KR100386305B1 - 올레핀의 비대칭 에폭시화 반응에 유용한 신규의 키랄살렌 유도체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 키랄 에폭시 화합물 (epoxide) 제조에 유용한 키랄 살렌 유도체, 그들의 금속 착화합물인 살렌-금속 유도체 및 그들의 용도에 관한 것으로, 구체적으로 하기 화학식 1로 표시되는 키랄 살렌 (chiral salen,N,N-비스(3,5-디-tert-부틸살리실리덴)-1-아실-피롤리딘-3,4-디아민) 유도체의 금속 착화합물은 올레핀 화합물의 비대칭 에폭시화 반응 (asymmetric epoxidation)의 촉매로 사용되어 광학적으로 순수한 에폭시 화합물을 고수율로 제조할 수 있고 그의 제조방법이 간단하여 키랄 에폭시 화합물을 제조하는데 유용하다.
(상기식에서, R은 명세서 내에 기재된 바와 같고, 수소원자(1)과 수소원자(2)는 서로 트랜스의 위치에 있으며, 상기 화학식 1의 화합물은 이들의 거울상 이성질체를 모두 포함한다.)

Description

올레핀의 비대칭 에폭시화 반응에 유용한 신규의 키랄 살렌 유도체 {Novel chiral salen derivatives useful for asymmetric epoxidation of olefins}
본 발명은 키랄 에폭시 화합물 제조에 유용한 키랄 살렌 유도체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학활성을 갖는 에폭시 화합물을 제조하기 위한 올레핀 화합물의 비대칭 에폭시화 반응에서 키랄 리간드로 사용되는 하기 화학식 1로 표시되는 키랄 살렌 유도체 (N,N-비스(3,5-디-tert-부틸살리실리덴)-1-아실-피롤리딘-3,4-디아민), 이들의 금속 착화합물인 키랄 살렌-금속 유도체 및 이들의 용도에 관한 것이다.
화학식 1
상기 화학식 1에서,
R은 C1∼C24의 직쇄 또는 측쇄상의 알킬기, 할로겐, 알코올, 머캅토, 또는 카르복실 기가 치환된 C1∼C24의 직쇄 또는 측쇄상의 알킬기, 사이클로 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이며,
수소원자(1)과 수소원자(2)는 서로 트랜스의 위치에 있으며,
화학식 1의 화합물은 이들의 거울상 이성질체를 모두 포함한다.
키랄 화합물은 의약산업, 농약산업, 향료산업 등에서 그 수요가 급증하고 있다. 특히 의약산업에서의 수요는 미국의 식품 의약품 안전청 (FDA)의 키랄의약품 (chiral drugs) 허가에 대한 정책, 즉 신약 후보물질의 경우, 라세미체 보다는 광학적으로 순수한 키랄 제품을 유도하고 기존에 라세미체 (racemic mixture)로 판매되던 제품도 하나의 거울상 이성질체 (enantiomer)가 효능이 뛰어나거나 부작용이 적은 것을 증명하는 경우에는 신약으로 허가하는 정책과 신약 후보물질이 분자 내에 비대칭 중심 (chiral center)을 가지고 있는 경우에는 라세미체와 각각의 거울상 이성질체를 각각 분리하여 생리활성 시험을 해야 하는 정책 때문에 키랄 화합물 제조기술 (chirotechnology)에 대한 수요가 폭발적으로 늘어나고 있다.
키랄 제품을 제조하는 종래의 방법은 크게 두 가지로 구분할 수 있는데, 하나는 천연에 존재하는 당이나 천연 아미노산과 같은 키랄 제품(키랄풀, chiral pool)을 출발물질로 하여 전통적인 유기합성방법을 이용하여 제조하는 것이고, 다른 하나는 라세미체를 광학분할(resolution)하는 방법이다. 그러나 키랄풀에서 합성하는 방법은 천연으로부터 얻을 수 있는 키랄 자원의 종류가 유한하고 또한 광학편광성이 천연에 존재하고 있는 것으로만 제한되는 단점을 가지고 있다 (예: D-체의 당과 L-체의 아미노산). 광학분할 역시 별도의 광학분할 시약이 필요하고 분할시 많은 시간이 소요되며 분할 후 남아있는 이성질체의 별다른 용도가 없을 경우 라세미체의 50% 이상을 버려야하는 단점을 가지고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 키랄 촉매를 사용하여 원하는 키랄 화합물을 얻는 여러 가지 방법들이 개발되었다. 그중 기술적인 측면과 반응 산물의 공업적 이용측면에서 볼 때 가장 성공적인 방법 중 하나는 살렌-망간 유도체를 촉매로 이용한 비대칭 에폭시화 반응으로 다양한 종류의 에폭시 화합물을 광학적으로 순수하게 얻을 수 있어 매우 유용하다. [참고문헌: (a) E. N. Jacobsen, Asymmetric Catalytic Epoxidation of Unfunctionalized Olefins in Catalytic Asymmetric Synthesis (I. Ojima, Ed.), VCH, New York, Chapter 4.2 (1993). (b) E. N. Jacobsen, M. H. Wu, Epoxidation of Alkenes Other than Allylic Alcohols in Comprehensive Asymmetric Catalysis (II) (E. N. Jacobsen, A. Pfaltz, H. Yamamoto (Eds.), Springer Verlag, Berlin Heidelberg, Chapter 18.2 (1999)]. 이에 따라 올레핀 화합물의 비대칭 에폭시화 반응을 위한 많은 관련 키랄촉매들이 개발되었으나, 대부분의 종래에 공지된 경우에 있어서 촉매의 활성 및 생성물의 광학 순도가 아직까지 만족스럽지 못한 실정이다.
이에 본 발명자들은 올레핀의 비대칭 에폭시화 반응에서 높은 활성과 광학선택성을 나타내는 키랄촉매를 개발하고자 노력한 결과, 상기 화학식 1로 표시되는 키랄 살렌 유도체의 금속 착화합물인 살렌-금속 유도체는 높은 수율로 광학 순도가 높은 에폭시 화합물을 제조할 수 있을 뿐 아니라 상기 살렌 유도체 및 살렌-금속 유도체의 제조방법이 간단하고 경제적임을 밝혀 본 발명을 확인하였다.
본 발명의 목적은 광학 순도가 높은 에폭시 화합물 제조에 유용한 화학식 1로 표시되는 키랄 살렌 유도체를 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 상기 화합물의 금속 착화합물인 키랄 살렌-금속 유도체를 제공한다.
또한 본 발명은 화학식 1의 키랄 살렌 유도체 및 살렌-금속 유도체의 용도를 제공한다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명자들은 화학식 1로 표시되는 새로운 키랄 살렌 유도체를 제공한다.
화학식 1
상기 화학식 1에서,
R은 C1∼C24의 직쇄 또는 측쇄상의 알킬기, 할로겐, 알코올, 머캅토, 또는 카르복실 기가 치환된 C1∼C24의 직쇄 또는 측쇄상의 알킬기, 사이클로 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이며,
수소원자(1)과 수소원자(2)는 서로 트랜스의 위치에 있으며,
화학식 1의 화합물은 이들의 거울상 이성질체를 모두 포함한다.
더욱 바람직하기로는 상기 아릴기는 페닐, 파라히드록시페닐, 4-비닐벤조일, C1∼C3의 4-알킬벤조일기 또는 나프틸기이다.
상기 화학식 1의 신규 키랄 살렌 유도체는 화학식 1a의 (3R,4R)-(-)-N,N-비스(3,5-디-tert-부틸살리실리덴)-1-아실-피롤리딘-3,4-디아민과 화학식 1b의 (3S,4S)-(-)-N,N-비스(3,5-디-tert-부틸살리실리덴)-1-아실-피롤리딘-3,4-디아민이다.
또한 본 발명에서는 화학식 1의 키랄 살렌 유도체의 제조방법을 제공한다.
화학식 1의 키랄 살렌 유도체는 염기 존재하에 화학식 2로 표시되는 호모 키랄 피롤리딘 살렌 화합물을 아실화 반응시켜 얻으며, 이들 반응은 하기 반응식 1로 표시된다.
(상기식에서, R은 상기 화학식 1에 기재된 바와 같으며, 수소원자(1)과 수소원자(2)는 서로 트랜스 위치에 있다.)
출발물질인 화학식 2로 표시되는 호모키랄 피롤리딘 살렌 화합물은 타르타르산으로부터 공지의 방법[참고문헌: R. G. Konsler, J. Karl, E. N. Jacobsen,J. Am. Chem. Soc.120, 10780 (1998)]에 따라 합성할 수 있다.
화학식 2의 화합물에는 하기 화학식 2a로 표시되는 (3R,4R)-(-)-N,N-비스(3,5-디-tert-부틸살리실리덴)-1-피롤리딘-3,4-디아민과 하기 화학식 2b로 표시되는 (3S,4S)-(-)-N,N-비스(3,5-디-tert-부틸살리실리덴)-1-피롤리딘-3,4-디아민의 거울 이성질체가 있다.
상기 반응에서, 아실화제로는 적절한 치환기를 갖는 아실클로라이드 또는 카르복실산 무수물을 사용한다.
염기로는 염기성이 강하지 않은 3급 유기 아민을 사용할 수 있으며, 트리에틸아민과 파라-디메틸아미노피리딘 (DMAP)을 사용하는 것이 바람직하나, 이외에도 트리에틸아민, 디이소프로필에틸아민, 2,6-루티딘, 피콜린, N,N-디메틸아닐린, 피리딘, 4-디메틸아미노피리딘 등과 같은 유기 염기를 사용할 수 있다.
반응용매로는 톨루엔, 메틸렌클로라이드, 디에틸 에테르, 테트라히드로푸란 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 메틸렌클로라이드를 사용한다.
또한 본 발명은 화학식 1의 키랄 살렌 유도체로부터 제조되는, 하기 화학식 3의 키랄 살렌 유도체의 금속 착화합물인 살렌-금속 유도체를 제공한다.
상기 식에서,
R은 C1∼C24의 직쇄 또는 측쇄상의 알킬기, 할로겐, 알코올, 머캅토, 또는 카르복실 기가 치환된 C1∼C24의 직쇄 또는 측쇄상의 알킬기, 사이클로 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이며,
M은 전이금속 이온이고,
A는 음이온이고,
수소원자(1)과 수소원자(2)는 서로 트랜스 위치에 있으며,
화학식 3의 화합물은 이들의 거울상 이성질체를 모두 포함한다.
더욱 바람직하기로는 상기 아릴기는 페닐, 파라히드록시페닐, 4-비닐벤조일, C1∼C3의 4-알킬벤조일기 또는 나프틸기이다.
상기 화학식 1에서 전이금속은 3 내지 12 족 또는 란탄계열로부터의 전이금속이며, 바람직하게는 최대의 산화상태가 아니다. 예를 들어, 금속은 5 내지 12 족 전이금속으로부터 선택되는 바와 같은 레이트 (late) 전이금속일 수 있다. 바람직하기로는 상기 전이금속은 Cr, Mn, V, Fe, Mo, W, Ru, Co, Ti, 또는 Os이다.
또한 음이온으로는 Cl-, CH3COO-, PF6 -또는 SbF6 -이 바람직하다.
상기 화학식 3의 키랄 살렌-금속 유도체는 하기 화학식 3a의 화합물과 화학식 3b의 화합물을 모두 포함한다.
(식 중, R, M 및 A는 상기 화학식 3에 기재된 바와 같다.)
상기 화학식 3의 화합물은 화학식 1의 키랄 살렌 유도체로부터 얻을 수 있다. 키랄 살렌 유도체의 망간 착화합물 (이하 "살렌-망간 유도체"로 약칭함)의 제조방법을 일례를 들어 하기 반응식 2를 참조하여 설명한다.
(상기식에서, R 및 A는 모두 상기 화학식 3에 기재된 바와 같다.)
화학식 3의 키랄 살렌-망간 유도체는 화학식 1의 살렌 유도체를 초산염 망간 사수산화물 (Mn(CH3COO)2·4H2O)과 가열환류시킨 후, 염화 이온을 첨가하여 제조한다.
이때 사용되는 반응용매는 메탄올, 에탄올, 톨루엔을 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하기로는 에탄올과 톨루엔의 혼합용매을 사용한다. 상기 가열환류 시간은 1∼4 시간이 바람직하다. 또한 상기 염화이온의 공급원으로는 염화리튬 또는 염화나트륨을 사용한다.
또한 본 발명은 신규 키랄 살렌 유도체 및 이들의 키랄 살렌-금속 유도체의 용도를 제공한다.
화학식 1의 화합물로부터 제조된 화학식 3의 살렌-금속 유도체는 올레핀의 비대칭 에폭시화 반응에 있어서 70% 이상 최대 98%의 수득률로 90% 이상의 광학순도를 갖는 에폭시 화합물을 얻었다 (표 1참조). 화학식 1의 살렌-금속 유도체는 탁월한 촉매활성과 입체선택성을 나타내므로 올레핀 화합물을 살렌-금속 유도체 및 전자공여 리간드 공급원의 존재하에 산소 공급원과 반응시키는 것을 포함하는 올레핀의 광학 선택성 에폭시화 반응에 있어서, 본 발명의 살렌-유도체는 키랄 리간드로서, 이들의 살렌-금속 유도체는 상기 반응의 촉매로서 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.
이하 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
단, 상기한 목적과 그 밖의 목적을 하기 실시예들은 본 발명을 예시하는 것으로 본 발명의 내용이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Ⅰ. 화학식 1a의 제조
<실시예 1> 화학식 1a에서 R이 메틸기인 (3 R, 4 R )- N,N -비스(3,5-디- tert -부틸살리실리덴)-1-아세틸-피롤리딘-3,4-디아민의 제조
화학식 2a의 화합물 (1 g, 1.87 mmol)을 디클로로메탄 (20 mL)에 녹인 후 트리에틸아민 (0.66 ml, 4.68 mmol)과 디메틸아미노피리딘 (22.9 mg, 0.187 mmol)을 가하고 아세틸클로라이드 (0.16 ml, 2.24 mmol)를 질소하에서 0-5 ℃를 유지하며 서서히 적가하였다. 반응시약을 모두 적가한 후 반응온도를 실온으로 올리고 약 24 시간 교반한 다음 반응혼합물을 소금물로 세척하였다. 유기층을 소디윰설페이트로 건조하고 여과한 후 과량의 용매를 감압하에서 제거한 뒤 생성물을 크로마토그래피를 이용하여 458 mg의 목적화합물 (42.5%)를 분리하였다 (전개용매, 에틸아세테이트:헥산 = 1:2; Rf 값=0.18).
mp. 242 ℃
[α]18 D= -319.12 (c0.95, CHCl3)
IR (KBr) 2958, 1650, 1624 cm-1
1H NMR (300MHz, CDCl3) δ8.32 (d, 2H,J= 6.5 Hz), 7.33 (t, 2H,J= 2.3 Hz), 6.98 (d, 2H,J= 2.3 Hz), 3.87-4.09 (m, 4H), 3.57-3.69 (m, 2H), 2.05 (s, 3H),1.36 (s, 18H), 1.19 (s, 18H).
13C-NMR (75 MHz, CDCl3) δ169.8, 168.5, 158.3, 141.0, 137.2, 128.3, 126.9, 117.8, 74.2, 72.8, 52.9, 51.0, 35.4, 34.5, 31.8, 29.8, 22.5.
<실시예 2> 화학식 1a에서 R이 에틸기인 (3 R, 4 R ) -N,N -비스(3,5-디- tert -부틸살리실리덴)-1-프로판노일-피롤리딘-3,4-디아민의 제조
화학식 2a의 화합물 (1 g, 1.184 mmol)을 디클로로메탄 (20 mL)에 녹인 후 트리에틸아민 (2.5 당량)과 디메틸아미노피리딘 (0.1 당량)를 가하고 프로파노일 클로라이드 (1.2 당량)를 질소하에서 0-5 ℃를 유지하며 서서히 적가하였다. 반응시약을 모두 적가한 후 반응온도를 실온으로 올리고 약 24 시간 반응혼합물을 소금물로 세척하였다. 유기층을 황산나트륨으로 건조하고 용매를 감압하에서 제거한 뒤 생성물을 크로마토그래피를 이용하여 분리하였다 (전개용매, 에틸아세테이트:헥산 = 1:2).
mp. 168 ℃
[α]18 D= -270.89 (c0.95, CHCl3)
IR (KBr) 2958, 1663, 1636 cm-1.
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ8.32 (d, 2H,J= 6.5 Hz), 7.32 (t, 2H,J= 2.5 Hz),6.98 (d, 2H,J= 2.4 Hz), 3.88-4.08 (m, 4H), 3.60-3.67 (m, 2H), 2.27 (q, 2H,J= 7.4 Hz), 1.36 (s, 18H), 1.19 (s, 18H), 1.12 (t, 3H,J= 7.5 Hz).
13C-NMR (75 MHz, CDCl3) δ173.0, 168.5, 158.3, 141.0, 137.2, 128.3, 126.9, 117.8, 74.2, 72.7, 51.1, 35.4, 34.5, 31.8, 29.8, 27.9, 9.3.
<실시예 3> 화학식 1a에서 R이 이소프로필기인 (3 R, 4 R )- N,N -비스(3,5-디- tert -부틸살리실리덴)-1-이소부탄노일-피롤리딘-3,4-디아민의 제조
화학식 1a의 화합물 (1 g, 1.184 mmol)을 디클로로메탄에 녹인 후 트리에틸아민 (2.5 당량)과 디메틸아미노피리딘 (0.1 당량)를 가하고 이소부탄노일 클로라이드 (1.2 당량)를 질소 하에서 0-5 ℃를 유지하며 서서히 적가하였다. 반응시약을 모두 적가한 후 반응온도를 실온으로 올리고 약 24 시간동안 교반한 다음 디클로로메탄으로 추출하였다. 유기층은 소금물로 세척한 후 무수 황산나트륨으로 건조하고 과량의 용매를 감압하에 제거한 뒤 생성물을 크로마토그래피를 이용하여 분리하였다 (전개용매, 에틸아세테이트:헥산 = 1:2).
mp. 101 ℃
[α]18 D= -219.92 (c1.0, CHCl3)
IR(KBr) 2958, 1699, 1626 cm-1
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ13.03 (d, 2H,J= 18.0 Hz), 8.40 (d, 2H,J= 8.8 Hz), 7.40 (t, 2H,J= 2.7 Hz), 7.06(d, 2H,J= 1.8 Hz), 3.97-4.18 (m, 4H), 3.66-3.82 (m, 2H), 2.67-2.72 (m, 1H), 1.44 (s, 18H), 1.27 (s, 18H), 1.18 (dd, 6H,J= 1.1, 3.3 Hz).
13C-NMR (75 MHz, CDCl3) δ176.4, 168.5, 158.3, 141.0, 137.2, 128.3, 126.9, 117.8, 74.2, 72.5, 52.0, 51.3, 35.4, 34.5, 32.5, 31.9, 31.8, 29.8, 23.1, 19.5, 14.5.
<실시예 4> 화학식 1a에서 R이 t -부틸기인 (3 R, 4 R )- N,N -비스(3,5-디- tert -부틸살리실리덴)-1-트리메틸아세틸-피롤리딘-3,4-디아민의 제조
화학식 2a의 화합물 (1 g, 1.87 mmol)을 디클로로메탄에 녹인 후 트리에틸아민 (0.65 mL, 4.68 mmol)과 4-디메틸아미노피리딘 (22.9 mg, 0.187 mmol)을 가하고 피발로일 클로라이드 (0.28 mL, 2.24 mmol)를 질소 하에 0-5 ℃를 유지하며 서서히 적가하였다. 반응시약을 모두 적가한 후 반응온도를 실온으로 올리고 약 24시간 교반하였다. 반응물은 소금물로 세척한 후 유기층을 무수 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 과량의 용매를 감압하에서 제거한 뒤 생성물을 크로마토그래피를 이용하여 분리하였다 (전개용매, 에틸아세테이트:헥산 = 1:2).
mp. 106 ℃
[α]18 D= -215.15 (c0.06, CHCl3)
IR(KBr) 2958, 1624 cm-1
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ8.33 (s, 2H), 7.32 (d, 2H, J = 2.4 Hz), 6.98 (d, 2H, J = 2.4 Hz), 4.02-4.10 (m, 2H), 3.88-3.92 (m, 2H), 3.75-3.78 (m, 2H), 1.36 (s, 18H), 1.24 (s, 9H), 1.19 (s, 18H).
13C-NMR (75 MHz, CDCl3) δ177.1, 168.4, 158.3, 140.9, 137.2, 128.2, 126.9, 117.8, 53.4, 39.4, 35.4, 34.5, 31.9, 31.8, 29.8, 27.9, 23.0, 14.5.
<실시예 5> 화학식 1a에서 R이 -CH 2 CH 2 COOH인 화합물의 제조
화학식 2a의 화합물 (1 g, 1.87 mmol)을 디클로로메탄 (20 mL)에 녹인 후 트리에틸아민 (0.65 ml, 4.68 mmol)과 디메틸아미노피리딘 (22.9 mg, 0.187 mmol)을 가하고 숙신산 무수물 (succinic anhydride, 0.22 g, 2.24 mmol)를 질소하에 0-5 ℃를 유지하면서 서서히 가하였다. 상기 반응혼합물의 반응온도를 실온으로 올리고 약 24시간 교반하였다. 유기층을 감압하에 제거하고 잔유물에 물을 넣고 1N HCl로 pH를 4로 산성화한 뒤 에틸아세테이트로 추출하였다. 유기층은 소금물로 세척한 후 황산나트륨으로 건조한 다음 여과하였다. 과량의 용매는 감압하에 제거한 뒤 생성물을 크로마토그래피를 이용하여 분리하였다 (전개용매, 10% 메탄올:디클로로메탄).
mp. 131 ℃
[α]18 D= -230.33 (c0.12, CHCl3)
IR (KBr) 2958, 1726, 1624 cm-1
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ8.32 (d, 2H,J= 6.2 Hz), 7.32 (t, 2H,J= 2.5 Hz), 6.98 (d, 2H,J= 2.3 Hz), 3.91-4.10 (m, 4H), 3.61-3.72 (m, 2H), 2.69 (d, 2H,J= 5.8 Hz), 2.62(d, 2H, J = 6.2 Hz), 1.36 (s, 18H), 1.19 (s, 18H).
13C-NMR (75 MHz, CDCl3) δ176.0, 171.3, 168.8, 158.3, 141.0, 137.2, 128.4, 128.3, 127.0, 117.7, 74.0, 72.6, 52.2, 51.4, 35.4, 34.5, 31.8, 29.8, 29.4.
<실시예 6> 화학식 1a에서 R이 -CH 2 CH 2 CH 2 COOH인 화합물의 제조
화학식 2a의 화합물 (1 g, 1.87 mmol)을 디클로로메탄 (10 mL)에 녹인 후 트리에틸아민 (0.65 mL, 4.68 mmol)과 디메틸아미노피리딘 (22.9 mg, 0.187 mmol)을 가하고 글루타르산 무수물 (glutaric anhydride, 0.26 g, 2.24 mmol)을 질소하에서 0-5 ℃를 유지하며 서서히 가하였다. 반응온도를 실온으로 올리고 약 24시간 교반하였다. 유기층을 감압하에 제거하고 잔유물에 물을 가한 뒤 1N HCl로 pH를 4로 산성화하고 에틸아세테이트로 추출하였다. 유기층을 소금물로 세척한 후 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 용매를 감압하에 제거한 뒤 생성물을 크로마토그래피를 이용하여 분리하였다 (전개용매, 10% 메탄올/디클로로메탄).
mp. 120 ℃
[α]18 D= -263.5 (c1.0, CHCl3)
IR (KBr) 2958, 1730, 1624 cm-1
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ8.31(d, 2H, J=5.86Hz), 7.32(t, 2H, J=2.15Hz), 6.98(d, 2H, J=2.31Hz), 3.86-4.09(m, 4H), 3.56-3.68(m, 2H), 2.34-2.42(m, 4H), 1.90-1.99(m, 2H)1.38(s, 18H), 1.19(s, 18H)
13C-NMR (75 MHz, CDCl3) δ171.9, 168.7, 158.2, 141.0, 137.2, 128.3, 128.2, 126.9, 117.8, 117.7, 74.0, 72.5, 52.1, 51.1, 35.4, 34.5, 33.6, 31.8, 29.7, 20.2
<실시예 7> 화학식 1a에서 R이 사이클로펜틸기인 (3 R, 4 R )- N,N -비스(3,5-디- tert -부틸살리실리덴)-1-사이클로펜탄노일-피롤리딘-3,4-디아민의 제조
화학식 2a의 화합물 (1g, 1.87mmol)을 디클로로메탄에 녹인 후 트리에틸아민 (0.65 mL, 4.68 mmol)과 4-디메틸아미노피리딘 (22.9 mg, 0.187 mmol)을 가하고 사이클로펜탄노일 클로라이드 (0.27 mL, 2.24 mmol)를 질소하에서 0-5 ℃를 유지하며서서히 적가하였다. 적가 후 반응온도를 실온으로 올리고 약 24시간 교반하였다. 반응물을 소금물로 세척한 후 무수 황산나트륨으로 건조하고 여과하고 용매를 감압하에서 제거한 뒤 크로마토그래피를 이용하여 생성물을 분리하였다 (전개용매, 에틸아세테이트:헥산 = 1:2).
mp. 123 ℃
[α]18 D= -259.06 (c0.36, CHCl3)
IR(KBr) 2956, 1622 cm-1
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ8.19 (d, 2H,J= 8.5 Hz), 7.19 (t, 2H,J= 2.8 Hz), 6.85(d, 2H,J= 2.3 Hz), 3.75-3.97 (m, 4H), 3.44-3.62 (m, 2H), 2.56-2.67 (m, 1H), 1.56-1.71 (m, 4H), 1.36-1.43 (m, 4H), 1.23 (s, 18H), 1.06 (s, 18H).
13C-NMR (75 MHz, CDCl3) δ175.7, 168.5, 158.3, 140.9, 137.2, 128.3, 128.2, 126.9, 117.9, 74.2, 72.5, 52.1, 51.3, 43.1, 35.4, 34.5, 31.8, 30.3, 29.8, 26.5.
<실시예 8> 화학식 1a에서 R이 사이클로헥실기인 (3 R, 4 R )- N,N -비스(3,5-디- tert -부틸살리실리덴)-1-사이클로헥산노일-피롤리딘-3,4-디아민의 제조
화학식 2a의 화합물 (1 g, 1.87 mmol)을 디클로로메탄에 녹인 후 트리에틸아민 (0.65 mL, 4.68 mmol)과 4-디메틸아미노피리딘 (22.9 mg, 1.187 mmol)를 가하고 사이클로헥산노일 클로라이드 (0.3 mL, 2.24 mmol)를 질소하에서 0-5 ℃를 유지하며 서서히 적가하였다. 적가 후 반응온도를 실온으로 올리고 약 24시간 교반하였다. 반응물을 소금물로 세척한 후 유기층을 무수 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 용매를 감압하에서 제거한 뒤 생성물을 크로마토그래피를 이용하여 분리하였다 (전개용매, 에틸아세테이트:헥산 = 1:2).
mp. 122 ℃
[α]18 D= -265.89 (c0.73, CHCl3).
IR(KBr) 2956, 1626 cm-1
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ12.97 (d, 2H,J= 16.9 Hz), 8.32 (d, 2H,J= 9.5 Hz), 7.32 (t, 2H,J= 2.9 Hz), 6.98 (d, 2H,J= 2.2 Hz), 3.88-4.09 (m, 4H), 3.56-3.74 (m, 2H), 2.18-2.35 (m, 1H), 1.40-1.75 (m, 6H), 1.36 (s, 18H), 1.16 (s, 22H).
13C-NMR (75 MHz, CDCl3) δ175.4, 168.5, 158.3, 140.9, 137.2, 128.3, 126.9, 117.8, 74.2, 72.5, 51.9, 51.2, 42.9, 35.4, 34.5, 31.9, 31.8, 29.9, 29.4, 26.2, 23.1, 14.5.
<실시예 9> 화학식 1a에서 R이 페닐기인 (3 R, 4 R )- N,N -비스(3,5-디- tert -부틸살리실리덴)-1-벤조일-피롤리딘-3,4-디아민의 제조
화학식 2a의 화합물 (1 g, 1.87 mmol)을 디클로로메탄에 녹인 후 트리에틸아민 (0.65 mL, 4.68 mmol)과 4-디메틸아미노피리딘 (22.9 mg, 0.187 mmol)을 가하고 질소하에서 0-5 ℃를 유지하면서 벤조일 클로라이드 (0.26ml, 2.24mmol)를 서서히 적가하였다. 적가 후 반응온도를 실온으로 올리고 약 24시간 교반하였다. 반응물을 소금물로 세척한 후 무수 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 용매를 감압하에서 제거한 뒤 생성물을 크로마토그래피를 이용하여 분리하였다 (전개용매, 에틸아세테이트:헥산 = 1:2).
mp. 260 ℃
[α]18 D= -247.61 (c0.5, CHCl3)
IR (KBr) 2958, 1626 cm-1
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ8.32 (d, 2H,J= 27.3 Hz), 7.32-7.54 (m, 5H), 7.0 (d, 2H,J= 21.4 Hz), 4.17-4.23 (m, 1H), 3.87-4.05 (m, 4H), 3.7-3.8 (m, 1H), 1.37 (d, 18H,J= 4.2 Hz), 1.20 (d, 18H,J= 9.2 Hz).
13C-NMR (75 MHz, CDCl3) δ170.4, 168.6, 158.3, 140.9, 137.2, 136.4, 130.7, 128.8, 128.2, 127.7, 126.9, 117.8, 74.1, 72.7, 54.7, 51.7, 35.4, 34.5, 31.8,29.8.
<실시예 10> 화학식 1a에서 R이 파라히드록시페닐기인 (3 R, 4 R )- N,N -비스(3,5- 디- tert -부틸살리실리덴)-1-(p-히드록시벤조일)-피롤리딘-3,4-디아민의 제조
화학식 2a의 화합물 (1g, 1.184mmol)을 디클로로메탄에 녹인 후 트리에틸아민 (2.5 당량)과 4-디메틸아미노피리딘 (0.1 당량)을 가하고 4-히드록시벤조일 클로라이드 (1.2 당량)를 질소하에서 0-5 ℃를 유지하면서 서서히 적가하였다. 상기 반응시약을 모두 적가한 후 반응온도를 실온으로 올리고 약 24시간 교반하였다. 반응물을 소금물로 세척한 후 무수 황산나트륨으로 건조하고 용매를 감압하에서 제거한 뒤 생성물을 크로마토그래피를 이용하여 분리하였다 (전개용매, 에틸아세테이트:헥산 = 1:2).
mp. 143 ℃
[α]18 D= -195.5 (c0.1, CHCl3)
IR (KBr) 2956, 1740, 1624 cm-1
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ8.42 (d, 2H,J= 6.4 Hz), 7.49 (d, 2H,J= 8.6 Hz), 7.39 (s, 2H), 7.03 (d, 2H,J=16.2 Hz), 6.83 (d, 2H,J= 8.6 Hz), 3.86-4.23 (m, 6H), 1.43 (s, 18H), 1.26 (d, 18H,J= 1.3 Hz).
13C-NMR (75 MHz, CDCl3) δ168.6, 140.9, 137.2, 129.9, 128.3, 126.9, 117.8, 115.7, 35.4, 34.5, 31.7, 29.8, 14.6.
<실시예 11> 화학식 1a에서 R이 4-비닐벤조일기인 (3 R ,4 R )- N,N -비스(3,5-디- tert -부틸살리실리덴)-1-(p-비닐벤조일)-피롤리딘-3,4-디아민의 제조
화학식 2a의 화합물 (1g, 1.184 mmol)을 디클로로메탄에 녹인 후 트리에틸아민 (2.5 당량)과 4-디메틸아미노피리딘 (0.1 당량)을 가하고 4-비닐벤조일클로라이드 (1.2 당량)를 질소하에서 0-5 ℃를 유지하며 서서히 적가하였다. 반응시약을 모두 적가한 후 반응온도를 실온으로 올리고 약 24시간 교반하였다. 반응물을 소금물로 세척한 후 무수 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 용매를 감압하에서 제거한 뒤 생성물을 크로마토그래피를 이용하여 분리하였다 (전개용매, 에틸아세테이트:헥산 = 1:2).
mp. 143 ℃
[α]18 D= -160 (c0.22, CHCl3)
IR (KBr) 2958, 1754, 1624 cm-1
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ7.49 (d, 2H,J= 8.2 Hz), 7.38 (d, 2H,J= 8.2 Hz), 7.32 (d, 2H,J= 3.9 Hz), 6.95 (d, 2H,J= 20.9 Hz), 6.65 (q, 1H,J= 10.9Hz), 5.73 (d, 1H,J= 17.6 Hz), 5.24 (d, 1H,J= 10.9 Hz), 4.18 (q, 1H,J= 7.1 Hz), 3.86-4.03 (m, 4H), 3.74-3.79 (m, 1H), 1.36 (d, 18H,J= 3.4 Hz), 1.19 (d, 18H,J= 8.9 Hz).
13C-NMR (75 MHz, CDCl3) δ170.1, 168.5, 158.2, 140.9, 139.9, 137.2, 136.4, 135.5, 128.2, 128.1, 126.9, 126.6, 117.8, 116.0, 74.1, 72.7, 54.8, 51.8, 35.4, 34.5, 31.8, 30.1.
<실시예 12> 화학식 1a에서 R이 4-에틸벤조일기인 (3 R ,4 R )- N,N -비스(3,5-디- tert -부틸살리실리덴)-1-(p-에틸벤조일)-피롤리딘-3,4-디아민의 제조
(3S,4S)-3,4-디아미노-1-(4-에틸벤조일)피롤리딘 (310 mg, 1.33 mmol)을 에탄올 (10 mL)에 녹이고 탄산칼륨 (410 mg, 2.95 mmol)을 가한 후, 에탄올 (5 mL)에 녹인 3,5-디-tert-부틸-2-히드록시벤즈알데히드 (690 mg, 2.95 mmol)를 첨가하였다. 반응이 종결되면 실온에서 탄산칼륨을 과량으로 가하여 준 후 여과하였다. 에탄올을 감압하에서 제거하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하면, 노란색 고체의 생성물을 얻었다 (에틸 아세테이트:헥산=1:4, Rf = 0.32).
mp. 111 ℃
[α]18 D= -231.43 (c0.35, CHCl3)
IR (KBr) 841, 1174, 1251, 1439, 1467, 1630 cm-1.
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 1.24 - 1.47 (m, 39H), 2.70 (q,J= 7.6 Hz, 2H), 3.85 - 4.25 (m, 6H), 7.10 (d,J= 20.6 Hz, 2H), 7.27 (d,J= 7.9 Hz, 2H), 7.43 (s, 2H), 7.55 (d,J= 7.9 Hz, 2H), 8.41 (d,J= 20.6 Hz, 2H).
13C-NMR (75 MHz, DMSO-d 6) δ 13.60, 27.04, 27.70, 29.68, 32.38, 33.31, 49.63, 52.75, 69.39, 70.05, 115.81, 124.90, 125.92, 126.24, 131.60, 135.17, 138.91, 143.07, 145.25, 156.30, 166.60, 168.58.
<실시예 13> 화학식 1a에서 R이 나프틸기인 (3 R ,4 R )- N,N -비스(3,5-디- tert -부틸살리실리덴)-1-(1-나프토일)-피롤리딘-3,4-디아민의 제조
화학식 2a의 화합물 (1 g, 1.184 mmol)을 디클로로메탄에 녹인 후 트리에틸아민 (2.5 당량)과 4-디메틸아미노피리딘 (0.1 당량)을 가하고 1-나프토익산 (1-naphthoic acid, 1.2 당량)를 질소하에서 0-5 ℃를 유지하며 서서히 적가하였다. 반응시약을 모두 적가한 후 반응온도를 실온으로 올리고 약 24 시간 교반하였다. 반응물을 소금물로 세척한 후 무수 황산나트륨으로 건조하고 여과한 다음 용매를 감압하에서 제거한 뒤 생성물을 크로마토그래피를 이용하여 분리하였다 (전개용매, 에틸아세테이트:헥산 = 1:2).
mp. 230 ℃
[α]18 D= -146.53 (c0.43, CHCl3)
IR (KBr) 2958, 1626 cm-1.
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ8.38 (s, 1H), 8.20 (s, 1H), 7.90 (d, 1H,J= 8.3 Hz), 7.79-7.83 (q, 2H,J= 4.9, 2.8 Hz, 2H), 7.43-7.48 (m, 4H), 7.03 (d, 1H,J= 2.3 Hz), 6.89 (d, 1H,J= 2.3 Hz), 4.35-4.40 (m, 1H), 3.97-4.06 (m, 2H), 3.83-3.87 (m, 1H), 3.63-3.69 (m, 1H), 3.34-3.39 (m, 1H), 1.37 (d, 18H,J= 13.4 Hz), 1.17 (s, 18H,J= 17.3 Hz).
13C-NMR (75 MHz, CDCl3) δ170.1, 168.3, 158.3, 158.2, 141.0, 140.9, 137.3, 135.2, 133.9, 129.9, 129.6, 128.9, 128.3, 127.9, 126.9, 126.8, 125.6, 125.2, 124.6, 117.9, 117.7, 74.1, 73.2, 53.8, 51.4, 35.5, 35.4, 34.6, 34.5, 31.8, 31.7, 29.8.
Ⅱ. 화학식 1b의 화합물의 제조
화학식 1b의 화합물들도 화학식 2b의 화합물로부터 실시예 1-13과 동일한 방법에 의해 제조하였으며 모든 분광분석 데이터는 화학식 1a의 것과 동일하며 비선광도 (optical rotation)의 부호만이 반대이다.
Ⅲ. 화학식 3a의 화합물의 제조
<실시예 14> 화학식 3a에서 R이 메틸기인 화합물의 제조
에탄올 160 mL에 초산염 망간 사수화물 (1.67 g, 6.83 mmol)을 넣고 교반하며 가열 환류시키고 톨루엔 80 mL에 녹인 (3R,4R)-(-)-N,N-비스(3,5-디-tert-부틸살리실리덴)-1-아세틸-3,4-디아미노피롤리딘 (656 mg, 1.14 mmol)을 상기 용액에 45분 동안 서서히 가하였다. 상기 반응 혼합물을 2시간동안 가열 환류시킨 후 10-30 mL/분의 압력으로 공기를 주입하여 주며 6시간 동안 가열 환류시켰다. 반응이 더 이상 진행되지 않으면 공기 주입을 멈추고 염화나트륨 포화수용액 (35 mL)을 첨가한 후, 1시간동안 교반하였다. 반응혼합액을 디클로로메탄에 녹인 후 물 (3회)과 소금물 (1회)로 세척하고 무수 황산나트륨으로 건조한 후, 컬럼 크로마토그래피 (5% 메탄올/디클로로메탄)로 분리하여 갈색 고체인 (3R,4R)-(-)-N,N-비스(3,5-디-tert-부틸살리실리덴)-1-아세틸피롤리딘-3,4-디아미노망간(III) 클로라이드를 얻었다.
IR (KBr) 2956, 1624, 1531 cm-1
<실시예 15> 화학식 3a에서 R이 이소프로필기인 화합물의 제조
에탄올 150 mL에 초산염 망간 사수화물 (1.64 g, 6.69 mmol)을 넣고 교반하며 가열 환류시켰다. 톨루엔 75 mL에 녹인 (3R,4R)-(-)-N,N-비스(3,5-디-tert-부틸살리실리덴)-1-(아이소부타노일)-3,4-디아미노피롤리딘 (673 mg, 1.11 mmol)을 45분 동안 서서히 가하여 주고 반응 혼합물을 2시간 동안 가열 환류시킨 후 10-30mL/분의 압력으로 공기를 주입하여 주며 6시간동안 가열 환류시켰다. 반응이 더 이상 진행되지 않으면 공기 주입을 멈추고 염화나트륨 포화수용액 30 mL을 첨가한 후, 1시간 동안 교반시켰다. 상기 반응 혼합액을 디클로로메탄에 녹인 후 물 (3회), 소금물 (1회)로 세척하고 무수 황산나트륨으로 건조한 후, 컬럼 크로마토그래피(5 % 메탄올/디클로로메탄)로 분리하여 갈색 고체인 (3R,4R)-(-)-N,N-비스(3,5-디-tert-부틸살리실리덴)-1-(아이소부타노일)피롤리딘-3,4-디아미노망간(III) 클로라이드를 얻었다.
IR (KBr) 2958, 1626, 1531 cm-1
<실시예 16> 화학식 3a에서 R이 t -부틸기인 화합물의 제조
에탄올 50 mL에 초산염 망간 사수화물 (0.47 g, 1.94 mmol)을 넣고 교반하며 가열 환류시킨 후 톨루엔 25 mL에 녹인 (3R,4R)-(-)-N,N-비스(3,5-디-tert-부틸살리실리덴)-1-피발로일-3,4-디아미노피롤리딘 (656 mg, 1.14 mmol)을 45분 동안 서서히 가했다. 상기 반응 혼합물을 2시간 동안 가열 환류시킨 후 10-30 mL/분의 압력으로 공기를 주입하여 주며 6시간 동안 가열 환류시켰다. 반응이 더 이상 진행되지 않으면 공기 주입을 멈추고 염화나트륨 포화수용액 (10 mL)을 첨가한 후, 1시간 동안 교반하였다. 반응혼합액을 디클로로메탄에 녹인후 물 (3회), 소금물 (1회)로 세척하고 무수 황산나트륨으로 건조한 후, 컬럼 크로마토그래피 (5% 메탄올/디클로로메탄)로 분리하여 갈색 고체인 (3R,4R)-(-)-N,N-비스(3,5-디-tert-부틸살리실리덴)-1-아세틸피롤리딘-3,4-디아미노망간(III) 클로라이드를 얻었다.
IR (KBr) 2956, 1624, 1534 cm-1
<실시예 17> 화학식 3a에서 R이 페닐기인 화합물의 제조
에탄올 60 mL에 초산염 망간 사수화물 (0.5 g, 2.02 mmol)을 넣고 교반하며 가열 환류시킨 다음 톨루엔 30 mL에 녹인 (3R,4R)-(-)-N,N-비스(3,5-디-tert-부틸살리실리덴)-1-벤조일-3,4-디아미노피롤리딘 (215 mg, 0.34 mmol)을 45분 동안 서서히 가했다. 상기 반응 혼합물을 2시간 동안 가열 환류시킨 후 10-30 mL/분의 압력으로 공기를 주입하여 주며 6시간 동안 가열 환류시켰다. 반응이 더 이상 진행되지 않으면 공기 주입을 멈추고 염화나트륨 포화수용액 10 mL을 첨가한 후, 1시간 동안 교반시켰다. 온도를 실온으로 내리고 감압하에서 용매를 제거한 다음 잔여물을 디클로로메탄에 녹인 후 물 (3회), 소금물 (1회)로 세척하였다. 유기층은 무수 황산나트륨으로 건조한 후 컬럼 크로마토그래피 (5 % 메탄올/디클로로메탄)로 분리하여 갈색 고체인 (3R,4R)-(-)-N,N-비스(3,5-디-tert-부틸살리실리덴)-1-벤조일피롤리딘-3,4-디아미노망간(III) 클로라이드를 얻었다.
IR (KBr) 2956, 1624, 1534 cm-1
Ⅳ. 화학식 3b의 화합물의 제조
화학식 3b의 화합물 또한 화학식 1b의 화합물로부터 실시예 14에서 실시예17에 예시된 방법과 동일하게 제조하였으며 모든 분광분석 데이터는 화학식 3a의 것과 동일하며 비선광도 (optical rotation)의 부호만이 반대이다.
<실험예 1> 키랄 살렌-금속 유도체의 촉매활성 및 광학 선택성 1
화학식 1로 표시되는 살렌 유도체의 망간 착화합물인 화학식 3의 화합물의 촉매효과를 입증하기 위해 올레핀 화합물의 비대칭 에폭시화 반응을 공지 문헌에 따라 하기의 실험을 실시하였다 (Zhang, W; Jacobsen, E. N.J. Org. Chem. 1991,56, 2296-2297).
실시예 14, 15, 16 및 17에서 제조한 화학식 3의 살렌-망간 유도체 (4 mol%)와 3,4-에폭시-2,2-디메틸크로멘 (1.0 mmol)을 디클로로메탄에 녹이고 0℃로 냉각시킨 후, 일반가정용 표백제인 크로락스 (옥시사, 2.5 ml)에 0.05N Na2HPO4(1.0 ml)와 1N NaOH (한두 방울)를 이용하여 pH를 11.3으로 맞춘 NaClO용액을 가하였다. 올레핀이 모두 소모되면 디클로로메탄을 가한 후 유기층을 소금물로 세척하고 무수 황산나트륨으로 건조하였다. 상기 용액을 여과한 후 용매를 감압하에서 제거한 다음 에틸아세테이트와 헥산(1/6-1/10, 1% 트리에틸아민 함유)을 전개용매로 하여 길이 10 cm 정도의 실리카겔 패드로 생성물을 분리하였다. 생성물의 광학적 순도는 키랄 가스크로마토그래피나 키랄 HPLC를 이용하여 측정하여 그 결과를 하기표 1에 나타내었다.
생성물의 광학적 순도 분석조건: 데이셀 키랄팩 AD (Daicel Chiralpak AD),2-프로판올/헥산 (5/95), 0.8 mL/min; 9.30 분 (3R,4R), 10.63 분 (3S,4S).
<실험예 2> 키랄 살렌-금속 유도체의 촉매활성 및 광학 선택성 2
올레핀의 비대칭 에폭시화 반응에서 본 발명의 키랄 살렌-금속 유도체의 촉매활성 및 광학 선택성을 알아보기 위해 올레핀으로 3,4-에폭시-6-시아노-2,2-디메틸크로멘을 사용하는 것을 제외하고 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. 그 결과를 하기표 1에 나타내었다.
생성물의 광학적 순도 분석조건: 데이셀 키랄셀 OJ (Daicel Chiralcel OJ), 2-프로판올/헥산 (30/70), 1 mL/min; 13.95 분 (3R,4R), 26.88 분 (3S,4S).
<실험예 3> 키랄 살렌-금속 유도체의 촉매활성 및 광학 선택성 3
올레핀의 비대칭 에폭시화 반응에서 본 발명의 키랄 살렌-금속 유도체의 촉매활성 및 광학 선택성을 알아보기 위해 올레핀으로 시스-β-메틸스티렌 옥사이드를 사용하는 것을 제외하고 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. 그 결과를 하기표 1에 나타내었다.
생성물의 광학적 순도 분석조건: 슈펠코 α-덱스 (Supelco α-Dex) 컬럼, 초기온도 100 ℃, 초기머무름시간 3분, 최종온도 220 ℃, 후기머무름시간 10분, 온도상승속도 2.5 ℃/min, 주입기와 검출기의 온도 250 ℃ ; 9.0 분, 9.2 분(시스), 9.8 분, 10.1 분 (트랜스)
화학식 3의 살렌-금속 유도체의 활성 및 광학선택성
올레핀 화학식 3a의 화합물 수율(%) %eea 반응시간 절대배열
실시예 R
14 메틸 90 95 4 시간 (3R,4R)-(+)
15 이소프로필 96 96
16 t-부틸 85 95
17 페닐 91 95
14 메틸 98 90 5 시간 (3R,4R)-(+)
15 이소프로필 66 92
16 t-부틸 97 93
17 페닐 72 90
14 메틸 41 81(1.5:1)b 3 시간 (1R,2S)-(+)
15 이소프로필 70 82(2.7:1)b
16 t-부틸 76 83(3.9:1)b
17 페닐 84 82(1.6:1)b
a : 광학선택성 (enantiomeric excess)b : 시스 : 트랜스-에폭시 화합물의 비율
상기표 1에서 볼 수 있듯이, 화학식 3의 화합물은 키랄 살렌-금속 유도체를 이용한 비대칭 에폭시화 반응을 통해 에폭시 화합물을 70% 이상 최대 98%의 수율로 얻을 수 있으며, 생성된 에폭시 화합물의 광학순도는 90% 이상이었다. 본 발명의 살렌-금속 유도체는 특히 3,4-에폭시-2,2-디메틸크로멘과 3,4-에폭시-6-시아노-2,2-디메틸크로멘 올레핀 화합물에 대해 높은 촉매 활성과 광학선택성을 보였다. 상기 결과로부터 화학식 1의 키랄 살렌 유도체는 올레핀의 비대칭 에폭시화 반응의 키랄 리간드로서 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 화학식 1의 신규 살렌 유도체는 금속과 착화합물을 형성하여 올레핀 화합물의 비대칭 에폭시화 반응의 촉매로서 고수율로 광학순도가 높은 에폭시 화합물을 합성할 수 있을 뿐만 아니라 상기 화합물의 제조방법이 간단하여 경제적이다.

Claims (8)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 살렌 유도체.
    화학식 1
    상기 화학식 1에서,
    R은 C1∼C24의 직쇄 또는 측쇄상의 알킬기, 할로겐, 알코올, 머캅토, 또는 카르복실 기가 치환된 C1∼C24의 직쇄 또는 측쇄상의 알킬기, 사이클로 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이며,
    수소원자(1)과 수소원자(2)는 서로 트랜스의 위치에 있고,
    화학식 1의 화합물은 이들의 거울상 이성질체를 모두 포함한다.
  2. 하기 화학식 3으로 표시되는 살렌-금속 유도체.
    상기 식에서,
    R은 C1∼C24의 직쇄 또는 측쇄상의 알킬기, 할로겐, 알코올, 머캅토, 또는 카르복실 기가 치환된 C1∼C24의 직쇄 또는 측쇄상의 알킬기, 사이클로 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이며,
    M은 전이금속 이온이고,
    A는 음이온이고,
    수소원자(1)과 수소원자(2)는 서로 트랜스 위치에 있으며,
    화학식 3의 화합물은 이들의 거울상 이성질체를 모두 포함한다.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 아릴기는 페닐, 파라히드록시페닐, 4-비닐벤조일, C1∼C3의 4-알킬벤조일기 또는 나프틸기인 것을 특징으로 하는 살렌 유도체.
  4. 제 2항에 있어서, 전이금속은 Cr, Mn, V, Fe, Mo, W, Ru, Co, Ti 또는 Os인것을 특징으로 하는 살렌-금속 유도체.
  5. 제 2항에 있어서, 음이온은 Cl-, CH3COO-, PF6 -또는 SbF6 -인 것을 특징으로 하는 살렌-금속 유도체.
  6. 올레핀의 비대칭 에폭시화 반응에서, 키랄 리간드로 사용되는 제 1항의 살렌 유도체.
  7. 올레핀의 비대칭 에폭시화 반응에서, 키랄 촉매로 사용되는 제 2항의 살렌-금속 유도체.
  8. 제 1항의 살렌-금속 유도체를 사용하는 것을 특징으로 하는 올레핀의 비대칭 에폭시화 촉매반응에 의한 에폭시 화합물의 제조방법.
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