KR100275786B1 - 실리카겔지지체에결합된비스-신코나알칼로이드유도체,그의제조방법및용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학식 3으로 표시되는 실리카겔 지지체에 결합된 비스-신코나알칼로이드 유도체, 그의 제조방법 및 용도에 관한 것이다. 본 발명에 따른 화학식 3의 실리카겔 지지체에 결합된 비스-신코나알칼로이드 유도체는 올레핀 화합물로부터 비대칭 이수산화 반응(asymmetric dihydroxylation)을 이용하여 이웃한 디올(vicinal diols)을 제조하는데 유용한 촉매로서, 재사용이 가능하다.
[화학식 3]
(식 중, Y는 퀴니닐 또는 퀴니디닐이고; X는 부재하거나 또는 탄소수 4개의 불포화 고리 화합물을 표시하는데, X가 부재하는 경우에는 그가 결합된 복소환 화합물이 피리다진이되고, X가 탄소수 4개의 불포화 화합물인 경우에는 그가 결합된 복소환 화합물은 프탈라진이 되며; R은 메톡시, 에톡시 또는 메틸기를 나타냄)

Description

실리카겔 지지체에 결합된 비스-신코나알칼로이드 유도체, 그의 제조방법 및 용도{SILICA GEL SUPPORTED BIS-CINCHONA ALKALOIDS, PREPARATION METHOD AND USE THEREOF}
본 발명은 실리카겔 지지체에 결합된 신규한 비스-신코나알칼로이드 (bis- cinchona alkaloid) 유도체, 그의 제조방법 및 그의 용도에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 본 발명은 후술하는 화학식 1의 비스-신코나알칼로이드 유도체를 키랄 단량체로 하여 화학식 2의 실리카겔에 화학적으로 결합시켜 제조한 화학식 3의 실리카겔에 지지된 비스-신코나알칼로이드 유도체, 및 올레핀 화합물의 비대칭 이수산화 반응에 의한 광학활성을 갖는 이웃한 다이올(vicinal diols)을 제조시 촉매로서의 그의 용도에 관한 것이다.
오스뮴 테트라옥사이드 (OsO4) 또는 포타슘 오스메이트 디하이드레이트 (K2OsO4·2H2O)와 비스-신코나알칼로이드 유도체를 촉매로 이용하는 비대칭 이수산화반응은 다양한 종류의 비시날 다이올 (vicinal diol)을 광학적으로 순수하게 얻을 수 있는 매유 유용한 반응이다 ((a) Johnson, R. A. 및 Sharpless, K. B. Catalyic Asymmetric Dihydroxylation. In Catalytic Asymmetric Synthesis; Ojima, I., Ed.; VCH publishers : New York, 1993 ; pp 227 ∼ 272, (b) Chem. Rev., 1994, 94, 2483 - 2547, (c) Tetrahedron : Asymmetry, 1992, 3, 1317 ∼ 1349 참고).
그러나, 오스뮴 테트라옥사이드 또는 포타슘 오스메이트 디하이드레이트 (K2OsO4·2H2O)와 비스-신코나알칼로이드 유도체는 독성이 강할 뿐 아니라 가격이 매우 고가이므로 유용한 비시날 다이올의 공업적인 합성에 이 반응을 이용하는데 제한적 요소가 되고 있다. 이에 따라, 최근 수종의 고분자 비스-신코나알칼로이드 유도체가 연구개발 되었으나, 대부분 그 제조방법이 매우 복잡하며 특히 촉매의 활성과 광학 선택성이 균일상 촉매계 (homogeneous catalytic system)에 비해 현저히 떨어져 실용적인 가치가 전혀 없었다. [(a) Tetrahedron Lett., 1990. 31, 3003, (b) Tetrahedron Lett., 1991, 32, 5175, (c) Tetrahedron Lett., 1992, 33, 5453, (d) Tetrahedron: Asymmetry, 1993, 4, 2351, (e) Tetrahedron Lett., 1994. 35, 6559, (f) Synthesis, 1985, 45 등 참조].
따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래기술 상의 문제점을 해결하여, 제조방법이 단순하고, 경제적이며 특히 올레핀의 비대칭 이수산화반응에 대한 촉매활성이 개선되고, 재사용이 가능하며, 열적, 기계적 안정성이 뛰어난 새로운 비균일계 비스-신코나알칼로이드 유도체를 개발하는데 있다.
즉, 본 발명의 첫 번째 목적은 실리카겔 지지체에 결합된 비스-신코나알칼로이드 유도체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 실리카겔 지지체에 결합된 비스-신코나알칼로이드 유도체의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 올레핀의 비대칭 이수산화반응에 실리카겔 지지체에 결합된 비스-신코나알칼로이드를 촉매로서 사용하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 사용하는 비스-신코나알칼로이드 유도체는 합성원료로서 기존의 디하이드로 퀴닌이나 디하이드로 퀴니딘 대신 이보다 가격이 훨씬 저렴한 퀴닌이나 퀴니딘을 합성원료서 사용함에 따라 경제성을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 비균일상 촉매계 (heterogeneous catalytic system)를 이용할 경우, 오스뮴 테트라옥사이드와 비스-신코나알카로이드의 반복사용이 가능하게 되어 비용 절감이 기대된다. 즉, 기존의 비스-신코나알칼로이드 유도체는 반응용매에 용해되므로 비대칭 이수산화 반응을 균일상으로 진행시키며 따라서 반응 후 재사용이 불가능한데 반해, 본 발명에 따른 비스-시코나알칼로이드 유도체는 비용해성이므로 비대칭 이수산화 반응을 비균일상으로 진행시키고 따라서 반응 후 여과하여 재사용할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 비스-신코나알칼로이드 유도체와 오스뮴테트라옥사이드 복합체는 안정화되어 수개월 실온에서 방치하여도 전혀 휘발되거나 분해되지 않기 때문에 작업 환경을 크게 개선할 수 있다는 장점이 있다.
상기한 목적과 그 밖의 목적을 다음의 상세한 설명과 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하나 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명자들은 먼저 다음 화학식 1로 표시되는 신규한 비스-신코나알칼로이드 유도체를 개발하였다.
[화학식 1]
(식 중, Y는 퀴니닐 또는 퀴니디닐이고; X는 부재하거나 또는 탄소수 4개의 불포화 고리 화합물을 표시하는데, X가 부재하는 경우에는 그가 결합된 복소환 화합물이 피리다진이되고, X가 탄소수 4개의 불포화 화합물인 경우에는 그가 결합된 복소환 화합물은 프탈라진이 된다)
상기 화학식 1의 비스-신코나알칼로이드 유도체들은 1,4-비스(9-O-퀴니닐)프탈라진 [1,4-bis(9-O-quininyl)phthalazine], 1,4-비스(9-O-퀴니디닐)프탈라진 [1,4-bis(9-O-quinidinyl)phthalazine], 3,6-비스(9-O-퀴니닐)피리다진 [3,6-bis(9-O-quininyl)pyridazine], 3,6-비스(9-O-퀴니디닐)피리다진 [3,6-bis(9-O-quinidinyl)pyridazine]로 예시되며 각각 다음 화학식 1a, 화학식 1b, 화학식 1c 및 화학식 1d로 표시된다.
[화학식 1a]
[화학식 1b]
[화학식 1c]
[화학식 1d]
상기한 화학식 1a 내지 화학식 1d의 비스-신코나알칼로이드 유도체들은 다음과 같이 제조하였다.
화학식 1a의 1,4-비스(9-O-퀴니닐)프탈라진은 건조된 톨루엔에서 1,4-디클로로프탈라진과 퀴닌을 포타슘 카보네이트와 포타슘 히드록사이드 존재 하에서 가열환류하여 반응시킴으로써 순수하게 얻었다.
화학식 1b의 1,4-비스(9-O-퀴니디닐)프탈라진은 건조된 톨루엔에서 1,4-디클로로프탈라진과 퀴니딘을 포타슘 카보네이트와 포타슘 히드록사이드 존재 하에서 가열환류하여 반응시킴으로써 순수하게 얻었다.
화학식 1c의 3,6-비스(9-O-퀴니닐)피리다진은 건조된 톨루엔에서 3,6-디클로로피리다진과 퀴닌을 포타슘 카보네이트와 포타슘 히드록사이드 존재 하에서 가열환류하여 반응시킴으로써 순수하게 얻었다.
화학식 1d의 3,6-비스(9-O-퀴니디닐)피리다진은 건조된 톨루엔에서 3,6-디클로로피리다진과 퀴니딘을 포타슘 카보네이트와 포타슘 히드록사이드 존재 하에서 가열환류하여 반응시킴으로써 순수하게 얻었다.
한편, 상기한 화학식 1의 비스-신코나알칼로이드 유도체를 키랄 단량체로 사용하여 다음 화학식 2의 머캅토프로필 실라나이즈드 실리카겔에 화학적으로 결합시켜 다음 화학식 3의 실리카겔 지지체에 결합된 비스-신코나알칼로이드 유도체를 제조한다.
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
(상기 식들 중, Y는 퀴니닐 또는 퀴니디닐이고; X는 부재하거나 또는 탄소수 4개의 불포화 고리 화합물을 표시하는데, X가 부재하는 경우에는 그가 결합된 복소환 화합물이 피리다진이되고, X가 탄소수 4개의 불포화 화합물인 경우에는 그가 결합된 복소환 화합물은 프탈라진이 되며; R은 메톡시, 에톡시 또는 메틸기를 나타냄)
화학식 3의 실리카겔에 지지된 비스-신코나알칼로이드 유도체의 제조방법을 더욱 상세히 설명하면, 상기 화학식 1a 내지 화학식 1d의 화합물을 키랄 단량체로 하여 이를 화학식 2의 머캅토프로필 실라나이즈드 실리카겔 (mercaptopropylsilanized silica gel)과 라디칼반응 개시제인 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 (AIBN: 2,2'-azobisisoburyronitrile) 존재 하에 클로로포름 내에서 약 2일간 가열환류하여 연노란색 분말의 형태로 얻었다. 이 때 키랄 단량체와 머캅토프로필 실라나이즈드 실리카겔의 당량비는 경제적인 측면에서 1 : 2의 비율이 가장 적당하다. 머캅토프로필 실라나이즈드 실리카겔은 공지의 방법 (화학식( II )로 표시되는 머캅토프로필 실라나이즈드 실리카겔은 공지의 방법(P. Salvadori, J. Chromatogr., 1985, 348, 79)과 유사하게 실리카겔을 (3-머캅토프로필)트리메톡시실란, (3-머캅토프로필)트리에톡시실란 또는 (3-머캅토프로필)메틸디메톡시실란과 부피가 1 : 1인 무수 피리딘-톨루엔 혼합용매내에서 반응시켜 제조하였다.
이와 같이 제조한 화학식 3의 실리카겔에 지지된 신규한 비스-신코나알칼로이드 유도체는 원소분석 결과 약 1%에서 3%의 질소를 함유하였다. 반응에 사용하는 화학식2의 머캅토프로필 실라나이즈드 실리카겔은 어느 것이어도 무방하나 사용전에 실리카겔에 흡착되어 있는 물을 약 130 ∼ 140℃, 진공(10 ∼ 0.001torr)하에서 제거하는 것이 바람직하다.
화학식 3의 실리카겔에 지지된 비스-신코나알칼로이드 유도체는 다음 화학식 3a, 화학식 3b, 화학식 3c 및 화학식 3d로 예시될 수 있다.
[화학식 3a]
[화학식 3b]
[화학식 3c]
[화학식 3d]
(상기 식 들 중, R은 메톡시, 에톡시 또는 메틸기이고 Me는 메틸기를 나타낸다)
상기 본 발명에 따른 화학식 3의 화합물, 즉, 화학식 3a 내지 화학식 3d의 신규한 실리카겔에 결합된 비스-신코나알칼로이드 유도체들은 모두 올레핀의 비대칭 이수산화 반응에 있어서 탁월한 촉매 활성과 입체선택성을 나타낸다 (표 1 참조). 또한 이들 화학식 3의 실리카겔 지지체에 결합된 비스-신코나알칼로이드 유도체와 오스뮴 테트라옥사이드와의 복합체 (complex)는 반응종결 후 반응용액으로부터 쉽게 여과 분리되며, 촉매의 효능, 특히, 촉매의 광학선택성(enantioselectivity)이 거의 유지되어 이들 촉매는 재사용이 가능하다.
이에 따라, 화학식 3a 내지 3d로 대표되는 본 발명의 화학식 3의 실리카겔 지지체에 결합된 비스-신코나알칼로이드 유도체를 사용함으로써 올레핀의 비대칭 이수산화 촉매반응을 기존의 균일상 촉매계를 사용하는 것 보다 단순하면서도 월등히 경제적으로 진행시키는 것이 가능하다.
이하 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
비스-신코나알칼로이드 유도체의 제조
실시예 1
1,4-비스(9-Ο-퀴니닐)프탈라진의 제조 : 화학식 1a
500㎖ 삼구 둥근 플라스크에 딘스탁 콘덴서를 부착하고 퀴닌 (27.5g), 1,4-디클로로프탈라진(8.1g)과 탄산칼륨(16.6g)을 300㎖의 건조된 톨루엔에 녹인다. 2시간 동안 질소하에서 환류를 시키고 수산화칼륨 (6.7g) 펠렛을 첨가시킨 후 14시간 동안 반응물을 진행시킨다. 엷은 오렌지색의 반응용액을 실온으로 냉각시킨후 물로 여러번 세척하고 에틸 아세테이트로 추출해낸다. 유기층을 물과 소금물로 세척하고 건조하여 감압하에서 용매를 제거한다. 그리고 에틸 에테르로 재결정하여 흰색의 고체인 1,4-비스(9-Ο-퀴니닐)프탈라진 23.7g을 순수하게 얻어냈다.
m.p. 159 ∼ 160℃
[α]D 23＋348.4 (c 1.08, MeOH)
실시예 2
1,4-비스(9-Ο-퀴니디닐)프탈라진의 제조 : 화학식 1b
500㎖ 삼구 둥근 플라스크에 딘스탁 콘덴서를 부착하고 퀴니딘 (15.6 g), 1,4-디클로로프탈라진(4.8 g)과 탄산칼륨(10.2 g)을 300㎖의 건조된 톨루엔에 녹였다. 2시간 동안 질소하에서 환류시키고 수산화칼륨 (6.75 g) 펠렛을 첨가시킨 후 14시간 동안 반응물을 진행시켰다. 엷은 오렌지색의 반응용액을 실온으로 냉각시킨 후 물로 여러번 세척하고 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기층을 물과 소금물로 세척하고 건조하여 감압하에서 용매를 제거하고, 잔유물을 에탄올에 녹여 5% 진한황산의 에탄올용액을 서서히 적가 시키며 교반하였다. 교반중에 1, 4-비스(9-Ο-퀴니디닐)프탈라진의 황산염이 침전되었다. 이 염을 여과하고 찬 에탄올로 염을 3회 세척한 다음, 염을 다시 물에 녹이고, 용액의 pH 범위가 약 9 - 10이 되도록 소듐바이카보네이트 수용액을 넣어주고 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기층을 물로 세척하고 건조하여 감압하에서 용매를 제거하였다. 얻어낸 생성물에 에틸 에테르를 넣고 충분히 교반시켜 순수한 1,4-비스(9-Ο-퀴니디닐)프탈라진 14g을 얻었다.
녹는 점 : 230 ∼ 234℃
실시예 3
3,6-비스(9-Ο-퀴니닐)피리다진의 제조 : 화학식 1c
1L 삼구 둥근 플라스크에 딘스탁 콘덴서(Dean-Stark condenser)를 부착하고 퀴닌(25.0 g), 3,6-디클로로피리다진(5.8 g)과 탄산칼륨(16.0 g)을 500 ㎖의 건조된 톨루엔에 녹였다. 2시간 동안 질소하에서 환류시키고 수산화칼륨(6.49 g) 펠렛을 첨가시킨 후 14시간 동안 반응을 진행시켰다. 엷은 오렌지색의 반응용액을 실온으로 냉각시킨후 물로 여러번 세척하고 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기층을 물과 소금물로 세척하고 건조하여 감압하에서 용매를 제거하고, 잔유물을 에탄올에 녹여 5%의 진한 황산 에탄올용액을 서서히 적가 시켰다. 교반중에 3,6-비스(9-Ο-퀴니닐)피리다진의 황산염이 침전되었다. 이 염을 여과하고 찬 에탄올로 염을 3회 세척하였다. 염을 다시 물에 녹이고, 용액의 pH범위가 약 9 - 10 정도 되도록 소듐바이카보네이트 수용액을 넣고 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기층을 물로 세척하고 건조하여 감압하에서 용매를 제거하여 순수한 3,6-비스(9-Ο-퀴니닐)피리다진 18 g을 얻었다.
녹는 점 : 134 ∼ 139℃
[α]D 23＋138.5 (c 1.06, MeOH)
실시예 4
3,6-비스(9-Ο-퀴니디닐)피리다진의 제조 : 화학식 1d
1L 삼구 둥근 플라스크에 딘스탁 콘덴서를 부착하고 퀴니딘(25.0 g), 3,6-디클로로피리다진(5.8 g)과 탄산칼륨(16.0g)을 500㎖의 건조된 톨루엔에 녹였다. 2시간 동안 질소하에서 환류시키고 수산화칼륨(6. 49g) 펠렛을 첨가시킨 후 14시간 동안 반응을 진행시켰다. 엷은 오렌지색의 반응용액을 실온으로 냉각시킨후 물로 여러번 세척하고 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기층을 물과 소금물로 세척하고 건조하여 감압하에서 용매를 제거하였다. 잔유물을 에탄올에 녹이고, 5%의 진한 황산 에탄올용액을 서서히 적가 시켰다. 교반중에 3,6-비스(9-Ο-퀴니디닐)피리다진의 황산염이 침전되었다. 이 염을 여과하고 찬 에탄올로 염을 3회 세척하고, 염을 다시 물에 녹이고, 용액의 pH범위가 약 9 ∼ 10 정도 되도록 소디움바이카본네이트 수용액을 넣어 주고 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기층을 물로 세척하고 건조하여 감압하에서 용매를 제거하여 순수한 3, 6-비스(9-Ο-퀴니디닐)피리다진 16g을 얻었다.
녹는 점 : 160 ∼ 164℃
[α]D 23-97.2 (c 1. 08, MeOH)
이하에 화학식 3의 실리카겔 지지체에 결합된 비스-신코나알칼로이드 유도체의 합성방법을 설명하였다.
화합물의 동정: 본 발명에 따른 화학식 3의 비스-신코나알칼로이드 유도체들은 실리카겔에 화학적으로 결합된 화합물이므로 어떠한 용매에도 용해되지 않는다. 따라서, 기존의 UV, NMR 등의 분광학적 분석이 거의 불가능하고 융점 역시 측정이 불가능하다. 고체 NMR 등을 측정하고자 시도하였으나 매우 고도의 측정기술이 요구되어 좋은 데이타를 확보할 수 없었다. 또한 IR의 경우, 실리카겔 지지체에 비해 비스-신코나알칼로이드의 함유량이 너무 작아 실리카겔 지지체의 피크만이 주요 피크로서 검출되기 때문에 IR 자료 역시 본 발명의 화학식 3의 유도체를 확인할 수 있는 자료로서 적합하지 않았다. 따라서, 고체 지지체에 결합된 다른 비용해성 유기화합물들의 경우와 마찬가지로, 본 발명의 화학식 3의 실리카겔 지지체에 결합된 비스-신코나알칼로이드 유도체의 동정은 원소분석에 의존하였다.
실시예 5
실리카겔 지지체에 결합된 비스-신코나알칼로이드 유도체의 제조 : 화학식 3a
실시예 5.1 화학식 3a에서 R = 메톡시인 화합물의 제조
180㎖의 무수물 피리딘/톨루엔에서 실리카겔 (21 g)을 90㎖의 (3-머캅토프로필)트리메톡시실란과 반응시켰다. 반응 혼합물을 90℃에서 24시간 동안 가열하였다. 여과후 고체를 톨루엔, 아세톤, 에테르, 펜탄의 순서로 세척하고, 1시간 동안 진공하에서 건조하였다. 그 결과 얻어낸 실리카겔 유도체 1g당 1.12 mmol의 황 원소가 포함되어 있는 R이 메톡시인 화학식 2의 머캅토프로필 실라나이즈드 실리카겔 유도체 24. 5g을 얻었다. R이 메톡시인 화학식 2의 머캅토프로필 실라나이즈드 실리카겔 유도체 (6g)와 키랄 단량체인 화학식 1a의 1,4-비스(9-Ο-퀴니닐)프탈라진 (1.7g)을 AIBN (165㎎) 존재하에 100㎖의 클로로포름 용매내에서 48시간동안 가열환류하였다. 여과한 후 과량의 1,4-비스(9-Ο-퀴니닐)프탈라진이 완전히 제거될 때까지 디클로로메탄, 에틸아세테이트, 메탄올로 세척하고 진공하에서 건조시켰다. 원소분석 결과 생성물은 1.72%의 질소원자를 함유하고 있으며 이는 생성물 1g 당 0. 20 mmol의 화학식 1a의 알칼로이드가 결합되어 있음을 뜻한다.
실시예 5.2 화학식 3a에서 R = 에톡시인 화합물의 제조
180㎖의 무수물 피리딘/톨루엔에서 실리카겔 (21g)을 90㎖의 (3-머캅토프로필)트리메톡시실란과 반응시켰다. 반응혼합물을 90℃에서 24시간 동안 가열하였다. 여과후 고체를 톨루엔, 아세톤, 에테르, 펜탄의 순서로 세척하고, 1시간 동안 진공하에서 건조하였다. 그 결과 얻어낸 실리카겔 유도체 1g당 1.32 mmol의 황 원소가 포함되어 있는 R이 에톡시인 화학식 2의 실리카겔 유도체 26g을 얻었다. R이 에톡시인 화학식 2의 머캅토프로필 실라나이즈드 실리카겔 유도체 (6g)와 키랄 단량체인 화학식 1a의 1,4-비스(9-Ο-퀴니닐)프탈라진 (1.7g)을 AIBN (165㎎) 존재하에 100㎖의 클로로포름 용매내에서 48시간동안 가열환류하고, 여과한 후 과량의 1,4-비스(9-Ο-퀴니닐)프탈라진이 완전히 제거될 때까지 디클로로메탄, 에틸아세테이트, 메탄올로 세척하고 진공하에서 건조시켰다. 원소분석 결과 생성물은 1.90%의 질소원자를 함유하고 있으며 이는 생성물 1g당 0.22 mmol의 화학식 1a의 알칼로이드가 결합되어 있음을 뜻한다.
실시예 5.3 화학식 3a에서 R = 메틸인 화합물의 제조
180㎖의 무수물 피리딘/톨루엔에서 실리카겔 (21g)을 90㎖의 (3-머캅토프로필)메틸디메톡시실란과 반응시켰다. 반응혼합물을 90℃에서 24시간 동안 가열한다. 여과후 고체를 톨루엔, 아세톤, 에테르, 펜탄의 순서로 세척하고, 1시간 동안 진공하에서 건조시켰다. 그 결과 얻어낸 실리카겔 유도체 1 g당 1.36 mmol의 황 원소가 포함되어 있는 R이 메틸인 화학식 2의 머캅토프로필 실라나이즈드 실리카겔 유도체 26.1g을 얻었다. R이 메틸인 화학식 2의 머캅토프로필 실라나이즈드 실리카겔 유도체 2 (6g)와 키랄 단량체인 화학식 1a의 1,4-비스(9-Ο-퀴니닐)프탈라진 (1.7g)을 AIBN (165㎎) 존재하에 100㎖의 클로로포름 용매내에서 48시간동안 가열환류시켰다. 여과한 후 과량의 1,4-비스(9-Ο-퀴니닐)프탈라진이 완전히 제거될 때까지 디클로로메탄, 에틸아세테이트, 메탄올로 세척하고 진공하에서 건조시켰다. 원소분석 결과 생성물은 1.52%의 질소원자를 함유하고 있으며 이는 생성물 1g 당 0. 18 mmol의 화학식 1a의 알칼로이드가 결합되어 있음을 뜻한다.
실시예 6
실리카겔 지지체에 결합된 비스-신코나알칼로이드 유도체의 제조 : 화학식 3b
실시예 6.1 화학식 3b에서 R = 메톡시인 화합물의 제조
실시예 5.1에서 제조한 R이 메톡시인 화학식 2의 실리카겔 유도체 (6g)와 키랄 단량체인 화학식 1b의 1,4-비스(9-Ο-퀴니디닐)프탈라진 (1.7g)을 AIBN (165㎎) 존재하에 100㎖의 클로로포름 용매내에서 48시간 동안 가열 환류하였다. 여과한 후 과량의 1,4-비스(9-Ο-퀴니디닐)프탈라진이 완전히 제거될 때까지 디클로로메탄, 에틸아세테이트, 메탄올로 세척해주고 진공하에서 건조시켰다. 원소분석 결과 생성물은 1. 94%의 질소원자를 함유하고 있으며 이는 생성물 1g당 0.23 mmol의 화학식 1b의 알칼로이드가 결합되어 있음을 뜻한다.
실시예 6.2 화학식 3b에서 R = 에톡시인 화합물의 제조
실시예 5.2에서 제조한 R이 에톡시인 화학식 2의 실리카겔 유도체 (6g)와 키랄 단량체인 화학식 1b의 1,4-비스(9-Ο-퀴니디닐)프탈라진 (1.7g)을 AIBN (165 ㎎) 존재하에 100㎖의 클로로포름 용매내에서 48시간 동안 가열환류하였다. 여과한 후 과량의 1,4-비스(9-Ο-퀴니디닐)프탈라진이 완전히 제거될 때까지 디클로로메탄, 에틸아세테이트, 메탄올로 세척해주고 진공하에서 건조시켰다. 원소분석 결과 생성물은 1.34%의 질소원자를 함유하고 있으며 이는 생성물 1g 당 0.16 mmol의 화학식 1b의 알칼로이드가 결합되어 있음을 뜻한다.
실시예 6.3 화학식 3b에서 R = 메틸인 화합물의 제조
실시예 5.3에서 제조한 R이 메틸인 화학식 2의 실리카겔 유도체 (6g)와 키랄 단량체인 화학식 1b의 1,4-비스(9-Ο-퀴니디닐)프탈라진 (1.7g)을 AIBN (165 ㎎) 존재하에 100㎖의 클로로포름 용매내에서 48시간 동안 가열환류시켰다. 여과한 후 과량의 1,4-비스(9-Ο-퀴니디닐)프탈라진이 완전히 제거될 때까지 디클로로메탄, 메탄올로 세척해주고 진공하에서 건조시켰다. 원소분석 결과 생성물은 2.01%의 질소원자를 함유하고 있으며 이는 생성물 1g 당 0.24 mmol의 화학식 1b의 알칼로이드가 결합되어 있음을 뜻한다.
실시예 7.
실리카겔 지지체에 결합된 비스-신코나알칼로이드 유도체의 제조 : 화학식 3c
실시예 7.1 화학식 3c에서 R = 메톡시인 화합물의 제조
실시예 5.1에서 제조한 R이 메톡시인 화학식 2의 실리카겔 유도체 (6g)와 키랄 단량체인 화학식 1c의 3,6-비스(9-Ο-퀴니닐)피리다진 (1.5g)을 AIBN (165 ㎎) 존재하에 100㎖의 클로로포름 용매내에서 48시간 동안 가열환류시켰다. 여과한 후 과량의 3,6-비스(9-Ο-퀴니닐)피리다진이 완전히 제거될 때까지 디클로로메탄, 에틸아세테이트, 메탄올로 세척해주고 진공하에서 건조시켰다. 원소분석 결과 생성물은 1.53%의 질소원자를 함유하고 있으며 이는 생성물 1g 당 0.18 mmol의 화학식 1c의 알칼로이드가 결합되어 있음을 뜻한다.
실시예 7.2 화학식 3c에서 R = 에톡시인 화합물의 제조
실시예 5.2에서 제조한 R이 에톡시인 화학식 2의 실리카겔 유도체 (6g)와 키랄 단량체인 화학식 1c의 3,6-비스(9-O-퀴니닐)피리다진 (1.5g)을 AIBN (165㎎) 존재하에 100㎖의 클로로포름 용매내에서 48시간 동안 가열환류시켰다. 여과한 후 과량의 3,6-비스(9-Ο-퀴니닐)피리다진이 완전히 제거될 때까지 디클로로메탄, 에틸아세테이트, 메탄올로 세척해주고 진공하에서 건조시켰다. 원소분석 결과 생성물은 2. 15%의 질소원자를 함유하고 있으며 이는 생성물 1g 당 0.25 mmol의 화학식 1c의 알칼로이드가 결합되어 있음을 뜻한다.
실시예 7.3 화학식 3c에서 R = 메틸인 화합물의 제조
실시예 5.3에서 제조한 R이 메틸인 화학식 2의 실리카겔 유도체 (6g)와 키랄 단량체인 화학식 1c의 3,6-비스(9-Ο-퀴니닐)피리다진 (1.5g)을 AIBN (165㎎) 존재하에 100㎖의 클로로포름 용매내에서 48시간 동안 가열환류시켰다. 여과한 후 과량의 3,6-비스(9-Ο-퀴니닐)피리다진이 완전히 제거될 때까지 디클로로메탄, 에틸아세테이트, 메탄올로 세척해주고 진공하에서 건조시켰다. 원소분석 결과 생성물은 1. 22%의 질소원자를 함유하고 있으며 이는 생성물 1g 당 0.14 mmol의 화학식 1c의 알칼로이드가 결합되어 있음을 뜻한다.
실시예 8.
실리카겔 지지체에 결합된 비스-신코나알칼로이드 유도체의 제조 : 화학식 3d
실시예 8.1 화학식 3d에서 R = 메톡시인 화합물의 제조
실시예 5.1에서 제조한 R이 메톡시인 화학식 2의 실리카겔 유도체 (6g)와 키랄 단량체인 화학식 1d의 3,6-비스(9-Ο-퀴니디닐)피리다진 (1.5g)을 AIBN (165㎎) 존재하에 100㎖의 클로로포름 용매내에서 48시간 동안 가열환류시켰다. 여과한 후 과량의 3,6-비스(9-Ο-퀴니다닐)피리다진이 완전히 제거될 때까지 디클로로메탄, 에틸아세테이트 그리고 메탄올로 세척하고 진공하에서 건조시켰다. 원소분석 결과 생성물은 1.78%의 질소원자를 함유하고 있으며 이는 생성물 1g 당 0.21 mmol의 화학식 1d의 알칼로이드가 결합되어 있음을 뜻한다.
실시예 8.2 화학식 3d에서 R = 에톡시인 화합물의 제조
실시예 5.2에서 제조한 R이 에톡시인 화학식 2의 실리카겔 유도체 (6g)와 키랄 단량체인 화학식 1d의 3, 6-비스(9-Ο-퀴니디닐)피리다진 (1.5g)을 AIBN (165㎎) 존재하에 100㎖의 클로로포름 용매내에서 48시간 동안 가열환류시켰다. 여과한 후 과량의 3,6-비스(9-Ο-퀴니디닐)피리다진이 완전히 제거될 때까지 디클로로메탄, 에틸아세테이트 그리고 메탄올로 세척하고 진공하에서 건조시켰다. 원소분석 결과 생성물은 1.84%의 질소원자를 함유하고 있으며 이는 생성물 1g 당 0.22 mmol의 화학식 1d의 알칼로이드가 결합되어 있음을 뜻한다.
실시예 8.3 화학식 3d에서 R = 메틸인 화합물의 제조
실시예 5.3에서 제조한 R이 메틸인 화학식 2의 실리카겔 유도체 (6g)와 키랄 단량체인 화학식 1d의 3,6-비스(9-Ο-퀴니디닐)피리다진 (1.5g)을 AIBN (165㎎) 존재하에 100㎖의 클로로포름 용매내에서 48시간 동안 가열환류시켰다. 여과한 후 과량의 3,6-비스(9-Ο-퀴니다닐)피리다진이 완전히 제거될 때까지 디클로로메탄, 에틸아세테이트 그리고 메탄올로 세척하고 진공하에서 건조시켰다. 원소분석 결과 생성물은 1.88%의 질소원자를 함유하고 있으며 이는 생성물 1g 당 0.22 mmol의 화학식 1d의 알칼로이드가 결합되어 있음을 뜻한다.
올레핀 화합물의 비대칭 이수산화 반응에서의 본 발명에 따른 화학식 3 화합물의 촉매효과
본 발명의 화학식 3의 실리카겔 지지체에 결합된 비스-신코나알칼로이드 화합물의 촉매효과를 입증하기 위해 올레핀 화합물의 비대칭 이수산화 반응을 공지문헌에 따라 다음의 두가지 방법으로 실시하였다 ((a) Johnson, R.A. 및 Sharpless, K.B. "Catalytic Asymmetric Synthesis", Ojima, I. (Ed.); VCH publishers, Inc.: 227-272 (b) Kolb, H.C.; VanNieuwenhze, M.S.; Sharpless, K.B. Chem. Rev. 1994, 94, 2483-2547 참조).
본 발명에서 실시한 올레핀 화합물의 비대칭 이수산화 촉매효과를 입증하기 위한 첫 번째 조건은 다음과 같다.
화학식 3a 내지 화학식 3d의 비스-신코나알칼로이드 (실리카겔 내에 포함된 알칼로이드 함유량으로 0.002-0.10 당량), 포타슘페리시아나이드 (K3Fe(CN)6) (3.0 당량), 포타슘카보네이트 (K2CO3) (3.0 당량)를 3차-부탄올과 물의 혼합용매 (부피비로 1:1 내지 1:2)에서 10분간 교반한 후 2% 오스뮴 테트라옥사이드의 수용액 (0.002 - 0.02 당량)을 가하고 30분간교반한 뒤 올레핀 (1.0 당량)과 메탄설폰아마이드 (1.0 당량)를 가하였다. 반응이 종결되면 반응혼합물을 여과하여 화학식 3a 내지 화학식 3d의 비스-신코나알칼로이드와 오스뮴 테트라옥사이드의 복합체를 분리하고 여액에 소듐설파이트 (1.5 당량)를 가해 1시간 교반한 후 통상적인 분리과정을 거쳐 순수 생성물을 분리한 후 생성물의 수율과 광학적 순도를 측정하였다.
본 발명에서 실시한 올레핀 화합물의 비대칭 이수산화 촉매효과를 입증하기 위한 두 번째 조건은 다음과 같다.
화학식 3a 내지 화학식 3d의 비스-신코나알칼로이드 (실리카겔 내에 포함된 신코나 알칼로이드의 함유량으로 0.002 - 0.25 당량), N-메틸모르폴린-N-옥사이드 (1.5 당량)를 아세톤과 물의 혼합용매 (부피비로 10:1)에서 10분간 교반한 후 2% 오스뮴 테트라옥사이드 수용액 (0.002 - 0.02 당량)을 가하고 30분간 교반한 뒤 올레핀 (1.0 당량)과 테트라에틸암모늄아세테이트 (1.0 당량)를 가하였다. 반응이 종결되면 반응 혼합물을 여과하여 화학식 3a 내지 3d의 비스-신코나알칼로이드와 오스뮴 테트라옥사이드의 복합체를 분리하고 여액에 소듐설파이트 (1.5 당량)를 가해 1시간 교반한 후 통상적 정제방법에 따라 생성물을 분리한 후 생성물의 수율과 생성물의 광학적 순도를 측정하였다.
실시예 9
화학식 3a 내지 화학식 3d의 실리카겔에 결합된 비스-신코나알칼로이드 유도체를 이용한 올레핀의 비대칭이수산화 촉매반응
실시예 9.1 포타슘 페리시아나이드를 보조산화제로 이용하여 비대칭 이수산화반응을 진행시킨 경우.
화학식 3a 내지 화학식 3d의 실리카겔을 지지체로 한 비스-신코나알칼로이드 (0.02 당량), 포타슘 페리시아나이드 (3.0 당량), 포타슘 카보네이트 (3.0 당량)를 3차 부탄올과 물의 혼합용매 (부피비 1:2)에서 10분간 교반 후 2% OsO4의 수용액 (0.01 당량)을 가하고 2시간 교반한 뒤 올레핀 (1.0 당량)과 메탄술폰아미드 (1.0 당량)를 가해주었다. 반응이 종결되면 반응액을 여과하여 실리카겔을 지지체로 한 비스-신코나알칼로이드를 분리하고 여액에 소듐 메타비스설파이트 (1.5 당량)를 가해 1시간 교반하였다. 유기층을 에틸 아세테이트로 추출 분리하고 추출한 유기층은 물로 충분히 세척하고 건조하였다. 감압 하에서 용매를 제거하고 잔유물을 칼럼 크로마토그래피를 이용하여 순수한 생성물을 얻었다.
실시예 9.1.1
R이 메톡시인 화학식 3a의 비스-신코나알칼로이드를 사용한 트랜스-스틸벤의 비대칭 이수산화 촉매반응
실시예 9.1에 설명된 것과 동일한 방법으로 반응 시간을 25시간으로 반응시키자 (S,S)-(-)-1,2-디페닐-1,2-에탄디올이 99.0% 이상의 광학적 순도로 얻어졌다 (수율 88%).
[α]D-92.12 (c 0.99, EtOH) : e.e. = 99.1%
실시예 9.1.2
R이 메톡시인 화학식 3a의 비스-신코나알칼로이드를 사용한 트랜스-베타-메틸스티렌의 비대칭 이수산화 촉매반응
실시예 9.1에 설명된 것과 동일한 방법으로 반응 시간을 25시간으로 반응시키자 (S,S)-페닐메탄-1,2-디올이 96.0% 이상의 광학적 순도로 얻어졌다 (수율 92%).
[α]D+30.00 (c 1.32, EtOH) : e.e. = 96.5%
실시예 9.1.3
R이 메톡시인 화학식 3a의 비스-신코나알칼로이드를 사용한 메틸 트랜스-신나메이트의 비대칭 이수산화 촉매반응
실시예 9.1에 설명된 것과 동일한 방법으로 20시간 동안 반응시키자 (2R,3S)-2,3-디히드록시-3-페닐프로피오네이트가 95.0% 이상의 광학적 순도로 얻어졌다 (수율 93%).
[α]D+10.19 (c 1.03, CHCl3) : e.e. = 95.2%
실시예 9.1.4
R이 메톡시인 화학식 3a의 비스-신코나알칼로이드를 사용한 1-페닐-1-시클로헥센의 비대칭 이수산화 촉매반응
실시예 9.1에 설명된 것과 동일한 방법으로 15시간 동안 반응시키자 (S,S)-1-페닐-1,2-시클로헥산디올이 96.0% 이상의 광학적 순도로 얻어졌다 (수율 96%).
[α]D-18.56 (c 1.11, C6H6): e.e. = 96.2%
실시예 9.1.5
오스뮴 테트라옥사이드를 더 이상 첨가하지 않는 조건에서 실시예 9.14에서 사용한 R이 메톡시인 화학식 3a의 비스-신코나알칼로이드를 사용한 1-페닐-1-시클로헥센의 비대칭 이수산화 촉매반응
실시예 9.1에 설명된 것과 동일한 방법으로 21시간 동안 반응시키자 (S,S)-1-페닐-1,2-시클로헥산디올이 92.0% 이상의 광학적 순도로 얻어졌다 (수율 92%).
[α]D-17.77 (c 1.03, C6H6): e.e. = 92.1%
실시예 9.1.6
오스뮴 테트라옥사이드를 더 이상 첨가하지 않는 조건에서 실시예 9.15에서 사용한 R이 메톡시인 화학식 3a의 비스-신코나알칼로이드를 사용한 1-페닐-1-시클로헥센의 비대칭 이수산화 촉매반응
실시예 9.1에 설명된 것과 동일한 방법으로 28시간 동안 반응시키자 (S,S)-1-페닐-1,2-시클로헥산디올이 89.0% 이상의 광학적 순도로 얻어졌다 (수율 36%).
[α]D-17.10 (c 1.00, C6H6): e.e. = 89.1%
실시예 9.1.7
R이 메톡시인 화학식 3a의 비스-신코나알칼로이드를 사용한 1-페닐-1-시클로헥센의 비대칭 이수산화 촉매반응
실시예 9.1에 설명된 것과 동일한 방법으로 실시하였으나, 단 반응물의 당량을 올레핀 : 오스뮴 테트라옥사이드 : R이 메톡시인 화학식 3a의 비스-신코나알칼로이드 유도체 = 1 : 0.01 : 0.01으로 하여 21시간 동안 반응시켰다. 생성물로서 (S,S)-1-페닐-1,2-시클로헥산디올이 94.0% 이상의 광학적 순도로 얻어졌다 (수율 95%).
[α]D-18.30 (c 1.06, C6H6): e.e. = 94.8%
실시예 9.1.8
R이 메톡시인 화학식 3a의 비스-신코나알칼로이드를 사용한 1-페닐-1-시클로헥센의 비대칭 이수산화 촉매반응
실시예 9.1에 설명된 것과 동일한 방법으로 실시하였으나, 단 반응물의 당량을 올레핀 : 오스뮴 테트라옥사이드 : R이 메톡시인 화학식 3a의 비스-신코나알칼로이드 유도체 = 1 : 0.0002 : 0.002로 하여 22시간 동안 반응시켰다. 생성물로서 (S,S)-1-페닐-1,2-시클로헥산디올이 85.0% 이상의 광학적 순도로 얻어졌다 (수율 93%).
[α]D-16.52 (c 1.03, C6H6): e.e. = 85.6%
실시예 9.1.9
R이 에톡시인 화학식 3b의 비스-신코나알칼로이드를 사용한 트랜스-스틸벤의 비대칭 이수산화 촉매반응
실시예 9.1에 설명된 것과 동일한 방법으로 26시간 동안 반응시키자 (R,R)-(+)-1,2-디페닐-1,2-에탄디올이 98.0% 이상의 광학적 순도로 얻어졌다 (수율 85%).
[α]D+91.33 (c 1.15, EtOH): e.e. = 98.2%
실시예 9.1.10
R이 에톡시인 화학식 3b의 비스-신코나알칼로이드를 사용한 메틸 트랜스-신나메이트의 비대칭 이수산화 촉매반응
실시예 9.1에 설명된 것과 동일한 방법으로 19시간 동안 반응시키자 메틸 (2S, 3R)-디히드록시-3-페닐프로피오네이트가 95.0% 이상의 광학적 순도로 얻어졌다 (수율 95%).
[α]D-10.16 (c 1.06, CHCl3): e.e. = 95.0%
실시예 9.1.11
R이 메톡시인 화학식 3c의 비스-신코나알칼로이드를 사용한 트랜스-베타-메틸스티렌의 비대칭 이수산화 촉매반응
실시예 9.1에 설명된 것과 동일한 방법으로 15시간 동안 반응시키자 (S,S)-페닐메탄-1,2-디올이 96.0% 이상의 광학적 순도로 얻어졌다 (수율 94%)
[α]D+29.89 (c 1.12, EtOH): e.e. = 96.1%
실시예 9.1.12
R이 메톡시인 화학식 3c의 비스-신코나알칼로이드를 사용한 1-페닐-1-시클로헥센의 비대칭 이수산화 촉매반응
실시예 9.1에 설명된 것과 동일한 방법으로 15시간 동안 반응시키자 (S,S)-1-페닐-1,2-시클로헥산디올이 96.0% 이상의 광학적 순도로 얻어졌다 (수율 96%).
[α]D-18.70 (c 1.02, C6H6): e.e. = 96.9%
실시예 9.1.13
R이 메틸인 화학식 3d의 비스-신코나알칼로이드를 사용한 트랜스-베타-메틸스티렌의 비대칭 이수산화 촉매반응
실시예 9.1에 설명된 것과 동일한 방법으로 15시간 동안 반응시키자 (R,R)-페닐메탄-1,2-디올이 94.0% 이상의 광학적 순도로 얻어졌다 (수율 95%).
[α]D-29.39 (c 1.42, EtOH): e.e. = 94.5%
실시예 9.1.14
R이 메톡시인 화학식 3d의 비스-신코나알칼로이드를 사용한 1-페닐-1-시클로헥센의 비대칭 이수산화 촉매반응
실시예 9.1에 설명된 것과 동일한 방법으로 15시간 동안 반응시키자 (R,R)-1-페닐-1,2-시클로헥산디올이 95.0% 이상의 광학적 순도로 얻어졌다 (수율 97%).
[α]D+18.37 (c 1.05, C6H6): e.e. = 95.2%
이상 실시예 9.1.1 내지 실시예 9.1.14의 실험결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 9.2 N-메틸모르폴린-N-옥사이드를 보조산화제로 이용하여 비대칭 이수산화반응을 진행시킨 경우
실리카겔을 지지체로 한 비스-신코나알칼로이드 (0.1 당량), N-메틸 모르폴린-N-옥사이드 (1.5 당량)를 아세톤과 물의 혼합용매 (부피비 10:1)에서 10분간 교반 후 2% OsO4의 수용액 (0.01 당량)을 가하고 30분간 교반한 뒤 올레핀 (1.0 당량)과 테트라에틸암모늄아세테이트 (1.0 당량)를 가해주었다. 반응이 종결된 후 반응액을 여과하여 실리카겔을 지지체로 한 비스-신코나알칼로이드를 분리하고 여액에 소듐 메타설파이트 (1.5 당량)를 가해 1시간 교반하였다. 유기층을 에틸 아세테이트로 추출 분리하고 추출한 유기층은 물로 충분히 세척하고 건조하였다. 감압 하에서 용매를 제거하고 크로마토그래피를 이용하여 순수한 생성물을 얻었다.
실시예 9.2.1
R이 메톡시인 화학식 3a의 비스-신코나알칼로이드를 사용한 트랜스-스틸벤의 비대칭 이수산화 촉매반응
실시예 9.2에 설명된 것과 동일한 방법으로 24시간 동안 반응시키자 (S,S)-(-)-1,2-디페닐-1,2-에탄디올이 82.0% 이상의 광학적 순도로 얻어졌다 (수율 80%).
[α]D-76.82 (c 1.07, EtOH): e.e. = 82.6%
실시예 9.2.2
R이 메톡시인 화학식 3a의 비스-신코나알칼로이드를 사용한 메틸 트랜스-신나메이트의 비대칭 이수산화 촉매반응
실시예 9.2에 설명된 것과 동일한 방법으로 22시간 동안 반응시키자 (2R,3S)-2,3-디히드록시-3-페닐프로피오네이트가 83.0% 이상의 광학적 순도로 얻어졌다 (수율 83%).
[α]D+8.89 (c 1.03, CHCl3): e.e. = 83.1%
화학식 3a 내지 화학식 3d의 비스-신코나알칼로이드를 이용한 올레핀의 비대칭 이수산화 촉매반응
실시예No. 비스신코나알칼로이드 올 레 핀 반응시간 [α]D 20(C,용매) 수율b% e.e.c% Config.c
9.1.1 3a (R=OMe) 25 h -92.12(0.99, EtOH) 88 ″99 S,S
9.1.2 3a (R=OMe) 15 h +30.00(1.32, EtOH) 92 96.5 S,S
9.1.3 3a (R=OMe) 20 h +10.19(1.03, CHCl3) 93 95.2 2R,3S
9.1.4 3a (R=OMe) 15 h -18.56(1.11, C6H6) 96 96.2 S,S
9.1.5d 3a (R=OMe) 21 h -17.77(1.03, C6H6) 92 92.1 S,S
9.1.6e 3a (R=OMe) 28 h -17.10(1.00, C6H6) 36 89.1 S,S
9.1.7f 3a (R=OMe) 16 h -18.30(1.05, C6H6) 95 94.8 S,S
9.1.8g 3a (R=OMe) 22 h -16.52(1.03, C6H6) 93 85.6 S,S
9.1.9 3b (R=OMe) 26 h +91.33(1.15, EtOH) 85 98.2 R,R
9.1.10 3b (R=OEt) 19 h -10.16(1.06, CHCl3) 95 95.0 2S,3R
9.1.11 3c (R=OMe) 15 h +29.89(1.12, EtOH) 94 96.1 S,S
9.1.12 3c (R=OMe) 15 h -18.70(1.02, C6H6) 96 96.9 S,S
9.1.13 3d (R=Me) 15 h -29.39(1.42, EtOH) 95 94.5 R,R
9.1.14 3d (R=OMe) 15 h +18.37(1.05, C6H6) 97 95.2 R,R
a반응물의 당량비 = 올레핀:오스뮴 테트라옥사이드:실리카겔을 지지체로 한 비스 -신코나알칼로이드 유도체 = 1:0.01:0.02 반응온도 (10℃),b컬럼 크로마토그래피로 분리한 수율c% e.e. (e.e.는 enantiomeric excess를 의미한다)와 절대배열 (absolute configu- ration)은 문헌에 나와있는 [α]D와 비교하였다.d오스뮴 테트라옥사이드를 더 이상 첨가하지 않은 조건에서 실시예 9.1.4에서 사용한 화학식 3a의 비스-신코나알칼로이드를 반복사용하여 수행한 반응.e오스뮴 테트라옥사이드를 더 이상 첨가하지 않은 조건에서 실시예 9.1.5에서 사용한 화학식 3a의 비스-신코나알칼로이드를 반복사용하여 수행한 반응.f반응물의 당량비 : 올레핀:오스뮴 테트라옥사이드:화학식 3의 비스-신코나알칼로이드 유도체 = 1:0.01:0.01.g반응물의당량비 = 올레핀:오스뮴 테트라옥사이드:화학식 3의 비스-신코나알칼로이드 유도체 = 1:0.002:0.002.
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 화학식 3a 내지 화학식 3d의 신규 유도체는 모두 탁월한 반응성과 광학선택성을 나타내었다. 또한, 오스뮴 테트라옥사이드와 화학식 3a 내지 3d의 신코나 알칼로이드 중합체와의 복합체 역시 반응용액으로부터 쉽게 여과되었고, 이 복합체를 다음 반응에 그대로 재사용한 결과 촉매의 효능 특히 광학선택성이 거의 유지되었다.
결론적으로, 본 발명에 따른 화학식 3a 내지 화학식 3d의 신규한 신코나 알칼로이드 유도체들을 사용함으로써 올레핀의 비대칭 이수산화 반응을 기존의 균일상 촉매계를 사용한 경우에 비해 월등히 경제적으로 수행할 수 있다.

Claims (10)

  1. 다음 화학식 3으로 표시되는 실리카겔 지지체에 결합된 비스-신코나알칼로이드 유도체.
    [화학식 3]
    (식 중, Q는 디히드로퀴니닐 또는 디히드로퀴니디닐이고; X는 부재하거나 또는 탄소수 4개의 불포화 고리 화합물을 표시하는데, X가 부재하는 경우에는 그가 결합된 복소환 화합물이 피리다진이 되고, X가 탄소수 4개의 불포화 화합물인 경우에는 그가 결합된 복소환 화합물은 프탈라진이 되며; R은 메톡시, 에톡시 또는 메틸기를 나타냄)
  2. 제 1항에 있어서, Q는 디히드로퀴니닐이고, X는 탄소수 4개의 불포화 고리 화합물인 것이 특징인 다음 화학식 3a로 표시되는 유도체.
    [화학식 3a]
  3. 제 1항에 있어서, Q는 디히드로퀴니디닐이고, X는 탄소수 4개의 불포화 고리 화합물인 것이 특징인 다음 화학식 3b로 표시되는 유도체.
    [화학식 3b]
  4. 제 1항에 있어서, Q는 디히드로퀴니닐이고 X는 0인 것이 특징인 다음 화학식 3c로 표시되는 유도체.
    [화학식 3c]
  5. 제 1항에 있어서, Q는 디히드로퀴니디닐이고 X는 0인 것이 특징인 다음 화학식 3d로 표시되는 유도체.
    [화학식 3d]
  6. 라디칼 반응 개시제로서 2,2'-아조비스이소부티로니트릴의 존재 하에, 키랄 단량체로서 화학식 (1)의 비스-신코나알칼로이드를 화학식 (2)의 머캅토프로필 실라나이즈드 실리카겔과 유기용매 중에서 반응시키는 것을 특징으로 하는 화학식 (3)으로 표시되는 실리카겔 지지체에 결합된 비스-신코나알칼로이드 유도체의 제조방법.
    [화학식 1]
    [화학식 2]
    [화학식 1]
    (식 중, Q와 Q'은 디히드로퀴니닐 또는 디히드로퀴니디닐이고; X는 부재하거나 또는 탄소수 4개의 불포화 고리 화합물을 표시하는데, X가 부재하는 경우에는 그가 결합된 복소환 화합물이 피리다진이 되고, X가 탄소수 4개의 불포화 화합물인 경우에는 그가 결합된 복소환 화합물은 프탈라진이 되며; R은 메톡시, 에톡시 또는 메틸기를 나타냄)
  7. 제 6항에 있어서, 유기용매로서 클로로포름을 사용하고, 화학식 (1)의 비스-신코나알칼로이드 유도체와 화학식 (2)의 머캅토프로필 실라나이즈드 실리카겔을 당량비 1:2의 비율로 하여 반응시키는 것이 특징인 화학식 (3)으로 표시되는 실리카겔 지지체에 결합된 비스-신코나알칼로이드 유도체의 제조방법.
  8. 촉매계로서 제 1항에 따른 화학식 (3)의 실리카겔 지지체에 결합된 비스-신코나알칼로이드 유도체를 포함하는 촉매계를 사용하는 것을 특징으로 하는 올레핀의 이수산화 촉매반응에 의한 비시날 디올 화합물의 제조방법.
  9. 제 8항에 있어서, 촉매로서 오스뮴 테트라옥사이드 또는 포타슘 오스메이트 디하이드레이트 (K2OsO4·2H2O)를 함께 사용하는 것이 특징인 올레핀의 비대칭 이수산화 촉매반응에 의한 비시날 디올 화합물의 제조방법.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 올레핀 : 오스뮴 테트라옥사이드 또는 포타슘 오수메이트 디하이드레이트 (K2OsO4·2H2O) : 화학식 (3)의 유도체를 1 : 0.001 ~ 0.02 : 0.001 ~ 0.02의 당량비로 반응시키는 것이 특징인 올레핀의 비대칭 이수산화 촉매반응에 의한 비시날 디올 화합물의 제조방법.
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KR20040004862A (ko) * 2002-07-05 2004-01-16 한국과학기술연구원 다공성의 비이온성 고분자 흡착제에 고정화된 오스뮴테트록사이드
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100298145B1 (ko) * 1999-05-20 2001-10-29 박호군 올레핀 화합물의 비균일계 비대칭 아미노히드록시화 반응용 신코나알칼로이드 촉매
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