KR101113791B1 - 신규한 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
신규한 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트(Potassium Azidoaryltrifluoroborate) 유도체 및 그 제조방법이 개시된다. 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체는 유기합성 반응, 의약품 제조 및 생리활성 천연물 분야 등에서 다양하게 활용 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 제조방법은 제조과정이 매우 빠르고, 편리하며 효율적이다.
포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트, 커퍼할라이드, 아릴아자이드 유도체
Description
본 발명은 신규한 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체 및 이를 효율적으로 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.
아자이드기(azide group)은 유기화학에서 환원반응을 통한 아민기(amine group) 도입과 광화학반응(photochemical reaction) 및 고리첨가반응(cycloaddition reaction)에 널리 사용되는 중요한 작용기이므로 이를 포함하는 화합물에 대한 관심이 점차 증대되고 있다.
특히, 아릴아자이드(arylazide) 유도체는 생리활성 천연물, 의약품 중간체 및 유기합성 또는 신소재 개발연구에 있어 그 유용성이 많지만 개발 및 판매 되는 아릴아자이드 유도체의 종류는 매우 적은 편이다. 따라서, 이러한 아릴아자이드를 활용한 유기합성 연구에 많은 어려움이 있다. 지금까지 알려진 일반적인 아릴아자 이드의 제조방법으로는, 아릴 아민을 출발 물질로 하여 산성조건 하에서 NaNO2와 NaN3를 차례로 반응시켜 제조하거나(반응식 1-(1)), 아릴 할라이드에 NaN3와 CuI/아민 리간드를 반응시켜 제조하며(반응식 1-(2)), 또는 아릴 붕소산 화합물에 NaN3와 팔라듐/수은 또는 구리 촉매를 사용하여 제조하는 방법(반응식 1-(3))이 알려져 있다. 이러한 방법들을 간단히 정리하면, 다음과 같다.
[반응식 1-(1)]
[반응식 1-(2)]
[반응식 1-(3)]
그러나, 상기의 제조방법들은 아릴 치환기(R)의 종류에 따라 반응이 제한적 이며, 일반적인 유기화학 반응에서 아자이드기(azide group)는 부반응을 일으키기 쉽고, 고온에서 불안정한 단점이 있다. 그러므로, 아자이드기를 포함한 화합물의 다단계 화학반응은, 아자이드기의 변화나 변형이 쉽게 일어나므로 수행하기 매우 어려운 문제점이 있다.
한편, 유기 화학 분야에서는 팔라듐(Pd) 촉매를 이용한 탄소-탄소 결합 방법이 다양한 생리활성물질 및 천연물의 전합성 연구에 널리 사용되고 있다. 특히, 일본의 스즈키(Suzuki) 교수와 미야우라(Miyaura) 교수에 의해 발견된 붕소(boron) 화합물을 이용한 탄소-탄소 결합반응은, 기존에 이용된 유기아연(organozinc), 유기주석(organotin) 또는 유기마그네슘(Grignard reagent) 화합물에 비해 독성이 낮아 자연 친화성이 큰 화합물로써 인체에 덜 위험하다는 장점이 있다. 또한, 반응조건에 물을 사용하는 등 기존에 사용되었던 반응보다 안정적이며, 다양한 분야(천연물 전합성, 의약화학, 고분자합성 등)에서 적용이 용이하다는 장점을 갖고 있다.
특히, 최근에는 스즈키-미야우라 탄소-탄소 결합반응에 포타슘 오가노트리플루오로보레이트(potassium organotrifluoroborate)의 사용이 점차 증가하는 추세이다. 이는 포타슘 오가노트리플루오로보레이트가 기존에 주로 사용되어온 유기붕소산(organoboronic acid) 또는 유기붕소에스터(organoboronate ester)에 비하여 공기와 수분에 안정하고, 취급이 편한 고체상으로써 정량적인 반응이 가능하기 때문이다. 제조방법에 있어서도, 유기붕소산 또는 유기붕소에스터에 상대적으로 저렴한 포타슘하이드로겐플로라이드(KHF2)를 첨가함으로써 용이하게 제조할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 반응성 측면에서도 기존의 유기붕소산 또는 유기붕소에스터와 커다란 차이가 없으므로 포타슘 오가노트리플루오로보레이트를 이용한 탄소-탄소 결합반응은 앞으로 폭넓은 분야에서 다양하게 활용될 수 있을 것으로 보인다.
따라서, 아자이드기를 포함하는 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체의 개발은, 파라듐 촉매를 사용하는 탄소-탄소 결합반응을 통해 편리하고, 경제적인 방법으로 다양한 종류의 오가노아자이드(organoazide) 화합물을 제조할 수 있는 매우 유용한 화합물을 제공하는 것이다.
본 발명은 과거로부터 요청되어 온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 목적은 다양한 종류의 신규한 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 목적은 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체를 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 신규한 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 신규한 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체로부터 다양한 종류의 신규 아릴아자이드 화합물을 손쉽게 제조할 수 있으며, 유기합성 반응과 의약품 제조 및 생리활성 천연물의 전합성 분야에서 다양하게 활용 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 제조방법에 따르면, 안정한 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체를 단일 반응으로 제조할 수 있는 바, 제조과정이 매우 빠르고, 편리하며 효율적이다.
본 발명은 신규한 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체에 대한 것이다. 일실시예에서, 본 발명에 따른 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체는 하기 화학식 1의 구조를 갖는다:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
Ar은 페닐 (
), 바이페닐 (
), 나프틸 (
), 안트라세닐 (
), 피리딜 (
), 피라지닐 (
), 피리미디닐 (
), 트리아지닐 (
), 티아졸릴 (
), 옥사졸닐 (
), 티오페닐 (
), 9H-플루오레닐 (
) 및 펜옥시페닐 (
)로 구성된 군으로부터 선택되고,
R1은 C1-C4 알킬기, C1-C6 알릴기, C1-C4 알킬옥시기, C1-C4 알킬티오옥시기, C6-C12 아릴옥시기, 하나 이상의 할로겐이 치환된 C1-C4 알킬기, 하나 이상의 할로겐이 치환된 C1-C4 알킬옥시기, 니트로기(-NO2), 시안기(-CN), 불소, 염소, 브롬, 요오드, 및 수소로 구성된 군으로부터 선택되며,
n은 1 내지 4의 정수이다.
본 발명에서 사용된 용어 "C1-C4 알킬기"는, 1 내지 4 개의 탄소 원자를 가지는 직쇄 또는 분지쇄, 치환 또는 비치환의 알킬기를 포함한다. 상기 알킬기의 예로는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 메틸, 에틸, 에테닐, 에티닐, n-프로필, 이소프로필, 프로페닐, 이소프로페닐, 프로피닐, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, t-부틸, 부테닐, 이소부테닐, 및 부티닐 등을 포함하며, 보다 구체적으로는 메틸일 수 있다.
용어 "C1-C4 알킬옥시기"는 알킬-O-기를 나타내는 것으로, 상기 알킬은 앞서 정의된 바와 같이 1 내지 4개의 탄소 원자를 가지는 직쇄 또는 분지쇄, 포화 또는 불포화, 치환 또는 비치환 알킬기일 수 있다. 보다 구체적으로는, C1-C4 알킬옥시기는 메톡시일 수 있다. 또한, 치환 알킬기를 포함하는 알킬옥시기는, 불소 치환 메톡시일 수 있고, 구체적으로는 '-OCF3'일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
용어 "C6-C12 아릴옥시기"는 아릴-O-기를 나타내는 것이다. 상기 아릴은 치환 또는 비치환 C6-C12 방향족 탄화수소를 나타내고, 예를 들어 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 페난트레닐 및 플루오레닐 등이 포함되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 용어 "C1-C4 알킬티오옥시기" 는 알킬-S-기를 나타내는 것으로, 상기 알킬은 앞서 정의된 바와 같으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일실시예에서, 본 발명에 따른 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 포타슘 4-아지도페닐트리플루오로보레이트, 포타슘 3-아지도페닐트리플루오로보레이트, 포타슘 2-아지도페닐트리플루오로보레이트, 포타슘 3-아지도-5-메틸페닐트리플루오로보레이트, 포타슘 4-아지도-2,5-디메틸페닐트리플루오로보레이트, 포타슘 3-아지도-5-메톡시페닐트리플루오로보레이트, 포타슘 6-아지도피리딘-2-일트리플루오로보레이트, 6-아지도피리딘-3-일트리플루오로보레이트, 포타슘 6-아지도-2-메틸피리딘-3-일트리플루오로보레이트, 포타슘 6-아지도-5-메틸피리딘-3-일트리플루오로보레이트, 포타슘 4-(4-아지도펜옥시)페닐트리플루오로보레이트, 포타슘 4-아지도나프탈렌-1-일트리플루오로보레이트 및 포타슘 4'-아지도바이페닐-4-일트리플루오로보레이트로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
본 발명에 따른 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체는, 팔라듐(Pd) 촉매를 이용한 스즈키-미야우라 탄소-탄소 결합반응(Suzuki-Miyaura carbon-carbon coupling reaction), 로듐(Rh) 촉매를 이용한 부가반응 또는 할로겐 치환반응 등을 통해 다양한 종류의 신규 아릴아자이드 화합물을 손쉽게 제조할 수 있다. 이러한, 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체는, 다양한 유기합성 반응과 의약품 제조 및 생리활성 천연물의 전합성에서 요구되는 아릴아자이드 기능기(functional group)의 도입 반응에 널리 이용될 수 있는 반응물질로 활용 가능하다.
또한, 본 발명은 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체에 대한 제조방법을 제공한다. 일실시예에서, 본 발명에 따른 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체는 다음의 반응식 2의 과정을 통해 제조될 수 있다:
[반응식 2]
상기 반응식 2에서,
Ar은 페닐 (
), 바이페닐 (
), 나프틸 (
), 안트라세닐 (
), 피리딜 (
), 피라지닐 (
), 피리미디닐 (
), 트리아지닐 (
), 티아졸릴 (
), 옥사졸닐 (
), 티오페닐 (
), 9H-플루오레닐 (
) 및 펜옥시페닐 (
)로 구성된 군으로부터 선택되고,
R1은 C1-C4 알킬기, C1-C6 알릴기, C1-C4 알킬옥시기, C1-C4 알킬티오옥시기, C6-C12 아릴옥시기, 하나 이상의 할로겐이 치환된 C1-C4 알킬기, 하나 이상의 할로겐이 치환된 C1-C4 알킬옥시기, 니트로기(-NO2), 시안기(-CN), 불소, 염소, 브롬, 요오드 및 수소로 구성된 군으로부터 선택되며,
X는 요오드, 브롬 또는 염소이며,
n은 1 내지 4의 정수이다.
일실시예에서, 상기 제조방법은, 포타슘 할로아릴트리플루오로보레이트 유도체, 소듐아자이드(NaN3), 커퍼할라이드(CuX), 아민 리간드 및 무기염을 혼합하여 단일공정으로 반응을 진행될 수 있다. 예를 들어, 상기 반응식 2에 나타난 바와 같이, 출발물질인 포타슘 할로아릴트리플루오로보레이트를 용매 상에서 소듐아자이드(NaN3), 커퍼할라이드(CuX), 아민리간드(A) 및 무기염기(B)와 동시에 반응시켜 화학식 1의 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트를 제조할 수 있다. 상기 용매는, 예를 들어, 디메틸설폭시드(DMSO) 또는 N,N-디메틸포름아미드(DMF) 용매일 수 있다.
본 발명에 따른 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체의 제조방법에 따르면, 포타슘 할로아릴트리플루오로보레이트 유도체로부터 안정한 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체를 단일반응 공정을 통해 제조할 수 있는 바, 제조과정이 매우 빠르고 편리하며, 효율적이다.
본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체는 상기 화학식 1과 같이 표현될 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체는, 포타슘 4-아지도페닐트리플루오로보레이트, 포타슘 3-아지도페닐트리플루오로보레이트, 포타슘 2-아지도페닐트리플루오로보레이트, 포타슘 3-아지도-5-메틸페닐트리플루오로보레이트, 포타슘 4-아지도-2,5-디메틸페닐트리플루오로보레이트, 포타슘 3-아지도-5-메톡시페닐트리플루오로보레이트, 포타슘 6-아지도피리딘-2-일트리플루오로보레이트, 6-아지도피리딘-3-일트리플루오로보레이트, 포타슘 6-아지도-2-메틸피리딘-3-일트리플루오로보레이트, 포타슘 6-아지도-5-메틸피리딘-3-일트리플루오로보레이트, 포타슘 4-(4-아지도펜옥시)페닐트리플루오로보레이트, 포타슘 4-아지도나프탈렌-1-일트리플루오로보레이트 및 포타슘 4'-아지도바이페닐-4-일트리플루오로보레이트로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이하, 본 발명에 따른 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체의 제조방법에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
화학식 1의 화합물은, 예를 들어, 반응식 2의 출발물질인 포타슘 할로아릴트리플루오로보레이트와 소듐아자이드(NaN3), 커퍼할라이드(CuX), 아민류 리간드 및 무기염을 용매에 동시에 혼합하여 반응시킨 후, 용매를 제거하고 정제하여 제조할 수 있다.
일실시예에서, 상기 제조방법에서 사용되는 소듐아자이드(NaN3)의 함량은, 포타슘 할로아릴트리플루오로보레이트 유도체에 대하여, 통상 1.0~3.0 당량, 보다 구체적으로는 1.0~1.5 당량일 수 있다. 상기 소듐아자이드의 함량범위는, 포타슘 할로아릴트리플루오로보레이트 유도체와의 반응효율을 고려한 것이다. 소듐아자이드의 함량이 1.0 당량 미만인 경우에는, 미반응 포타슘 할로아릴트리플루오로보레이트 유도체가 잔류될 수 있고, 3.0 당량 초과시에는 소듐아자이드의 함량 과다로 인해 효율성이 저하된다.
또한, 커퍼할라이드(CuX)의 예로는, 커퍼클로라이드(CuCl), 커퍼브로마이드(CuBr) 및 커퍼아이오다이드(CuI) 등을 포함한다. 커퍼할라이드의 함량은, 포타슘 할로아릴트리플루오로보레이트 유도체에 대하여, 통상 0.05~0.3 당량, 보다 구체적으로는 0.05~0.15 당량일 수 있다. 커퍼할라이드는 반응을 촉진하기 위한 촉매로 사용되며, 상기 커퍼할라이드의 함량이 0.05 당량보다 작으면 반응을 충분히 촉진하지 못하며, 0.3 당량보다 많아지면 촉매 첨가로 인한 효율성이 저하된다.
또 다른 일실시예에서, 아민 리간드는, 피롤리딘(
), 프롤 린(
), 2-피롤리딘메탄올(
), 피페리딘(
), N,N'-디메틸시클로헥산-1,2-디아민(
), N,N'-디메틸에틸렌디아민(
) 및 N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민(
)로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 보다 구체적으로는 프롤린, 2-피롤리딘메탄올, N,N'-디메틸시클로헥산-1,2-디아민 또는 N,N'-디메틸에틸렌디아민일 수 있다. 아민 리간드의 함량은, 포타슘 할로아릴트리플루오로보레이트 유도체에 대하여, 통상 0.05~0.4 당량, 보다 구체적으로는 0.1~0.2 당량일 수 있다. 아민 리간드를 첨가함으로써, 반응 중 Cu(I) 촉매가 안정화되어 아릴할라이드에 대한 아자이드의 치환반응을 향상시키는 이점이 있다. 또한, 아민 리간드의 함량이 0.05 당량 미만인 경우에는 반응시간이 증가되고 수율이 낮아지며, 0.4 당량 초과시에는 반응종결 후 생성된 아지도아릴트리플루오로보레트와 혼합되어있는 아민 제거에 어려움이 있을 수 있다.
무기염으로는, 예를 들어, 탄산나트륨(Na2CO3), 탄산칼륨(K2CO3), 탄산세슘(Cs2CO3), 탄산마그네슘(MgCO3) 및 탄산칼슘(CaCO3)으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상이 사용될 수 있으며, 보다 구체적으로는 탄산칼륨 또는 탄산세슘일 수 있다. 무기염의 함량은, 포타슘 할로아릴트리플루오로보레이트 유도체에 대하 여, 통상 1.0~3.0 당량, 보다 구체적으로는 1.0~2.0 당량일 수 있다. 사용되는 무기염은 반응 중 생성되는 할로겐화수소(HX)를 중화시켜 제거함으로써, 할로겐화수소에 의한 반응성 저해를 막는 효과상의 이점이 인정된다. 또한, 무기염의 함량이 1.0 당량 미만인 경우에는 생성되는 할로겐화수소를 효과적으로 제거하지 못해 반응성이 저해되고, 3.0 당량 초과시에는 반응물의 높은 염기성으로 인한 반응물의 분해가 일어나 수율이 낮아질 수 있다.
상기 반응에 사용되는 용매로는, 예를 들어, 디메틸설폭시드(DMSO), N,N-디메틸포름아미드(DMF)의 단일용매, 또는 디메틸설폭시드와 N,N-디메틸포름아미드의 혼합용매가 사용될 수 있다.
상기 반응이 수행되는 온도는, 출발물질로 사용되는 포타슘 할로아릴트리플루오로보레이트 유도체와 용매(DMSO 또는 DMF)에 따라 달라질 수 있으나, 통상적으로 60~120℃ 범위에서 수행되고, 보다 구체적으로는 80~100℃ 범위일 수 있다. 반응온도가 60℃보다 낮으면 반응속도가 저하될 수 있다. 또한, 아자이드기(azide group)는 고온에서 불안정하기 때문에, 반응온도가 120℃를 초과하게 되면 아자이드기의 변화나 변형이 일어날 수 있다.
반응시간은, 통상적으로 30 분~1 일이며, 보다 구체적으로는 30 분~12 시간일 수 있다. 반응시간이 30 분 미만인 경우에는 반응이 충분히 진행되지 못할 수 있고, 반응시간이 1 일을 넘게 되면 화학식 1의 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체의 수율이 더 이상 높아지지 않게 된다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상술하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범주가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1] 포타슘 4- 아지도페닐트리플루오로보레이트의 합성
포타슘 4-아이오도페닐트리플루오로보레이트 310 mg (1.0 mmol), NaN3 68.3 mg (1.05 mmol), CuI 19.1 mg (10 mol %), CsCO3 326 mg (1.0 mmol), N,N'-디메틸에틸렌디아민 17.6 mg (20 mol %)을 디메틸설폭시드(DMSO) 4 mL에 녹이고, 90℃에서 반응시켰다. 반응 1시간 후, 감압 증류하여 용매를 완전히 제거하였다. 잔류물을 무수 아세톤 6 mL에 녹인 뒤, 셀라이트를 사용하여 아세톤에 녹지 않은 염을 제거하였다. 여과된 아세톤 용매를 농축하고 남은 잔류물에 디에틸에테르 (Et2O) 5 mL를 부가하여 결정을 얻었다. 얻어진 결정을 여과 후, 건조하여 표제화합물 212 mg (수율 = 94%)을 얻었다.
1H NMR (500 MHz, Acetone-d6) δ 7.51 (d, 2H, J = 8.0 Hz), 6.84 (d, 2H, J = 7.5 Hz).; 13C NMR (126 MHz, Acetone-d6) δ 136.2, 133.1, 116.8.; 19F NMR (376 MHz, Acetone-d6) δ -141.4.; 11B NMR (128 MHz, Acetone-d6) δ 3.36.; FT-IR (KBr): 3031, 2122, 2084, 1710, 1599, 1361, 1287, 1222, 963, 927, 820 cm-1.; HRFABMS: m/z calcd for C6H4BF3N3 [M-K+]- 186.0450, found 186.0450.
[실시예 2] 포타슘 4- 아지도페닐트리플루오로보레이트의 합성
CuI를 CuBr 14.4 mg (10 mol %)으로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 40 분 반응 후, 정제하여 표제화합물 214 mg (수율 = 95%)을 얻었다.
[실시예 3] 포타슘 4- 아지도페닐트리플루오로보레이트의 합성
N,N'-디메틸에틸렌디아민을 피롤리딘 14.2 mg (20 mol %)으로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 24 시간 반응 후, 정제하여 표제화합물 149 mg (수율 = 66%)을 얻었다.
[실시예 4] 포타슘 4- 아지도페닐트리플루오로보레이트의 합성
N,N'-디메틸에틸렌디아민을 프롤린 23.0 mg (20 mol %)으로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 5 시간 반응 후, 정제하여 표제화합물 209 mg (수율 = 93%)을 얻었다.
[실시예 5] 포타슘 4- 아지도페닐트리플루오로보레이트의 합성
N,N'-디메틸에틸렌디아민을 2-피롤리딘메탄올 20.2 mg (20 mol %)으로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 16 시간 반응 후, 정제하여 표제화합물 212 mg (수율 = 94%)을 얻었다.
[실시예 6] 포타슘 4- 아지도페닐트리플루오로보레이트의 합성
N,N'-디메틸에틸렌디아민을 피페리딘 17.0 mg (20 mol %)으로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 24 시간 반응 후, 정제하여 표제화합물 182 mg (수율 = 81%)을 얻었다.
[실시예 7] 포타슘 4- 아지도페닐트리플루오로보레이트의 합성
N,N'-디메틸에틸렌디아민을 N,N'-디메틸시클로헥산-1,2-디아민 28.5 mg (20 mol %)으로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 15 시간 반응 후, 정제하여 표제화합물 214 mg (수율 = 95%)을 얻었다.
[실시예 8] 포타슘 4- 아지도페닐트리플루오로보레이트의 합성
N,N'-디메틸에틸렌디아민을 N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민 23.2 mg (20 mol %)으로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 24 시간 반응 후, 정제하여 표제화합물 25 mg (수율 = 11%)을 얻었다.
[실시예 9] 포타슘 4- 아지도페닐트리플루오로보레이트의 합성
용매로 디메틸설폭시드(DMSO)를 N,N-디메틸포름아미드(DMF) 4 mL로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 2.5 시간 반응 후, 정 제하여 표제화합물 212 mg (수율 = 94%)을 얻었다.
[실시예 10] 포타슘 4- 아지도페닐트리플루오로보레이트의 합성
포타슘 4-아이오도페닐트리플루오로보레이트를 포타슘 4-브로모페닐트리플루오로보레이트 263 mg (1.0 mmol)로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 7 시간 반응 후, 정제하여 표제화합물 214 mg (수율 = 95%)을 얻었다.
[실시예 11] 포타슘 3- 아지도페닐트리플루오로보레이트의 합성
포타슘 4-아이오도페닐트리플루오로보레이트를 포타슘 3-아이오도페닐트리플루오로보레이트 310 mg (1.0 mmol)로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 6 시간 반응 후, 정제하여 표제화합물 203 mg (수율 = 90%)을 얻었다.
1H NMR (500 MHz, Acetone-d 6) δ 7.31 (d, 1H, J = 7.5 Hz), 7.22 (s, 1H), 7.14 (t, 1H, J = 7.5 Hz), 6.73 (m, 1H).; 13C NMR (126 MHz, Acetone-d 6 ) δ 137.3, 128.7, 127.6, 121.7, 115.6.; 19F NMR (376 MHz, Acetone-d 6) δ -142.8.; 11B NMR (128 MHz, Acetone-d 6) δ 3.20.; FT-IR (KBr): 3046, 2127, 2099, 1571, 1414, 1284, 1205, 967, 868, 775, 694 cm-1.; HRFABMS: m/z calcd for C6H4BF3N3 [M-K+]- 186.0450, found 186.0455.
[실시예 12] 포타슘 3- 아지도페닐트리플루오로보레이트의 합성
포타슘 4-아이오도페닐트리플루오로보레이트를 포타슘 3-브로모페닐트리플루오로보레이트 263 mg (1.0 mmol)로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 6 시간 반응 후, 정제하여 표제화합물 209 mg (수율 = 93%)을 얻었다.
[실시예 13] 포타슘 2- 아지도페닐트리플루오로보레이트의 합성
포타슘 4-아이오도페닐트리플루오로보레이트를 포타슘 2-브로모페닐트리플루오로보레이트 263 mg (1.0 mmol)로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 24 시간 반응 후, 정제하여 표제화합물 164 mg (수율 = 73%)을 얻었다.
1H NMR (500 MHz, Acetone-d 6) δ 7.57 (d, 1H, J = 7.0 Hz), 7.17 (td, 1H, J = 8.0, 2.0 Hz), 6.97 (t, 1H, J = 7.5 Hz), 6.97 (d, 1H, J = 8.5 Hz).; 13C NMR (126 MHz, Acetone-d 6 ) δ 142.0, 134.1, 127.0, 123.4, 117.3.; 19F NMR (376 MHz, Acetone-d 6) δ -138.8.; 11B NMR (128 MHz, Acetone-d 6) δ 2.91.; FT-IR (KBr): 3055, 2119, 1711, 1968, 1438, 1268, 1199, 960, 753 cm-1.; HRFABMS: m/z calcd for C6H4BF3N3 [M-K+]- 186.0450, found 186.0446.
[실시예 14] 포타슘 3- 아지도 -5- 메틸페닐트리플루오로보레이트의 합성
포타슘 4-아이오도페닐트리플루오로보레이트를 포타슘 3-브로모-5-메틸페닐트리플루오로보레이트 277 mg (1.0 mmol)로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상 기 실시예 1과 동일한 방법으로 8 시간 반응 후, 정제하여 표제화합물 222 mg (수율 = 93%)을 얻었다.
1H NMR (500 MHz, DMSO-d 6) δ 6.98 (s, 1H), 6.83 (s, 1H), 6.56 (s, 1H), 2.22 (s, 3H).; 13C NMR (126 MHz, DMSO-d 6 ) δ 137.4, 137.2, 129.9, 118.9, 116.8, 21.4.; 19F NMR (376 MHz, Acetone-d 6) δ -142.5.; 11B NMR (128 MHz, Acetone-d 6) δ 3.09.; FT-IR (KBr): 2917, 2102, 1594, 1415, 1301, 1168, 1043, 988, 943, 872, 813, 709 cm-1.;; HRFABMS: m/z calcd for C7H6BF3N3 [M-K+]- 200.0607, found 200.0612.
[실시예 15] 포타슘 4- 아지도 -2,5- 디메틸페닐트리플루오로보레이트의 합성
포타슘 4-아이오도페닐트리플루오로보레이트를 포타슘 4-브로모-2,5-디메틸페닐트리플루오로보레이트 291 mg (1.0 mmol)로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 12 시간 반응 후, 정제하여 표제화합물 228 mg (수율 = 90%)을 얻었다.
1H NMR (500 MHz, Acetone-d 6) δ 7.33 (s, 1H), 6.72 (s, 1H), 2.42 (s, 3H), 2.07 (s, 3H).; 13C NMR (126 MHz, Acetone-d 6 ) δ 140.7, 135.2, 133.9, 123.1, 117.4, 20.8, 15.9.; 19F NMR (376 MHz, Acetone-d 6) δ -138.3.; 11B NMR (128 MHz, Acetone-d 6) δ 3.07.; FT-IR (KBr): 2928, 2112, 2093, 1562, 1384, 1291, 1161, 1063, 948, 901, 849 cm-1.; HRFABMS: m/z calcd for C8H8BF3N3 [M-K+]- 214.0763, found 214.0762.
[실시예 16] 포타슘 3- 아지도 -5- 메톡시페닐트리플루오로보레이트의 합성
포타슘 4-아이오도페닐트리플루오로보레이트를 포타슘 3-브로모-5-메톡시페닐트리플루오로보레이트 293 mg (1.0 mmol)로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 4 시간 반응 후, 정제하여 표제화합물 235 mg (수율 = 92%)을 얻었다.
1H NMR (500 MHz, Acetone-d 6) δ 6.89 (d, 1H, J = 2.5 Hz), 6.84 (d, 1H, J = 2.0 Hz), 6.28 (t, 1H, J = 2.5 Hz), 3.74 (s, 3H).; 13C NMR (126 MHz, Acetone-d 6 ) δ 159.8, 138.4, 114.1, 113.8, 101.9, 54.3.; 19F NMR (376 MHz, Acetone-d 6) δ -142.4.; 11B NMR (128 MHz, Acetone-d 6) δ 3.09.; FT-IR (KBr): 2950, 2103, 1585, 1412, 1298, 1237, 1168, 1027, 820, 762 cm-1.; HRFABMS: m/z calcd for C7H6BF3N3O [M-K+]- 216.0556, found 216.0563.
[실시예 17] 포타슘 6- 아지도피리딘 -2- 일트리플루오로보레이트의 합성
포타슘 4-아이오도페닐트리플루오로보레이트를 포타슘 6-브로모피리딘-2-일트리플루오로보레이트 264 mg (1.0 mmol)로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 1 시간 반응 후, 정제하여 표제화합물 222 mg (수율 = 98%)을 얻었다.
1H NMR (500 MHz, DMSO-d 6) δ 7.90 (dd, 1H, J = 9.0, 1.0 Hz), 7.64 (dd, 1H, J = 9.0, 6.5 Hz), 7.16 (d, 1H, J = 6.0 Hz).; 13C NMR (126 MHz, DMSO-d 6) δ 148.2, 132.4, 118.6, 112.3.; 19F NMR (376 MHz, DMSO-d 6) δ -142.4.; 11B NMR (128 MHz, DMSO-d 6) δ 1.17.; FT-IR (KBr): 3088, 1623, 1505, 1261, 1176, 1087, 1019, 995, 977, 919, 797 cm-1.; HRFABMS: m/z calcd for C5H3BF3N4 [M-K+]- 187.0403, found 187.0399.
[실시예 18] 포타슘 6- 아지도피리딘 -3- 일트리플루오로보레이트의 합성
포타슘 4-아이오도페닐트리플루오로보레이트를 포타슘 6-브로모피리딘-3-일트리플루오로보레이트 264 mg (1.0 mmol)로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 1 시간 반응 후, 정제하여 표제화합물 222 mg (수율 = 98%)을 얻었다.
1H NMR (500 MHz, Acetone-d 6) δ 8.65 (s, 1H), 7.85 (d, 1H, J = 8.5 Hz), 7.82 (d, 1H, J = 9.0 Hz).; 13C NMR (126 MHz, Acetone-d 6 ) δ 148.2, 137.7, 124.8, 112.5.; 19F NMR (376 MHz, Acetone-d 6) δ -142.3.; 11B NMR (128 MHz, Acetone-d 6) δ 2.51.; FT-IR (KBr): 3084, 1621, 1499, 1243, 1201, 1098, 1021, 975, 915, 815, 800, 718 cm-1.; HRFABMS: m/z calcd for C5H3BF3N4 [M-K+]- 187.0403, found 187.0404.
[실시예 19] 포타슘 6- 아지도 -2- 메틸피리딘 -3- 일트리플루오로보레이트의 합성
포타슘 4-아이오도페닐트리플루오로보레이트를 포타슘 6-브로모-2-메틸피리딘-3-일트리플루오로보레이트 278 mg (1.0 mmol)로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 3 시간 반응 후, 정제하여 표제화합물 228 mg (수율 = 95%)을 얻었다.
1H NMR (500 MHz, Acetone-d 6) δ 7.92 (d, 1H, J = 8.5 Hz), 7.68 (d, 1H, J = 9.0 Hz), 2.93 (s, 3H).; 13C NMR (126 MHz, Acetone-d 6 ) δ 148.2, 138.0, 136.8, 109.2, 15.6.; 19F NMR (376 MHz, Acetone-d 6) δ -138.7.; 11B NMR (128 MHz, Acetone-d 6) δ 3.16.; FT-IR (KBr): 2921, 2101, 1583, 1433, 1297, 1171, 960, 836, 710 cm-1.; HRFABMS: m/z calcd for C6H5BF3N4 [M-K+]- 201.0559, found 201.0557.
[실시예 20] 포타슘 6- 아지도 -5- 메틸피리딘 -3- 일트리플루오로보레이트의 합성
포타슘 4-아이오도페닐트리플루오로보레이트를 포타슘 6-브로모-5-메틸피리딘-3-일트리플루오로보레이트 278 mg (1.0 mmol)로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 3 시간 반응 후, 정제하여 표제화합물 228 mg (수율 = 95%)을 얻었다.
1H NMR (500 MHz, Acetone-d 6) δ 8.50 (s, 1H), 7.57 (s, 1H), 2.62 (s, 3H).; 13C NMR (126 MHz, Acetone-d 6) δ 148.7, 136.0, 123.0, 122.4, 15.7.; 19F NMR (376 MHz, Acetone-d 6) δ -142.9.; 11B NMR (128 MHz, Acetone-d 6) δ 2.57.; FT-IR (KBr): 3073, 2058, 1613, 1380, 1234, 1204, 1137, 1023, 1004, 973, 889, 871, 771 cm-1.; HRFABMS: m/z calcd for C6H5BF3N4 [M-K+]- 201.0559, found 201.0563.
[실시예 21] 포타슘 4-(4- 아지도펜옥시 ) 페닐트리플루오로보레이트의 합성
포타슘 4-아이오도페닐트리플루오로보레이트를 포타슘 4-(4-브로모펜옥시)페닐트리플루오로보레이트 355 mg (1.0 mmol)로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 6 시간 반응 후, 정제하여 표제화합물 279 mg (수율 = 88%)을 얻었다.
1H NMR (500 MHz, Acetone-d 6) δ 7.49 (d, 1H, J = 8.0 Hz), 6.89 (d, 1H, J = 8.5 Hz), 6.78 (d, 1H, J = 8.0 Hz), 6.63 (d, 1H, J = 9.0 Hz).; 13C NMR (126 MHz, Acetone-d 6 ) δ 155.1, 154.1, 146.7, 132.9, 120.4, 118.4, 1163.8.; 19F NMR (376 MHz, Acetone-d 6) δ -140.4.; 11B NMR (128 MHz, Acetone- d 6) δ 3.63.; FT-IR (KBr): 3363, 3036, 2921, 2120, 1596, 1496, 1211, 958, 828 cm-1.; HRFABMS: m/z calcd for C12H8BF3N3O [M-K+]- 278.0713, found 278.0707.
[실시예 22] 포타슘 4- 아지도나프탈렌 -1- 일트리플루오로보레이트의 합성
포타슘 4-아이오도페닐트리플루오로보레이트를 포타슘 4-브로모나프탈렌-1- 일트리플루오로보레이트 313 mg (1.0 mmol)로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 10 시간 반응 후, 정제하여 표제화합물 226 mg (수율 = 82%)을 얻었다.
1H NMR (500 MHz, Acetone-d 6) δ 8.61 (m, 1H), 7.94 (m, 1H), 7.73 (d, 1H, J = 7.0 Hz), 7.34 (m, 2H), 7.16 (d, 1H, J = 7.0 Hz).; 13C NMR (126 MHz, Acetone-d 6) δ 138.2, 132.8, 130.9, 128.7, 126.1, 124.2, 124.1, 121.3, 113.2.; 19F NMR (376 MHz, Acetone-d 6) δ -136.9.; 11B NMR (128 MHz, Acetone- d 6) δ 3.71.; FT-IR (KBr): 3062, 2923, 2116, 1616, 1575, 1421, 1310, 1226, 1157, 1057, 995, 885, 826, 765 cm-1.; HRFABMS: m/z calcd for C10H6BF3N3 [M-K+]- 236.0607, found 236.0619.
[실시예 23] 포타슘 4'- 아지도바이페닐 -4- 일트리플루오로보레이트의 합성
포타슘 4-아이오도페닐트리플루오로보레이트를 포타슘 4'-아이오도바이페닐-4-일트리플루오로보레이트 386 mg (1.0 mmol)로 대체하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 30 분 반응 후, 정제하여 표제화합물 288 mg (수율 = 96%)을 얻었다.
1H NMR (500 MHz, Acetone-d 6) δ 7.67 (d, 2H, J = 8.5 Hz), 7.57 (d, 2H, J = 8.0 Hz), 7.40 (d, 2H, J = 7.5 Hz), 7.15 (d, 2H, J = 8.5 Hz).; 13C NMR (126 MHz, Acetone-d 6) δ 139.5, 137.9, 136.3, 132.3, 128.0, 124.5, 119.2.; 19F NMR (376 MHz, Acetone-d 6) δ -141.4.; 11B NMR (128 MHz, Acetone- d 6) δ 3.40.; FT-IR (KBr): 3059, 3021, 2127, 2093, 1603, 1493, 1390, 1290, 1225, 970, 814 cm-1.; HRFABMS: m/z calcd for C12H8BF3N3 [M-K+]- 262.0763, found 262.0768.
Claims (12)
- 아자이드기가 아릴기에 직접결합된 화학식 1의 구조를 갖는 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체:[화학식 1]
상기 화학식 1에서,Ar은 페닐 (), 바이페닐 (
), 나프틸 (
), 안트라세닐 (
), 피리딜 (
), 피라지닐 (
), 피리미디닐 (
), 트리아지닐 (
), 티아졸릴 (
), 옥사졸닐 (
), 티오페닐 (
), 9H-플루오레닐 (
) 및 펜옥시페닐 (
)로 구성된 군으로부터 선택되고,
R1은 C1-C4 알킬기, C1-C6 알릴기, C1-C4 알킬옥시기, C1-C4 알킬티오옥시기, C6-C12 아릴옥시기, 하나 이상의 할로겐이 치환된 C1-C4 알킬기, 하나 이상의 할로겐이 치환된 C1-C4 알킬옥시기, 니트로기(-NO2), 시안기(-CN), 불소, 염소, 브롬, 요오드, 및 수소로 구성된 군으로부터 선택되며,n은 1 내지 4의 정수임. - 제 1 항에 있어서,상기 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체는, 포타슘 4-아지도페닐트리플루오로보레이트, 포타슘 3-아지도페닐트리플루오로보레이트, 포타슘 2-아지도페닐트리플루오로보레이트, 포타슘 3-아지도-5-메틸페닐트리플루오로보레이트, 포타슘 4-아지도-2,5-디메틸페닐트리플루오로보레이트, 포타슘 3-아지도-5-메톡시페닐트리플루오로보레이트, 포타슘 6-아지도피리딘-2-일트리플루오로보레이트, 6-아지도피리딘-3-일트리플루오로보레이트, 포타슘 6-아지도-2-메틸피리딘-3-일트리플루오로보레이트, 포타슘 6-아지도-5-메틸피리딘-3-일트리플루오로보레이트, 포타슘 4-(4-아지도펜옥시)페닐트리플루오로보레이트, 포타슘 4-아지도나프탈렌-1-일트리플루오로보레이트 및 포타슘 4'-아지도바이페닐-4-일트리플루오로보레이트로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체.
- 반응식 2에 의해 제조되는 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체의 제조방법:[반응식 2]
상기 반응식 2에서,Ar은 페닐 (), 바이페닐 (
), 나프틸 (
), 안트라세닐 (
), 피리딜 (
), 피라지닐 (
), 피리미디닐 (
), 트리아지닐 (
), 티아졸릴 (
), 옥사졸닐 (
), 티오페닐 (
), 9H-플루오레닐 (
) 및 펜옥시페닐 (
)로 구성된 군으로부터 선택되고,
R1은 C1-C4 알킬기, C1-C6 알릴기, C1-C4 알킬옥시기, C1-C4 알킬티오옥시기, C6-C12 아릴옥시기, 하나 이상의 할로겐이 치환된 C1-C4 알킬기, 하나 이상의 할로겐이 치환된 C1-C4 알킬옥시기, 니트로기(-NO2), 시안기(-CN), 불소, 염소, 브롬, 요오드 및 수소로 구성된 군으로부터 선택되고,X는 요오드, 브롬 또는 염소이며,n은 1 내지 4의 정수임. - 제 3 항에 있어서,상기 제조방법은, 포타슘 할로아릴트리플루오로보레이트 유도체, 소듐아자이드(NaN3), 커퍼할라이드(CuX), 아민 리간드 및 무기염을 혼합하여 단일공정으로 반응을 진행하는 것을 특징으로 하는 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체의 제조방법.
- 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,상기 소듐아자이드(NaN3)의 함량은, 포타슘 할로아릴트리플루오로보레이트 유도체에 대하여, 1.0~3.0 당량인 것을 특징으로 하는 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체의 제조방법.
- 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,상기 아민 리간드는, 피롤리딘(), 프롤린(
), 2-피롤리딘메탄올(
), 피페리딘(
), N,N'-디메틸시클로헥산-1,2-디아 민(
), N,N'-디메틸에틸렌디아민(
) 및 N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민(
)로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 아민 리간드의 함량은, 포타슘 할로아릴트리플루오로보레이트 유도체에 대하여, 0.05~0.4 당량인 것을 특징으로 하는 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체의 제조방법.
- 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,상기 커퍼할라이드(CuX) 촉매의 함량은, 포타슘 할로아릴트리플루오로보레이트 유도체에 대하여, 0.05~0.3 당량인 것을 특징으로 하는 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체의 제조방법.
- 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,상기 무기염은, 탄산나트륨(Na2CO3), 탄산칼륨(K2CO3), 탄산세슘(Cs2CO3), 탄 산마그네슘(MgCO3) 및 탄산칼슘(CaCO3)으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체의 제조방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 무기염의 함량은, 포타슘 할로아릴트리플루오로보레이트 유도체에 대하여, 1.0~3.0 당량인 것을 특징으로 하는 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체의 제조방법.
- 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,상기 제조방법에서 사용되는 용매는, 디메틸설폭시드(DMSO), N,N-디메틸포름아미드(DMF), 또는 디메틸설폭시드와 N,N-디메틸포름아미드의 혼합물인 것을 특징으로 하는 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체의 제조방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 제조방법에 따른 반응온도는 60~120℃이고, 반응시간은, 30 분~1 일인 것을 특징으로 하는 포타슘 아지도아릴트리플루오로보레이트 유도체의 제조방법.
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| Helio A. Stefani et al., Tetrahedron, Volume 63, Issue 18, 30 April 2007, Pages 3623-3658 |
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