KR0150239B1 - 2-페닐-1,3-프로판디올로부터 유도되는 단일카바메이트 화합물 - Google Patents

2-페닐-1,3-프로판디올로부터 유도되는 단일카바메이트 화합물

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Abstract

본 발명은 2-페닐-1,3-프로판디올로 부터 유도되는 단일카바메이트를 화합물들에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 3-아세톡시-2-페닐-프로판올 카바메이트, (S)-3-아세톡시-2-페닐-프로판올 카바메이트, (R)-3-아세톡시-2-페닐-프로판올 카바메이트, 2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트, (S)-2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트, (R)-2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트 6종에 관한 것이다.
본 발명에 따른 광학이성체는 중추신경계 질병, 예를 들어 신경성 근육통, 간질 및 뇌졸증의 치료 및 예방에 유용하다.

Description

2-페닐-1,3-프로판디올로 부터 유도되는 단일 카바메이트 화합물
본 발명은 2-페닐-1,3-프로판디올로부터 유도되는 단일카바메이트 화합물에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 하기 식(I)로 표시되는 3-아세톡시-2-페닐-프로판올 카바메이트, 하기 식(II)로 표시되는 (S)-3-아세톡시-2-페닐-프로판올 카바메이트, 하기 식(III)로 표시되는 (R)-3-아세톡시-2-페닐-프로판올 카바메이트, 하기 식(IV)로 표시되는 2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트, 하기 식(V)로 표시되는 (S)-2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트, 하기 식(VI)로 표시되는 (R)-2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트 6종에 관한 것이다.
카바메이트 게열의 화합물들이 근육 이완제 및 항경련제로서 유용한 예가 많이 보고되어 있다.
이전의 기술을 살펴보면 J. Am. Chem. Soc. 73, 5779(1951)에 2-메틸-2-프로필-1,3-프로판디올 디카바메이트가 발표되었고, 이것의 약리학적 성능은 J. Pharmacol. Exp. Ther., 104,229 (1952)에서 확인된 바 있다.
그 밖에도 미합중국 특허 제 2,884,444호에 2-페닐-1,3-프로판디올 디카바메이트가 발표되었고, 미합중국 특허 제 2,937,119호에 이소프로필메프로바메이트와 같은 카바메이트류 화합물들이 발표되었다.
이들은 각각 간질 치료제 및 근육이완제와 같은 중추신경계 치료약물로서 매우 유용하게 이용되고 있으며, 지금까지도 중추신경계분야에 있어서 카바메이트 화합물에 대한 연구는 활발하게 진행되고 있는 실정이다.
본 발명은 이와 같은 추세에 발맞추어 2-페닐-1,3-프로판디올로 부터 유도되는 단일카바메이트 유도체들에 관한 연구를 계속한 결과, 상기의 화합물들이 중추신경계 질병, 예를 들어 간질 및 뇌졸중의 치료 또는 예방에 유용함을 발견하게 되어 본 발명에 이르게 되었다.
상기한 카바메이트류의 화합물들은 각각 벤질 위치의 탄소가 키랄한 탄소(chiral carbon)로서, 각각 (R)-과 (S)-의 광학이성체로 존재할 수 있다.
그리고 본 발명자들은 생테내에서 어떤 한 광학이서에의 활성이 다른 광학이성체의 활성보다 월등히 우수하기 때문에 단일 광학이성체를 이용하여 신약을 개발하는 것이 일반적인 추세라는 점을 감안하여 상기 라세메이트 화합물뿐만 아니라 이들의 광학이성체들도 함께 본 발명에 포함하게 되었다.
즉, 본 발명의 목적은 중추신경계 질병의 치료 또는 예방에 효과가 있는 하기 구조식 (I)∼(VI)으로 표시되는 단일 카바메이트 화합물들, 좀 더 구체적으로는 하기 식(I)로 표시되는 3-아세톡시-2-페닐-프로판올 카바메이트, 하기 식(II)로 표시되는 (S)-3-아세톡시-2-페닐-프로판올 카바메이트, 하기 식(III)로 표시되는 (R)-3-아세톡시-2-페닐-프로판올 카바메이트, 하기 식(IV)로 표시되는 2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트, 하기 식(V)로 표시되는 (S)-2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트, 하기 식(VI)로 표시되는 (R)-2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트 6종의 화합물을 제공하는데 있다.
상기 구조식(II)와 (III)으로 표시되는 화합물들은 각각 상응하는 중간체인 하기 구조식(VII)또는 (VIII)의 화합물들을 방향족 탄화수소와 할로겐화 탄화수소의 혼합용매를 사용하여 아민계 염기 존재하에서 포스겐으로 처리하고 다시 암모니아로 처리함으로써 얻을 수 있다.
본 발명에서 사용가능한 방향족 탄화수소에는 벤젠, 톨루엔, 자일렌등이 있고, 할로겐화 탄화수소에는 클로로포름, 디클로로메탄, 트리클로로에탄등이 있으며, 아민계 염기로서는 안티피린, 디이스프로필에틸아민, 피리딘 등이 있는데, 특히 안티피린과 같은 입체장애 염기가 바람직하다.
상기 포스겐을 반응시킬때의 온도도 -10℃∼10℃가 유지되며, 상기 암모니아를 반응시킬 때의 온도도 -10℃∼10℃가 유지되도록 한다.
또한, 상기 구조식(I)로 표시되는 화합물은 상응하는 중간체인 상기 구조식(VII)과 (VIII)의 라세메이트, 즉 하기 구조식(IX)로 표시되는 3-아세톡시-2-페닐-프로판올을 방향족 탄화수소와 할로겐화 탄화수소의 혼합용매를 사용하여 아민계 염기의 존재하에서 포스겐으로 처리하고 다시 암모니아로 처리하여서 얻을 수 있다.
이때 사용하는 방향족 탄화수소와 할로겐화 탄화수소 및 아민계 염기의 종류는 상기한 바와 같다.
그리고 상기 구조식(V)와 (VI)로 표시되는 화합물들은 각각 상기 구조식(II)와 (III)을 효소를 사용하여 포스페이트 완충용액하에서 가수분해시킴으로써 얻을 수 있는데, 이때 사용되는 포스페이트 완충용액의 농도는 반응의 선택성 향상을 위하여 0.01∼0.1몰의 용액으로 희석하여 사용하고, pH는 7로 유지시키는 것이 바람직하며, 상기 효소에는 돼지의 췌장에서 추출한 리파제(PPL), 칸디다 리파제(CCL), 아스파질러스 리파제(ANL), 슈도모나스 리파제(PSL), 돼지의 간에서 추출한 에스테라제(PLE)등이 있으며, 바람직하게는 PLE를 사용한다. 또한 상기반응은 0℃∼30℃의 온도로 유지시키면서 이루어 진다.
상기 구조식(IV)로 표시되는 화합물은 상기 구조식(I)을 가성소다 수용액과 에탄올의 혼합용액하에서 가수분해 시킴으로써 얻을 수 있다.
상기 중간체(VII)은 2-페닐-1,3-프로판디올을 리파제계 효소를 이용하여 알킬에스터, 바람직하게는 비닐에스터와 에스터 교환반응 시킴으로써 얻을 수 있다.
상기 리파제계효소에는 돼지의 췌장에서 추출한 리파제(PPL), 칸디다 리파제(CCL), 아스파질러스 리파제(ANL), 슈도모나스 리파제(PSL)등이 있으며, 특히 셀라이트(celite)에 의해 고정화된 PPL효소가 바람직하다.
상기 중간체(VII)은 1,3-디아세톡시-2-페닐프로판올 리파제계 효소를 이용하여 포스페이트 완충용액하에서 가수분해시킴으로써 얻을 수 있다.
상기 리파제효소에는 돼지의 췌장에서 추출한 리파제(PPL), 칸디다 리파제(CCL), 아스파질러스 리파제(ANL), 슈도모나스 리파제(PSL)등이 있으며, 바람직하게는 PPL효소를 사용한다.
상기 중간체(IX)의 3-아세톡시-2-페닐-프로판올은 2-페닐프로판디올을 디메틸아미노피리딘 촉매 존재하에서 아세틱안히드라이드와 반응 시켜 제조할 수 있다.
본 발명을 다음의 실시예에 의하여 좀 더 구체적으로 설명하겠는데, 본 발명은 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
(S)-3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트
자기교반장치가 부착되어있는 250ml 플라스크에 안티피린(0.025몰, 4.7g)과 (R)-3-아세톡시-2-페닐프로판올(0.01몰,1.94g), 80ml의 톨루엔, 20ml의 클로로포름을 넣고 교반하면서 0℃로 유지해준다.
이러한 용액에 0.6몰 포스겐 용액 14ml를 넣고 0℃에서 교반을 유지해 주면 희 고체의 생성으로 반응이 진전됨을 관찰 할 수 있으며 약 5시간이 경과되면 반응을 종결시키고 반응액을 여과해 준다.
여과가 끝나면 여과액을 0℃로 유지시킨 후 암모니아 가스를 30분에 걸쳐서 주입한다.
주입을 멈춘 후 30분에 걸쳐서 계속적으로 교반을 유지한 후, 반응액을 여과하여 생성된 고체를 제거해 낸다.
얻어진 용액을 진공증류하여 함유되어 있는 용제를 모두 날린 후 컬럼 크로마토그라피(에틸아세테이트:n-헥산 = 1:1)로 분리하여 (S)-3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트를 얻을 수 있으며, 얻어진 화합물의 광학적 순도는 광학이성체 분리용 컬럼이 장착된 고압 액체 크로마토그라피로 측정할 수 있었다.(수율85%)
(S)-3-아세톡시-2-페닐프로판올카바메이트의 물리적 성질:
m.p.=52∼53℃
[a] = +2.7°(0.03 in CHCl3)
1H-NMR(CDCl3,200Mhz), ppm(δ); 1.99(s,3H), 3.21∼3.37(m,1H), 4.21∼4.38(m,4H), 5.14(b,2H), 7.21∼7.30(m,5H)
[실시예 2]
(R)-3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트
출발물질로 (R)-3-아세톡시-2-페닐프로판올 대신에 (S)-3-아세톡시-2-페닐프로판올을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 합성하였다.
(R)-3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트의 물리적 성질 :
[a] = -2.5°(0.03 in CHCl3)
1H-NMR(CDCl3,200Mhz), ppm(δ); 1.99(s,3H), 3.12∼3.37(m,1H), 4.21∼4.38(m,4H), 5.14(b,2H), 7.21∼7.30(m,5H)
[실시예 3]
3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트 라세메이트
출발물질로 (R)-3-아세톡시-2-페닐프로판올 대신에 3-아세톡시-2-페닐프로판올을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 합성하였다.
3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트 라세메이트의 물리적 성질 :
1H-NMR(CDCl3,200Mhz), ppm(δ); 1.99(s,3H), 3.21∼3.37(m,1H), 4.21∼4.38(m,4H), 5.14(b,2H), 7.21∼7.30(m,5H)
[실시예 4]
(S)-2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트
상기 실시예 1에서 얻은 (S)-3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트(0.01몰,2.37g)를 자기교반 장치가 부착되어 있는 500ml 플라스크에 넣고 200ml의 포스페이트 완충용액(pH=7, 0.014몰) 및 PLE(1.2g)를 넣은 후 상온에서 교반을 유지한다
고압 액체 크로마토그라피로 측정하여 반응물의 전환이 80%에 이르면, 반응을 멈추고 여과를 실시하여 여과액을 분리해 낸다.
분리해 낸 여과액을 에틸 아세테이트로 3회에 걸쳐 추출을 실시하고 유기층을 분리한 후 진공 증류하여 함유되어 있는 용제를 모두 날린 후, 컬럼 크로마토그라피(에틸아세테이트:n-헥산 = 2:1)로 분리하여 (S)-2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트를 얻을 수 있으며 얻어진 화합물의 광학적 순도는 광학이성체 분리용 컬럼이 장착된 고압 액체 크로마토그라피로 측정할 수 있었다.(수율76%)
(S)-2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트의 물리적 성질 :
m.p. = 81∼83℃
[a] = -1.8°(0.03 in 에탄올)
1H-NMR(CDCl3,200Mhz), ppm(δ); 2.49∼2.63(m,1H), 2.95∼3.21(m,1H), 3.75∼3.88(m,2H), 4.37(d,2H), 4.91(b,2H), 7.21∼7.36(m,5H)
[실시예 5]
(R)-2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트
출발물질로 상기 실시예 1에서 얻은 (S)-3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트 대신에 상기 실시예 2에서 얻은 (R)-3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일 한 방법으로 합성하였다.
(R)-2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트의 물리적 성질 :
[α] = -2.5°(0.03 in 에탄올)
1H-NMR(CDCl3,200Mhz), ppm(δ); 1.99(s,3H), 3.21∼3.37(m,1H), 4.21∼4.38(m,4H), 5.14(b,2H), 7.21∼7.30(m,5H)
[실시예 6]
2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트 라세메이트
상기 실시예 3에서 얻은 3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트(0.01몰,2.37g)를 자기교반 장치가 부착되어 있는 100ml 플라스크에 넣고 25ml의 카보네이트 완충용액(pH=10, 0.05몰) 및 25ml의 에탄올, 10ml의 1N 가성소다 수용액을 넣은 후 상온에서 교반을 유지한다
고압 액체 크로마토그라피로 측정하여 반응물의 전환이 완료되면, 반응을 멈추고 진공증류하여 함유되어 있는 에탄올을 모두 날린 후 여액을 에틸 아세테이트로 3회에 걸쳐 추출을 실시한다.
유기층을 분리한 후 진공 증류하여 함유되어 있는 용제를 모두 날린 후, 컬럼 크로마토그라피(에틸아세테이트:n-헥산 = 2:1)로 분리하여 2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트를 얻을 수 있다.(수율96%)
2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트의 물리적 성질 :
m.p. = 72∼74℃
1H-NMR(CDCl3,200Mhz), ppm(δ); 1.99(s,3H), 3.21∼3.37(m,1H), 4.21∼4.38(m,4H), 5.14(b,2H), 7.21∼7.30(m,5H)

Claims (24)

  1. 하기 식(I)로 표시되는 3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트.
  2. 하기 식(II)로 표시되는 (S)-3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트.
  3. 하기 식(III)로 표시되는 (R)-3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트.
  4. 하기 식(IV)로 표시되는 2-페닐-1,3-프로판디올 단일 티오카바메이트.
  5. 하기 식(V)로 표시되는 (S)-2-페닐-1,3-프로판디올 단일 카바메이트.
  6. 하기 식(VI)로 표시되는 (R)-2-페닐-1,3-프로판디올 단일 카바메이트.
  7. 하기 식(VII)의 (R)-3-아세톡시-2-페닐프로판올을 방향족 탄화수소와 할로겐화 탄화수소의 혼합용매를 사용하여, 아민계 염기의 존재하에서 포스겐으로 처리한 후 암모니아로 처리하여 하기 식(II)로 표시되는 (S)-3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트를 단시간내에 고수율과 높은 광학적 순도로 제조하는 것을 특징으로 하는 (S)-3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트 제조방법.
  8. 제7항에 있어서 상기 포스겐을 반응시킬 때의 온도는 -10℃∼10℃가 유지됨을 특징으로 하는 방법.
  9. 제7항에 있어서 상기 암모니아를 반응시킬때의 온도는 -10℃∼10℃가 유지됨을 특징으로 하는 방법.
  10. 하기 식(VIII)의 (S)-3-아세톡시-2-페닐프로판올을 방향족 탄화수소와 할로겐화 탄화수소의 혼합용매를 사용하여, 아민계 염기의 존재하에서 포스겐으로 처리한 후 암모니아로 처리하여 하기 식(III)로 표시되는 (R)-3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트를 단시간내에 고수율과 높은 광학적 순도로 제조하는 것을 특징으로 하는 (R)-3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트 제조방법.
  11. 제10항에 있어서 상기 포스겐을 반응시킬 때의 온도는 -10℃∼10℃가 유지됨을 특징으로 하는 방법.
  12. 제10항에 있어서 상기 암모니아를 반응시킬때의 온도는 -10℃∼10℃가 유지됨을 특징으로 하는 방법.
  13. 하기 식(IX)의 3-아세톡시-2-페닐프로판올을 방향족 탄화수소와 할로겐화 탄화수소의 혼합용매를 사용하여, 아민계 염기의 존재하에서 포스겐으로 처리한 후 암모니아로 처리하여 하기 식(I)로 표시되는 3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트를 단시간내에 고수율과 높은 광학적 순도로 제조하는 것을 특징으로 하는 3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트 제조방법.
  14. 제13항에 있어서 상기 포스겐을 반응시킬 때의 온도는 -10℃∼10℃가 유지됨을 특징으로 하는 방법.
  15. 제13항에 있어서 상기 암모니아를 반응시킬때의 온도는 -10℃∼10℃가 유지됨을 특징으로 하는 방법.
  16. 하기 식(II)의 (S)-3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트를 완충용액하에서 효소로 가수분해 시켜서 하기 식(V)로 표시되는 (S)-2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트를 단시간내에 고수율과 높은 광학적 순도로 제조하는 것을 특징으로 하는 (S)-2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서 상기 효소가 돼지의 췌장에서 추출한 리파제(PPL), 칸디다 리파제(CCL), 아스파질러스 리파제(ANL), 슈도모나스 리파제(PSL) 또는 돼지의 간에서 추출 한 에스테라제(PLE)인 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제16항에 있어서 상기 반응온도는 0℃∼30℃가 유지됨을 특징으로 하는 방법.
  19. 제16항에 있어서 상기 사용된 완충용액의 pH가 7로 유지됨을 특징으로 하는 방법
  20. 하기 식(III)의 (R)-3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트를 완충용액하에서 효소로 가수분해 시켜서 하기 식(VI)로 표시되는 (R)-2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트를 단시간내에 고수율과 높은 광학적 순도로 제조하는 것을 특징으로 하는 (R)-2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트의 제조방법
  21. 제20항에 있어서 상기 효소가 돼지의 췌장에서 추출한 리파제(PPL), 칸디다 리파제(CCL), 아스파질러스 리파제(ANL), 슈도모나스 리파제(PSL) 또는 돼지의 간에서 추출 한 에스테라제(PLE)인 것을 특징으로 하는 방법
  22. 제20항에 있어서 상기 반응온도는 0℃∼30℃가 유지됨을 특징으로 하는 방법.
  23. 제20항에 있어서 상기 사용된 완충용액의 pH가 7로 유지됨을 특징으로 하는 방법.
  24. 하기 식(I)의 3-아세톡시-2-페닐프로판올 카바메이트를 가성소다 수용액과 에탄올의 혼합용액하에서 가수분해 시켜서 하기 식(IV)로 표시되는 2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트 라세메이트를 단시간내에 고수율과 높은 광학적 순도로 제조하는 것을 특징으로 하는 2-페닐-1,3-프로판디올 단일카바메이트의 제조방법.
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