 실패하였다.

질소-포함하는 마크로사이클릭 리간드의 망간(II) 착물(실시예 1-9 및 27-41)은 슈퍼옥사이드를 불균환하기 위한 촉매로서 효과적이다(표 2). 실시예 1-9 및 27-41은 촉매상수(Kcat)가 4.60×10+6 - 3.44×10+7M-1sec-1인 것이다. 그러나, 표 2에서 나타낸 바, 망간(II) 착물의 SOD 활성은 마크로사이클릭 리간드의 크기, 질소수, 불포화 정도 및 치화체에 의존한다. 예를 들면, 5개의 질소를포함하는 15군(15 membered)의 리간드 망간(II) 착물인 실시예 1-9 및 27-41은 슈퍼옥사이드의 불균화에 대한 효과적인 촉매로서의 역할을 한다.

5개의 질소를 포함하는 16군의 마크로사이클릭 리간드의 N-메틸화된 망간(II) 착물(실시예 16)과 5개의 질소를 포함하는 17-군의 마크로사이클릭 리간드의 N-메틸화된 망간(II) 착물(실시예 11과 12)은 슈퍼옥사이드의 불균화를 촉매함에 비효율적이다. 질소 4개만을 포함하는 15-군의 마크로사이클릭 리간드의 망간 착물(II)(실시예 17, 18과 21)은 SOD 활성을 지니지 않는다. 질소수가 5개 미만이거나 5개보다 많은 질소를 함유한 15-군의 마크로사이클릭 리간드보다 적거나 큰 다른 망간(II) 착물(실시예 10,13,14,20과 25)은 슈퍼옥사이드의 불균화에 대한 촉매는 아니다. 불포화를 포함하는 마크로사이클릭 리간드의 망간(II) 착물(실시예 22-24와 26)은 슈퍼옥사이드의 불균화를 촉매하지 않는다. MnCl2 자체(마크로사이클릭 리간드가 아닌)는 SOD 활성을 지니지 않는다. 5개의 질소를 포함하는 15-군의 마크로사이클릭 리간드 N-메틸화된 망간(II) 착물(실시예 15와 19)은 슈퍼옥사이드의 불균화에 효과적이지 못하다. 그러나, 5개의 질소를 함유한 15-군의 마크로사이클릭 리간드의 망간(II) 착물의 C-치환(실시예 2-7 및 28-41)은 효과적인 SOD 촉매이다.

[실시예 43 : 생체 내(in vivo)에서의 시험]

[마우스(mouse) 결장염 모델]

스탑트 플로우 키네틱 어날리시스(표 2)에 의해 SOD 활성을 가진 것으로 설명된 망간(II) 착물(실시예 1-3, 5-8)은 마우스의 아세트산으로 유도된 결장염 모델에서 시험되었다(크라위즈, 제이.이., 샤론, 피.,와 스텐슨, 더블유. 에프., (1984) 가스트로엔테롤로지(Gastroenterology)87, 1344-1350). 마우스를 약하게 마취시켰다. 3%(v/v) 수성 아세트산 용액을 유연성있는 폴리에틸렌 튜브를 통해 결장내부로 주입시켰다. 24시간 후, 동물을 죽이고 결정 조직 샘플을 얻었다. 조직 샘플을 호중구 인지 효소(neutrophil marker enzyme)인 마이엘로퍼옥시다제(myeloperoxidase, MPO)에 대해 생화학적으로 시험하였다. 결장 조직 샘플을 다지고, 세제로서 균일하게 분쇄(homegenation)하여 고주파음으로 분쇄(sonication)하였다. 원심 분리한 후, 수소 공여체로서 O-디아니시딘(O-디아니시딘)을 사용하여 퍼옥사이드의 분해르 결정함으로써 스펙트로포터미터를 사용하여 효소 홀성을 측정하였다. 실험치는 20분에서의 흡광도(460nm)로서 얻었다. 시험용 제제는 0.5% 수성 메틸 셀루로오즈 중의 고주파음 분쇄현탁액으로서 아세트산의 주입 30분전에 30mg/체중kg의 용량으로 결장내부로 투여되었다. 적절한 아세트산 대조구(동물)로서 비히클(vehicle)이 주어졌다. 유니트(units)/g 조직 습윤성 질량으로 결정된다. 아세트산으로 처리된 마우스에서 시험제제에 의힌 결장 마이엘로퍼옥시다제 활성의 감소는 저해도 %로서 나타내었다(표 3). 결장의 마이엘로 퍼옥시다제 활성은 육안 및 조직학적인 분석에 의해 평가된 조직 염증 정도와 상관관계를 지닌다.

표 3에서 나타낼 수 있는 바, 스탑트-플로우 키네틱어날리시스에 의해 설명된 슈퍼옥사이드의 불균화를 촉매하는 망간(II) 착물(실시예 1-3, 5-8)은 결장의 마이엘로퍼옥시다제 활성 중 감소에 의해 증명된 바, 마우스 아세트산 결장 모델에서 항-염증성이 있다고 할 수 있다.

[실시예 44 : 생체내 시험]

[호중구에 의해 매개된 세포독성(cytotoxicity) 활성]

건강한 지원자의 신선한 정맥 혈액으로부터 인간 말초 혈관의 혈액 호중구를 분리하였다. DETA로 응집 방지된 혈액은 한 단계의 농도 구배 원심분리를 사용하여 분리되고(폴리몰프프렘(polymorpprep); 니콤드 파마, 오슬로, 노르웨이), 그런 다음 0.5% BSA(소의 혈청 알부민)가 충분히 함유된 행크스 베이런스트(Hank's balanced) 염 용액(HBSSB)으로 여러번 세척시키고 적혈구를 고장 용혈시켰다. 호중구는 쿨터 전기적 성질의 입자 계측기(Coulter electraonic paricle counter)로 측정되고 25% 엔도테리알 베이잘 메디움(EBM)(클로네틱 코포레이션, 산디에고, 켈리포니아)인 HBSSB 배지에 5×106 백혈구(polymorphnuclear leukocyte, PMN)/ml의 농도로 현탁시켰다.

내피 세포에서 자극된 호중구의 세포 독성 효과는 전기 설명된 51Cr-방출 분석을 사용하여 측정하였다(몰다우, 씨. 에프. 와 자콥, 에이취. 에스.(1984) 효소학 방법(Methods Enzymol.) 105, 378-385). 96-웰 플레이트 중에서 배양한 인간의 대농맥 내피 세포의 충분한 농도의 단일층(HAE 세포 ; 클로네틱)을 1μCi/웰 51Cr로 사전 라벨화(label)하였다(Na2 51Cr2O4, 뉴 잉글랜드 뉴클리어, 보스톤, 메사츄세스). 세포를 37℃에서 18시간 동안 배양하였고, 그런 다음 10 유니트/웰의 인간의재조합된 종양괴사인자-α(hr TNF-α ; 몬산토 캄파니, 세인트 루이스, 미조리주)로서 37℃에서 4시간동안 사이토카인(cytokine)-활성화시켰다. 0.5% BSA를 함유한 행크스 베일런스트 염 용액으로 세포를 세척하여 함입되지 않은 방사성 동위 원소를 세척하였다. PMN으로 매개된 세포독성의 저해를 시험하기 위해, 여러 투여량(0-300μM)의 망간(II) 착물을 PMN 첨가 바로 전에 5-복제 웰/HAE 세포에 첨가하였다. 25% 엔도테리안 베이잘 메디움을 함유한 HBSSB 중 PMN 현탁액을 호중구 대 내피세포의 비율이 50:1인 웰에 첨가하였다. PMN을 37℃에서 15분간 부착시키고, 125 유니트/웰 hr TNF-α로 10분간 준비(primed)하였고(벌코우, 알.엘., 왕, 디., 래릭, 제이. 더블유., 로드슨, 알. 더블유., 및 하워드, 티. 에이취.(1987) 저널 오브 이뮤놀로지(J. immunol.) 139, 3783-3791; 바라니, 제이.; 덴더로우, 엠.제이., 실레이, 디.이.; 큔켈, 에스.엘.; 가논, 디.이.; 라이안, 유.에스.; 및 워드, 피.에이(1987) 레보레이토리 인베스트게이션(Lab. Invest.), 59, 29-295), 인간의 재조합된 보체 구성원 C5a(시그마 케미칼, 세인트 루이스 미조리주)로 촉진시켰다(삭스, 티., 몰다우, 시.에프., 크라독, 피.알., 보우워스, 티.케이., 및 자콥, 에이취.에스(1978) 제널오브 크리니칼 인베스트게이션(J. Clin. Invest), 61,1161-1167).

이러한 방법에 의한 인간의호중구의 자극은 향상된 슈퍼옥사이드 생성을 야기한다. 37℃에서 4시간동안 부가된 배양 후, 250㎕의 반응 부피의 200㎕(가용성 분획(soluble fraction))은 계측을 위해 튜브로 옮겼다. 세포를 200㎕ HBSSB로서 두 번 세척하고(부착되지 않은 분획을)세척액을 가용성 분획과 함께 두었다. 부착 분획을 200㎕1N NaOH로 30분동안 HAE 세포를 용해(lysis)시켜서 이를 수집하고 다른(분리된) 튜브로 옮겼다. 양쪽 분획을 감마 신틸레이션 스펙트로포토미터(gamma scintillation spectrophotometry)로써 분석하였다. 세포 독성의 %는 하기 식에 따라 계산하였다 :

비 세포독성(specific cytotoxicity)은 자극된 PMN과 자극되지 않은 PMN에 의해 유도된 51C-방출 사이의 차이를 나타낸다. 호중구로 매개된 세포독성에 대한 보호를 위해 망간(II) 착물에 대한 IC₅₀값은 망간(II) 착물의 농도와 대비하여 비 세포독성 %를 플롯으로부터 컴퓨터로 계산된 논리적 회기 방정식으로부터 결정되었다.

표 4에서 나타낸 바와 같이, 스탑퍼드-플로우 커넥터 어날리시스에 의해 결정된 슈퍼옥사이드의 불균화를 촉매하는 망간(II)착물(실시예 1-8과 27)은 인간의 호중구로 매개된 세포독성에 대해 보호역할을 한다. 실시예 1-8과 27은 22-119μM 농도 범위중 IC₅₀값을 지닌다.

IC₅₀은 비 세포독성의 50% 저해를 가져오는 시험 제제의 농도이다.

[실시예 45 : 생체내 시험]

[니트릭 옥사이드 : 랫트(Rat)의 허파 피브로블라스트 cGMP 수용체의 분석]

스탑퍼드 플로우키네틱 어날리시스(표 2)에 의해 SOD 활성을 지니는 것으로 설명된 망간(II) 착물(실시예 1)은 cGMP의 레벨(level)상에서 망간(II) 착물의 효과를 결정하기 위해 구아노신 3',5'-시클릭 모노포스페이트(cGMP)의 레벨을 검색하기 위해 래트의 허파 피브로블라스트 세포 분석을 시험하였다. 이러한 분석은 이쉬, 아이., 셍, 에이취., 워너, 티.디., 포르스터만, 브이.와 뮤라드, 에프.의 아메리칸 저널 오브 피지올로지(Am. J. Physiol.), 262(하트 서큘레이토리 피지올로지(Heart Circ. Physiol.)30); H598-H603, 1991에서 설명되는 것으로 니트릭 옥사이드 신타제(nitric oxide synthase, NOS)가 세포에 직접 투여되는 방법에서 변형된 것이다. 랫트 허파 피브로블라스트 세포를 얼'tm(Earle's)염 배지를 포함하는 48-웰 조직 배양 플레이트상에서 충분한 농도로 배양하였다. 배지를 제거하고 세포를 얼'스 염으로 완충된 최소 배지(minimal essential medium)로 두 번 세척하였다. 효소(NOS), 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오타이드 포스페이트(NADPH), 알기닌 및 테트라하이드로바이옵테린과 플라빈 아데닌 다이뉴클레오타이드(FAD)와 같은 요구되는 보조인자(cofactor)로 이루어진 니트릭 옥사이드(NO)를 발생시키는 시스템을 차례로 각각의 웰에 첨가하였다. 실시예 1의 착물이 첨가되는 경우, 첨가는 NO발생 시스템과 함께 일어난ㄷ. 5분간 배양시킨 뒤, 각 반응은 종결되고 세포의 cGMP는 추출되며 방사선 면역 분석법(radioimmunoassay)에 의해 측정되었다.

NO에 상응하는 랫트 허파의 피브로블라스트 세포능은 자연 붕괴되는 화합물로서, 소듐 니트로프루사이드(SNP)의 첨가에 의해 확인되었고, 그 결과 cGMP 레벨이 상응되었다. 그런 다음, 조 NOS(엔도톡신으로 처리된 RAW 264.7 세포에 의한 제조는 효소적으로 발생된 NO에 대한 반응을 측정하기 위해 랫트 허파의 피브로블라스트 세포에 첨가되었다. 효소량의 증가와 함께 cGMP에서의 투여량-의존성 상승을 얻을 수 있다. 슈퍼옥사이드 디스뮤타제(SOD) 첨가는 세포의 cGMP 레벨을 증가시켰다.

실시예 1의 착물은 SOD 유사체이기 때문에, 이는 NO로 촉진되는 cGMP 레벨과 유사한 향상을 가져왔다. 1마이크로몰~1밀리몰의 실시예 1의 착물농도를 cGMP 레벨에서의 투여량 의존성을 야기하였다(표 5). 또한, cGMP의 기준레벨은 실시예 1만의 착물(1밀리몰)의 첨가에 의해 증가시키지 않는다. 따라서, 실시예 1의 착물은 가용성 구아닐레이트 사이클라이제를 나타내는 세포 내부의 cGMP 레벨 상에서 NO의 효과를 가능하게 한다.

내피 세포에 의해 생성된 니트릭 옥사이드는 혈관 이완에서 야기된 가용성 구아닐레이트 사이클라제를 활성화하는 평활근 세포로 확산되었다. 슈퍼옥사이드 음이온은 NO와 반응하여 퍼옥시나이트라이트를 형성하고, 따라서 구아닐레이트 사이클라제 활성에 유용한 NO 농도를 감소시켰다. cGMP 레벨을 증가시키는 실시예 1의 착물의 효과를 더 낮은 슈퍼옥사이드 레벨에 대한 이의 능력을 지적하고 있다. 더욱이, 본 발명의 착물의 cGMP 레벨을 증가시키는 능력은 본 발명의 착물이 NO 레벨의 가능성이 고혈압과 같은 질병치료에 이롭게 응용될 수 있음을 지적하였다.

[실시예 46 : 생체내 시험]

[랫트 대동맥 륜(ring) 분석]

스탑퍼드 플로우 키네틱 어날리시스(표 2)에 의한 SOD 활성을 지니는 것으로 설명된 망간(II) 착물(실시예 1)을 랫트 대동맥륜 분석 중에서 시행하였다.

생체내에서의 혈압 유지는 농도와 이완인자 사이의 균형이다. 혈관의 이완에서 주로 영향하는 인자는 혈관 내ㅣ세포로부터 방출된 NO이다. NO의 농도를 증가시키거나 이의 효과적인 반감기를 확장시키는 것은 평활근 세포에서의 상승된 cGMP 함량에 기인하는 혈압의 하강을 야기한다. NO를 보호하기 위해 실시예 1의 착물의 활성도를 설명하고 따라서 이것이 랫트 대동맥륜의 이완을 촉진하는 것으로 조사되었다. 대동맥륜은 기록된 장력에서의 변화와 함께 퍼ㅡ고트(Furchgott) 과정(퍼크고트, 알.에프., 혈관의 평활근의 반응에서 내피의 역할, 서큘레이션 레스피레이션(Circ.Res.) 53 : 557-573, 1983)을 사용하여 제조되었다. 모든 제조에서, 초기 장력(1.5g)은 30mM KCl로서 생성되었다. 실시예 1의 착물에 대한 이완은 내피에서이며 45%의 최대 이완과 함께 0.05~300 마이크로몰의 투여량-의존성이 있다(표 6). 이러한 실험치는 실시예 1의 착물이 내적으로 생성되는 NO를 보호하는 것으로 믿어지는 것으로 일치한다. 실시예 1의 착물로 랫트 대동맥륜의 처리(1분당 5마이크로몰에서)는 세포의 cGMP 레벨을 2.5배로 증가시킨다. 더욱이, 실시예 1의착물(0.5 및 5.0마이크로몰)은 아세틸콜린(0.1과 1.0마이크로몰)(표 7) 또는 소듐 니트로프루사이드(0.001-10 마이크로몰)(표 8)에 대한 이와 반응에 부가적으로 효과적이다. 이러한 결과는 랫트의 대동맥륜 시스템이 cGMP 수용체 분석에 꽤 일치하며 더욱이 고혈압 치료를 위한 본 발명의 착물의 적용을 설명해주었다.

[실시예 47 : 생체내 시험]

[랫트의 혈액 동력학 모델]

스탑퍼드-플로우 키네틱 어날리시스(표 2)에 의한 SOD 활성을 지니는 것으로 설명된 망간(II) 착물(실시예 1)은 평균 혈압에 대한 이의 효과를 결정하기 위해 제정신의(conscious) 랫트 중에서 시험하였다.

에테르로써 마취시킨 스프라그-돌리(Sprague-Dawley) 랫트 수놈(250-350g 전체중량)의 대퇴부의 정맥, 대퇴부 동맥과 방광으로 가테테르를 주입하였다. 그런 다음 랫트를 개인용 가금장에 위치시키고 다시 제정신으로 돌아오게 하였다. 혈압을 표준 압력 변환기와 생리적 그래프로써 측정하였다. 실시예 1의 망간(II) 착물의 투여량의 증가(수성 용액에서 제조)는 단일한 덩어리의 주입으로서 가능하다. 이러한 시험 결과를 제1도에 나타내었다. 혈압값은 3마리의 랫트의 평균값으로서 평균 동맥 혈압으로 나타내었다. 잠깐(3-5분)의 혈압 강하는 실시예 1의 착물의 약동학적 반응에 영향하거나 랫트가 갱글리온(ganglion)을 차단하지 않기 때문에 교감 신경계에 대한 이완을 조절하도록 할 수 있다. 따라서, NO의 혈관 이완 효과의 실시예 1의 착물에 의한 가능성은 SOD 유사체로서 활성의 제한된 메카니즘에 일치한다.

이러한 결과는 본 발명의 착물이 랫트의 혈압을 감소시킬 때 효과적이고 더 나아가서 고혈압의 치료를 위해 본 발명의 착물의 적용성을 설명하고 있음을 지적하였다.

Claims (8)

1. 하기 일반식으로 표시되는 착물을 함유하는 약제학적 조성물 :

   상기 식에서, R, R', R₁, R'₁, R₂, R'₂, R₃, R'₃, R₄, R'₄, R₅, R'₅, R₆, R'₆, R₇, R'₇, R₈, R'₈, R₉및 R'₉은 각각 수소, 알칼, 알케닐, 알키닐, 시클로알킬, 시클로알케닐, 시클로알킬알킬, 시클로알킬 시클로알킬, 시클로알케닐알킬, 알킬시클로알킬, 알킬시클로알케닐, 알케닐시클로알킬, 알케닐시클로알케닐, 헤테로시클릭, 알릴 및 아르알킬의 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되고; 또는 R₁또는 R'₁, R₂또는 R'₂, R₃또는 R'₃, R₄또는 R'₄, R₅또는 R'₅, R₆또는 R'₆, R₇또는 R'₇, R₈또는 R'₈, 그리고 R₉또는 R'₉는 이들이 부착된 탄소원자와 함께 각각 3-20인 포화, 부분적인 포화 또는 불포화된 고리를 형성하고; 또는 R₁또는 R'₁, R₂또는 R'₂, R₃또는 R'₃, R₄또는 R'₄, R₅또는 R'₅, R₆또는 R'₆, R₇또는 R'₇, 그리고 R₈또는 R'₈, R₉또는 R'₉는 이들이 부착된 탄소원자와 함께 각각 탄소수 2-20인 질소 함유 헤테로사이클을 형성하는데, 여기서 질소함유 헤테로사이클은 질소함유 헤테로사이클이 질소에 부착된 수소를 포함하지 않는 방향족 헤테로사이클일 때, 상기 일반식에 마크로사이클에 위치하는 질소에 부착된 수소와 마크로사이클의 동일탄소원자에 부착된 R 그룹이 존재하지 않을 경우 제공되는 것이고; R과 R'과 R₁과 R'₁, R₂과 R'₂, R₃과 R'₃, R₄과 R'₄, R₅과 R'₅, R₆과 R'₆, R₇과 R'₇, R₈과 R'₈및 R₉과 R'₉는 이들이 부착된 탄소원자와 함께 각각 탄소수 3-20인 포화, 부분적인 포화, 불포화된 고리 구조를 형성하고; 또는 R, R', R₁, R'₁, R₂, R'₂, R₃, R'₃, R₄, R'₄, R₅, R'₅, R₆, R'₆, R₇, R'₇, R₈, R'₈, R₉및 R'₉중의 어느 하나는 마크로사이클릭 리간드에서 서로 다른 탄소원자에 부착된 R, R', R₁, R'₁, R₂, R'₂, R₃, R'₃, R₄, R'₄, R₅, R'₅, R₆, R'₆, R₇, R'₇, R₈, R'₈, R₉및 R'₉중의 또다른 하나와 함께 다음 일반식으로 표시되는 스트랩(strap)를 형성하도록 결합된다.

   (CH2)xM(CH2)wL(CH2)zJ(CH2)y

   여기에서, w, x, y와 z는 각각 0-10인 정수이고, M, L과 J는 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 시클로알킬, 헤테로아릴, 알크아릴, 알크헤테로아릴, 아자(aza), 아미드, 암모늄, 티아, 설포닐, 설피닐, 설폰아미드, 포스포릴, 포스피닐, 포스피노, 포스포늄, 케토, 에스테르, 카바메이트, 우레아, 티오카보닐, 보레이트, 보란, 보라자, 실릴, 실옥시, 실라자 및 이의 배합으로 이루어진 그룹으로부터 각각 선택된 것이고; X, Y와 Z는는 각각 할로겐화물, 옥소, 아쿠오, 하이드로옥소, 알콜, 페놀, 디옥시겐, 퍼록소, 하이드로퍼록소, 알킬 퍼록소, 아릴퍼록소, 암모니아, 알킬 아미노, 아릴아미노, 헤테로시클로알킬 아미노, 헤테로시클로아릴 아미노, 아민옥사이드, 하이드라진, 알킬 하이드라진, 아릴 하이드라진, 니트릭 옥사이드, 시아나이드, 시아네이트, 티오시아네이트, 이소시아네이트, 이소티오시아네이트, 알킬니트릴, 아릴니트릴, 알킬이소니트릴 아릴이소니트릴, 나이트레이트, 나이트라이트, 아지도, 알킬설폰산, 아릴설폰산, 알킬 설폭사이드, 아릴설폭사이드, 알킬아릴설폭사이드, 알킬선펜산, 아릴설펜산, 알킬설핀산, 아릴설핀산, 알킬티올카르복실산, 아릴티올카르복실산, 알킬티올티오카르복실산, 아릴티올티오카르복실산, 알킬카르복실산(예를들면, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 옥살산), 아릴카르복실산(예를드면, 벤조산, 프탈릭산), 우레아, 알킬우레아, 아릴우레아, 알킬아릴우레아, 티오우레아, 알킬티오우레아, 아릴티오우레아, 알킬아릴티오우레아, 설페이트, 설파이트, 바이설페이트, 바이설파이트, 티오설페이트, 티오설파이트, 하이드로설파이트, 알킬포스핀, 아릴포스핀, 알킬포스핀옥사이드, 아릴포스핀옥사이드, 알킬아릴포스핀옥사이드, 알킬포스핀설파이드, 아릴포스핀설파이드, 알킬아릴포스핀설파이드, 알킬포스핀산, 아릴포스핀산, 알킬포스피노스산, 아릴포스피노스산, 포스페이트, 티오포스페이트, 포스파이트, 피로포스파이트, 트리포스페이트, 하이드로겐 포스페이트, 디하이드로겐포스페이트, 알킬구아니디노, 아릴구아니디노, 알킬아릴구아니디노, 알킬카바메이트, 아릴카바메이트, 알킬아릴카밥메이트, 알킬티오카바메이트, 아릴티오카바메이트, 알킬아릴티오카바메이트, 알킬티오카바메이트, 아릴디티오카바메이트, 알킬아릴디티오카바메이트, 바이카보네이트, 카보네이트, 퍼클로레이트, 클로레이트, 클로라이트, 하이포클로라이트, 퍼브로메이느, 브로메이트, 브로마이트, 하이포브로마이트, 테트라할로망간에이트, 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로포스페이트, 헥사플루오로안티몬에이트, 하이포포스파이트, 아이오데이트(iodate), 페리오데이트(periodate), 메타보레이트, 테트라아릴보레이트, 테트라알킬보레이트, 타르타레이트, 살리실레이트, 숙신에이트, 시트레이트, 아스코르베이트, 사카린에이트, 아미노산, 히드록사민산, 티오토실레이트 및 이온교환 수지의 음이온 또는 이의 대응하는 음이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 리간드이거나, 또는 X, Y 및 Z는 하나 또는 둘 이상인 R기에 부착되고, n은 0-3의 정수이다.
2. 제1항에 있어서, R은 수소, 알킬, 시클로알킬, 시클로알킬알킬, 아릴 및 아르알킬 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되고, R, R', R₁, R'₁, R₂, R'₂, R₃, R'₃, R₄, R'₄, R₅, R'₅, R₆, R'₆, R₇, R'₇, R₈, R'₈, R₉및 R'₉은 수소인 조성물.
3. 제2항에 있어서, R은 수소, 메틸, 이소부틸, 프로파질, 시클로헥실메틸, 벤질, 페닐, 시클로헥실, 4-벤질옥시벤질, 4-하이드록시벤질 및 옥타데실라디칼로 이루어진 군으로부터 선택된 조성물.
4. 제1항에 있어서, R₁또는 R'₁, R₂또는 R'₂, R₃또는 R'₃, R₄또는 R'₄, R₅또는 R'₅, R₆또는 R'₆, R₇또는 R'₇, R₈또는 R'₈, 그리고 R₉또는 R'₉와 R 또는 R'중 적어도 하나는 이들이 부착된 탄소원자와 함께 탄소원자수 3-20인 포화, 부분적인 포화 또는 불포화된 고리를 형성하거나, 또는 R 또는 R'과 R₁또는 R'₁, R₂또는 R'₂, R₃또는 R'₃, R₄또는 R'₄, R₅또는 R'₅, R₆또는 R'₆, R₇또는 R'₇, 그리고 R₈또는 R'₈, R₉또는 R'₉중 적어도 하나는 이들이 부착된 탄소원자와 함께 탄소수 2-20인 질소함유 헤테로사이클을 형성하고; 나머지 R기는 모두 각각 수소 또는 알킬기로부터 선택되는 조성물.
5. 제4항에 있어서, R₁또는 R'₁, R₂또는 R'₂, R₃또는 R'₃, R₄또는 R'₄, R₅또는 R'₅, R₆또는 R'₆, R₇또는 R'₇, R₈또는 R'₈, 그리고 R₉또는 R'₉와 R 또는 R'중 적어도 하나는 이들이 부착된 탄소원자와 함께 시클로헥사노기이고, 나머지 R기 모두는 수소인 조성물.
6. 제1항에 있어서, X, Y, 및 Z는 각각 할로겐화물, 유기산, 나이트레이트 및 바이카보네이트 음이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 조성물.
7. 비독성, 약제학적으로 허용가능한 담체, 보조제 또는 부형제를 추가로 함유하는 제1항에 따른 조성물.
8. 다음 (a),(b),(c),(d) 또는 (e)를 포함하는 제1항에 따른 착물의 제조방법 :

   (a) 제1항에 따른 착물을 생성하기 위해 혐기적 조건하에서 망간(II) 화합물과 하기 일반식 화합물을 반응시킴 :

   여기서, R기는 모두 수소임; 또는 (b) 제1항에 따른 착물을 생성하기 위해 혐기적 조건하에서 망간(II) 화합물과 하기 일반식 화합물을 반응시킴 :

   여기서, R, R', R₁, R'₁, R₂, R'₂, R₃, R'₃, R₄, R'₄, R₅, R'₅, R₆, R'₆, R₇, R'₇, R₈, R'₈, R₉및 R'₉은 수소임; 또는 (c) 제1항에 따른 착물을 생성하기 위해 혐기적 조건하에서 망간(II) 화합물과 하기 일반식 화합물을 반응시킴 :

   여기서, R, R', R₂, R'₂, R₄, R'₄, R₆, R'₆, R₈, R'₈은 수소임; 또는 (d) 제1항에 따른 착물을 생성하기 위해 혐기적 조건하에서 망간(II) 화합물과 다음 일반식 화합물을 반응시킴 :

   여기서, R₁, R'₁, R₈, R'₈은 수소임 : 또는 (e) 제1항에 따른 착물을 생성하기 위해 혐기적 조건하에서 망간(II) 화합물과 다음 일반식 화합물을 반응시킴 :

   여기서, R₃, R'₃, R'₄, R'₅, R₆및 R'₆은 수소임.