KR101985005B1 - 레스베라트롤 유사 화합물을 포함하는 항산화 조성물 - Google Patents

레스베라트롤 유사 화합물을 포함하는 항산화 조성물 Download PDF

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이정태
전성호
임현민
이상희
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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표현되는 화합물을 항산화 유효성분으로 포함하여 이루어진 항산화 조성물을 제공한다.
<화학식 1>
Figure 112017120756913-pat00016

(여기서, X는 O, S, 또는 Se이며, R은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 7 내지 15의 아릴알킬기 중에서 선택된다)

Description

레스베라트롤 유사 화합물을 포함하는 항산화 조성물{anti-oxidant composition comprising resveratrol analogues}
본 발명은 레스베라트롤 유사 화합물을 포함하는 항산화 조성물에 관한 것이다.
우리 몸에서 생성된 활성 산소종 (reactive oxygen species, ROS)은 강력한 산화력을 가지고 있으며 세균이나 바이러스와 같은 병원균에 대한 방어 역할을 한다. 그러나 주변 환경으로 인해 과잉 생산되면 단백질, DNA 또는 지질을 손상시키므로 염증과 암을 유발하거나 노화를 촉진시킨다. 현재, 과잉 생산된 ROS를 제거할 수 있는 항산화제에 대한 연구가 전 세계적으로 광범위하게 수행되고 있는데, 싸고 효과적이며 독성이 없는 항산화제에 대한 수요가 증가함에 따라 식품 및 제약 산업과 같은 많은 분야에서 천연 폴리페놀 골격의 구조적 변형을 통해 항산화 효과 및 기타 생리 활성을 향상시키기 위한 많은 노력이 있었다. 이들 항산화제 중에서 적포도주 및 땅콩에서 발견되는 천연 폴리페놀계 스틸베노이드인 레스베라트롤(trans-3,5,4'-trihydroxystilbene)은 왕호장근(giant knotweed), 포도 및 적색 와인 등 몇몇 식물체에서 발견된 것으로서, 박테리아나 균류와 같은 병원균의 공격에 대항하기 위하여 자연적으로 생합성되는 화합물이다. 레스베라트롤의 생리활성으로는 항산화, 항암, 심혈관 보호효과 등이 알려져 있으며 항비만 효과 역시 탁월한 것으로 보고된 바 있다(한국등록특허 제 10-0681439호, 한국공개특허 제 10-2012-0003693호 등 참고). 또한, 신호 전달을 통한 유전적 발현의 조절자, 염증 매개자의 억제제이며, 멜라닌 합성을 감소시킨다고 보고되어 있다.
기존의 연구들은 레스베라트롤의 히드록시 작용기를 변화시켜 특정 활성을 나타내거나 향상시키는 것에 초점을 맞추어와서 연구에 한계가 있었다.
본 발명에서는 파이-시스템이 확장되고 16족 원소인 O, S, Se를 포함하는 벤조퓨란, 벤조티오펜, 벤조셀레노펜 구조를 갖는 신규 화합물의 제조방법 및 항산화 활성이 우수한 항산화 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 달성하기 위해,
본 발명은 하기 화학식 1로 표현되는 화합물을 항산화 유효성분으로 포함하여 이루어진 항산화 조성물을 제공한다.
<화학식 1>
Figure 112017120756913-pat00001
(여기서, X는 O, S, 또는 Se이며, R은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 7 내지 15의 아릴알킬기 중에서 선택된다)
또한, 하기 화합물 중 어느 하나 이상을 항산화 유효성분으로 포함하여 이루어진 항산화 조성물을 제공한다.
Figure 112017120756913-pat00002
또한, 화합물 1, 2, 3을 특정 반응식으로 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명에서는 레스베라트롤을 새로운 접근으로 유도체화하여, 파이-시스템이 확장되고 16족 원소인 O, S, Se를 포함하는 벤조퓨란, 벤조티오펜, 벤조셀레노펜의 형태를 갖는 화합물을 합성하였고 이들의 항산화 효과를 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical)와 ABTS(2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothizoline-6-sulphonic acid)를 사용하여 측정한 결과, 우수한 항산화 효과를 나타내어 항산화 조성물로 유용하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 화합물들의 ABTS assay를 이용한 항산화 활성 실험 결과이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 화합물들의 DPPH assay를 이용한 항산화 활성 실험 결과이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 항산화제는 하기 화학식 1로 표현되는 화합물을 항산화 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 한다. 후술하는 실시예 및 그 실험예에서 볼 수 있듯이 항산화 효능이 매우 우수한 것을 확인할 수 있다.
<화학식 1>
Figure 112017120756913-pat00003
여기서, X는 O, S, 또는 Se이며, R은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 7 내지 15의 아릴알킬기 중에서 선택된다.
본 발명의 일실시 예에 따른 구체적 화합물로는 하기의 화합물 1 내지 6을 예시할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112017120756913-pat00004
한편, 본 발명에 따른 유효성분을 포함하는 항산화제나 항염증제는 유효성분만으로 이루어질 수도 있으며, 조성물 형태로 제형화될 수 있다. 일례로, 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 멸균 주사용액, 사전 충전식 주사(pre-filled syringe)용액제의 형태 또는 동결건조(lyophilized)된 형태로 제형화할 수 있다. 상세하게는, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 유효성분에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose), 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는 데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제 및 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween)61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 항산화제 또는 항염증제를 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합체, 건강보조 식품류 등이 있고, 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료인 형태로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 항산화제는 화장품 조성물에 포함되어 사용될 수 있으며, 기타 성분은 공지의 화장품 조성물을 이용할 수 있다.
이하, 제조예 및 실험예에 의하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 제조예 및 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시하는 것일 뿐 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기의 실시예는 본 발명의 일부에 대하여 제공되나 본 발명의 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 제공된 내용으로부터 제시되지 않은 부분까지 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
<화합물과 기기 >
본 실시예에서 사용한 모든 시약은 Aldrich 사와 TCI 사, Alfa aesar 사의 제품을 사용하였으며, 용매는 Junsei, Samchun, Burdick & Jackson 사의 제품을 정제 없이 사용하였다. 반응에 사용한 모든 유리 기구는 120℃에서 12시간 이상 건조 시킨 뒤 사용하였으며, 대부분의 반응은 질소가스 또는 아르곤가스 하에서 반응시켰다.
항산화 효과는 DPPH 와 ABTS assay에 의하여 암실에서 실험을 진행하였고, 흡광도를 측정하기 위하여 UV spectrophotometer 은 Shimadzu 사의 UV-1800을 사용하였다. UV cell 은 Hellma 사의 104.600-QC Quartz cell을 사용하였다. 이 측정값으로부터 OriginPro 8.0을 이용하여 IC50 값을 구하였다.
화합물의 구조분석을 위하여 수소 핵 자기 공명 스펙트럼 (1H NMR spectrum), 탄소 핵 자기 공명 스펙트럼 (13C NMR spectrum)은 Varian Gemini 300 (300MHz)을 사용하였다. NMR 용매는 Cambridge Laboratory의 CDCl3, DMSO-d6, CD3OD, (CD3)2CO, D2O를 사용하였다. 모든 용매에는 TMS (tetramethylsilane, Me4Si)가 포함되어 있어서 표준물질로부터 chemical shift δ 값을 표기하였다. 분석용 얇은 막 크로마토그래피는 E. Merck 사의 silica gel 60F254로 미리 입혀진 유리판 (0.25mm)을 사용하였고, 분리용 얇은 막 크로마토그래피는 E. Merck 사의 70-230 mesh silica gel 60을 사용하였다. 질량분석은 한림대학교 한림종합연구센터와 강원대학교 공동실험실습관에 의뢰하여 분석하였으며, GC/MSD(Gas Chromatography/ MassSpectrometry)는 Agilient Technologies 사의 7802A GC /5977E MSD를 사용하였고, mass spectrometer는 JEOL 사의 JMS-700을 사용하였다.
<실시예 1> 화합물 1 및 화합물 4의 합성
화합물 1 및 화합물 4를 하기의 반응식으로 합성하였다.
Figure 112017120756913-pat00005
(1) methyl 6-methoxybenzofuran-2-carboxylate의 합성
100 mL Round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 2-hydroxy-4-methoxybenzaldehyde (1.0 g, 6.57 mmol)에 K2CO3 (2.73 g, 19.72 mmol)를 가한 후 CH3CN (acetonitrile, 65 mL)로 녹여주어 교반시킨다. Methyl bromoacetate (0.75 mL, 7.89 mmol)를 가한 후 4시간 동안 80℃에 환류하면서 교반시킨다. 반응이 완결되면 filter 후 ethyl acetate로 씻어준다. 회전농축기로 용매를 제거하고 column chromatography (hexanes : ethyl acetate = 8 : 1)로 분리하여 흰색 고체인 methyl 6-methoxybenzofuran-2-carboxylate (0.88 g, 4.27 mmol, 64.7%)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 8 : 1 , Rf = 0.3
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ: 3.84 (s, 3H), 3.93 (s, 3H), 6.91 (dd, 1H, J = 2.2 Hz, J = 2.2 Hz,), 7.02 (d, 1H, J = 1.9 Hz), 7.43 (s, 1H), 7.50 (d, 1H, J = 8.7 Hz,); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ: 52.2, 55.5, 95.4, 113.8, 114.1, 119.9, 122.9, 144.3, 156.8, 159.7, 160.3; GC-MS m/z 206 ([M]+, base).
(2) methyl 6-hydroxybenzofuran-2-carboxylate의 합성
100 mL Round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 methyl 6-methoxybenzofuran-2-carboxylate (0.4 g, 1.94 mmol)을 녹인다. -10 ℃에서 BBr3 (boron tribromide, 0.4 mL, 4.27 mmol)을 가한 후 30분간 교반시킨다. 실온에서 3시간 동안 교반시킨다. 0 ℃에서 methanol을 넣어 준 후, 30분간 교반시킨다. 반응이 완결 되면 diethyl acetate (30 mL x 3)로 추출을 하고, Na2SO4를 넣어주어 수분을 제거한 후, 회전농축기로 용매를 제거하고 column chromatography (hexanes : ethyl acetate = 2 : 1)로 분리하여 흰색 고체인 methyl 6-hydroxybenzofuran-2-carboxylate (0.23 g, 1.19 mmol, 62.2 %)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 4 : 1 , Rf = 0.3
1H NMR (300 MHz, CD3OD) δ: 3.98 (s, 3H), 4.96 (s, 1H), 6.82 (dd, 1H, J = 2.1 Hz, J = 8.7 Hz), 6.90 (dd, 1H, J = 0.6 Hz, J = 1.5 Hz), 7.47 (t, 1H, J = 1.1 Hz), 7.50 (s, 1H); 13C NMR (75 MHz, CD3OD) δ: 52.7, 98.6, 115.3, 115.7, 120.7, 124. 5, 145.3, 158.8, 160.0, 161.6; GC-MS m/z 192 ([M]+, base).
(3) methyl 6-(benzyloxy)benzofuran-2-carboxylate 의 합성
100 mL Round-bottom flask에 condenser를 장착한 후 argon 분위기 하에서 methyl 6-hydroxybenzofuran-2-carboxylate(0.74 g, 3.85 mmol)과 K2CO3 (0.80 g, 5.78 mmol)를 넣고 acetone (10 mL)에 넣어 30분간 교반시킨다. Benzyl bromide (0.55 mL, 1.20 mmol)를 첨가한 후 4시간 동안 reflux한다. 반응이 완결되면 냉각시킨 후, 물 (5 mL)를 첨가하고 ethyl acetate (30 mL x 3)로 추출한 후, Na2SO4를 넣어 수분을 제거한다. 회전농축기로 용매를 제거하고 column chromatography (hexanes : ethyl acetate = 4 : 1)로 분리하여 흰색 고체인 methyl 6-(benzyloxy)benzofuran-2-carboxylate (1.00 g, 3.54 mmol, 92.6 %)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 4 : 1, Rf = 0.4
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ: 3.94 (s, 3H), 5.10 (s, 2H), 7.00 (dd, 1H, J = 2.4 Hz, J = 8.7 Hz), 7.10 (s, 1H), 7.31-7.44 (d, 6H), 7.52 (d, 1H, J = 8.7 Hz); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ: 52.5, 71.0, 97.5, 114.2, 114.8, 120.7, 123.2, 127.6, 128.2, 128.8, 136.7, 145.1, 157.2, 159.8, 159.9; GC-MS m/z 282 ([M]+, base).
(4) (6-(benzyloxy)benzofuran-2-yl)methanol 의 합성
100 mL Round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 tetrahydrofuran (8 mL)를 넣고, 2 M LAH (Lithium aluminum hydride) in THF (2.71 mL, 5.31 mmol, 1.5 eq.)을 0℃에서 넣고 교반시킨다. Methyl 6-(benzyloxy)benzofuran-2-carboxylate (1.0 g, 3.54 mmol)에 tetrahydrofuran (5 mL) 녹인 것을 0℃하에서 천천히 넣어 준 후 이 반응 물질을 1시간30분 동안 실온에서 교반시킨다. 반응이 완결 되면 물 (5 mL)를 0℃로 온도를 낮추어 천천히 넣어준 후 celite로 여과 후 ethyl acetate (20 mL x 3)로 추출을 하고, Na2SO4를 넣어주어 수분을 제거한 후, 회전농축기로 용매를 제거하여 흰색 고체인 (6-(benzyloxy)benzofuran-2-yl)methanol (0.90 g, 3.54 mmol, quantitative)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 4 : 1, Rf = 0.1
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ: 1.65 (br s 1H), 4.70 (s, 2H), 5.08 (s, 2H), 6.56 (s, 1H), 6.92 (dd, 1H, J = 2.1 Hz, J = 8.1 Hz), 7.04 (s, 1H), 7.30-7.44 (m, 6H); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ: 62.9, 70.7, 110.5, 114.6, 124.0, 125.6, 127.4, 127.9, 128.5, 136.0, 137.0, 142.6, 146.4, 156.5; GC-MS m/z 254 ([M]+, base).
(5) 6-(benzyloxy)benzofuran-2-carbaldehyde 의 합성
100 mL Round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 (6-(benzyloxy)benzofuran-2-yl)methanol (0.29 g, 1.14 mmol)와 IBX (2-iodoxybenzoic acid, 0.48 g, 1.71 mmol)를 넣고, dimethyl sulfoxide (5 mL)로 녹여준다. 2시간 동안 90℃에서 환류하면서 교반시킨다. 반응이 완결되면 ethyl acetate (15 mL)를 첨가하여 준다. 포화된 NaHCO3 (sodium bicarbonate, 20 mL) 와 brine (20 mL)으로 씻어준다. Na2SO4를 넣어주어 수분을 제거한 후, 회전농축기로 용매를 제거하여 노란색 고체인 6-(benzyloxy)benzofuran-2-carbaldehyde (0.29 g, 1.14 mmol, 82.7 %)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 4 : 1 , Rf = 0.3
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 5.13 (s, 2H), 7.07 (dd, 1H, J = 2.4 Hz, J = 8.5 Hz), 7.09 (d, 1H, J = 1.8 Hz), 7.03-7.45 (m, 5H), 7.47 (s, 1H), 7.59 (d, 1H, J = 8.7 Hz), 9.72 (s, 1H); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ: 70.9, 97.3, 115.4, 117.7, 120.4, 123.9, 127.4, 128.2, 128.6, 136.3, 152.8, 157.9, 160.8, 178.4; GC-MS m/z 252 ([M]+, base).
(6) (E)-6-(benzyloxy)-2-(3,5-bis(benzyloxy)styryl)benzofuran 의 합성
100 mL round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 3,5-dibenzyloxybenzyl diethylphosphonate (0.80 g, 1.82 mmol)를 dimethylformamide (10 mL)에 녹인다. 실온에서 혼합물에 NaH (60% sodium hydride in mineral oil, 0.13 g, 5.47 mmol)를 넣고, 30분 동안 교반시킨다. 0℃에서 혼합물에 6-(benzyloxy)benzofuran-2-carbaldehyde (0.46 g, 1.82 mmol)을 천천히 넣어준 후, 3시간 동안 교반시킨다. 반응이 완결되면 증류수 10mL를 넣어준다. Ethyl acetate (15 mL x 3)으로 추출하고 포화된 brine (15 mL x 3)으로 씻어준다. Na2SO4를 넣어주어 수분을 제거한 후, 회전농축기로 용매를 제거하고 column chromatography (hexanes : ethyl acetate = 8 : 1)로 분리하여 노란색 고체인 (E)-6-(benzyloxy)-2-(3,5-bis(benzyloxy)styryl)benzofuran (0.75g, 1.39 mmol, 76.5 %)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 4 : 1, Rf = 0.6
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ: 5.04 (s, 4H), 5.09 (s, 2H), 6.54 (t, 1H, J = 2.2 Hz), 6.57 (s, 1H) 6.74 (d, 2H, J = 2.4 Hz) 6.88 (d, 1H, J = 15.9 Hz), 6.90 (dd, 1H, J = 2.2 Hz, J = 8.6 Hz), 7.05 (d, 1H, J = 1.8 Hz), 7.11 (d, 1H, J = 15.9 Hz), 7.35-7.45 (m, 16H); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ: 70.2, 70.6, 96.9, 101.9, 105.4, 105.8, 112.5, 117.0, 120.9, 122.6, 127.4, 127.4, 127.9, 128.5, 128.7, 136.7, 136,8, 138.7, 154.1, 155.8, 157.4, 160.0; LRMS (EI+) m/z (%): 538 ([M]+, base), 447, 356, 265.
(7) (E)-5-(2-(6-hydroxybenzofuran-2-yl)vinyl)benzene-1,3-diol 의 합성
Figure 112017120756913-pat00006
100 mL Round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 (E)-6-(benzyloxy)-2-(3,5-bis(benzyloxy)styryl)benzofuran (4) (0.73 g, 1.36 mmol)과 N,N-dimethylaniline (2.96 mL, 24.40 mmol)과 AlCl3 (4.34 g, 32.53 mmol)을 DCM (dichloromethane, 10 mL)에 녹인다. 실온에서 3시간 동안 교반시킨다. 반응이 완결 되면 0 ℃에서 1M HCl (10mL)을 넣어 준다. diethyl acetate (30 mL x 3)로 추출을 하고, 포화된 NaHCO3 (sodium bicarbonate, 20 mL) 와 brine (20 mL)으로 씻어준다. Na2SO4를 넣어주어 수분을 제거한 후, 회전농축기로 용매를 제거하고 column chromatography (dichloromethane : methanol = 97 : 3)로 분리하면 노란색 고체인 (E)-5-(2-(6-hydroxybenzofuran-2-yl)vinyl)benzene-1,3-diol (1) (0.13 g, 0.48 mmol, 36.1 %)를 얻었다.
dichloromethane : methanol = 9 : 1, Rf = 0.4
1H NMR (300 MHz, (CD3)2CO) δ: 6.33 (s, 1H), 6.59, (s, 2H), 6.73 (s, 1H), 6.79 (d, 1H, J = 7.5 Hz), 6.96 (s, 1H), 7.03 (s, 2H), 7.37 (d, 1H, J = 8.4 Hz) 8.47 (br s, 3H); 13C NMR (75 MHz, (CD3)2CO) δ: 98.5, 103.7, 106.2, 113.2, 117.5, 121.9, 122.7, 129.6, 139.8, 154.9, 157.0, 157.0, 159.6, 205.9; MS (EI+) m/z (%): 268 ([M]+, 100 %); HRMS m/z (M+) calcd for C16H12O4: 268.0736, Found: 268.0734.
<실시예 2> 화합물 2 및 화합물 5의 합성
화합물 2 및 화합물 5를 하기의 반응식으로 합성하였다.
Figure 112017120756913-pat00007
(1) methyl 2-((3-methoxyphenyl)thio)acetate 의 합성
100 mL round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 3-methoxybenzenethiol (0.228 g, 1.63 mmol)에 K2CO3 (0.67 g, 4.88 mmol)를 첨가한 후 acetone (6 mL)로 녹여주어 30분 동안 교반시킨다. Methyl bromoacetate (0.18 mL, 1.95 mmol)를 가한 후 5시간 동안 60℃에 환류하면서 교반시킨다. 반응이 완결되면 ethyl acetate (20mL x 3)로 추출한다. 회전농축기로 용매를 제거하고 column chromatography (hexanes : ethyl acetate = 8 : 1)로 분리하여 무색 액체인 methyl 2-((3-methoxyphenyl)thio)acetate (0.26 g, 1.22 mmol, 74.3%)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 8 : 1, Rf = 0.3
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ: 3.65 (s, 2H), 3.71 (s, 3H), 3.78 (s, 3H), 6.74 (d, 1H, J = 8.4 Hz), 6.93 (s, 1H), 6.94 (d, 1H, J = 7.8 Hz), 7.19 (t, 1H, J = 7.9 Hz); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ: 36.5, 52.5, 55,3, 112.9, 115.1, 121.8, 130.0, 136.3, 159.9, 169.8; GC-MS m/z 212 ([M]+, base).
(2) methyl 3-(dimethylamino)-2-((3-methoxyphenyl)thio)acrylate 의 합성
100 mL round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 methyl 2-((3-methoxyphenyl)thio)acetate (9.0 g, 42.40 mmol)를 DMFDMA (N,N-Dimethylformamide dimethyl acetal, 6.1 mL, 45.93 mmol)에 녹인 후 10시간 동안 80℃에서 교반시킨다. 반응이 완결되면 회전농축기로 용매를 제거하고 column chromatography (hexanes : ethyl acetate = 4 : 1)로 분리하여 갈색 액체인 methyl 3-(dimethylamino)-2-((3-methoxyphenyl)thio)acrylate (11.31 g, 42.31 mmol, 99.8 %)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 4 : 1, Rf = 0.1
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ: 3.08 (s, 6H), 3.57 (s, 3H), 3.65 (s, 3H), 6.50 (d, 1H, J = 7.8 Hz), 6.60 (s, 1H), 6.63 (d, 1H, J = 8.1 Hz), 7.04 (t, 1H, J = 7.7 Hz) 7.98 (s, 1H); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ: 42.6, 51.3, 54.8, 81.7, 109.6, 110.2, 116.8, 129.1, 129.3, 142.2, 155.3, 159.7, 169.6; GC-MS m/z 267 ([M]+).
(3) methyl 6-methoxybenzo[b]thiophene-2-carboxylate의 합성
100 mL round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 methyl 3-(dimethylamino)-2-((3-methoxyphenyl)thio)acrylate (1.00 g, 3.74 mmol)와 iodine (2.56 g, 10.10 mmol)를 넣고 dichloromethane (10 mL)로 녹여준다. 12시간 동안 70℃에서 환류하면서 교반시킨다. 반응이 완결되면 dichloromethane (20 mL x 2)와 포화된 Na2S2O3 (sodium thiosulfate, 20 mL x 2)로 추출한다. Na2SO4를 넣어주어 수분을 제거한 후, 회전농축기로 용매를 제거하고 column chromatography (hexanes : ethyl acetate = 30 : 1)로 분리하여 흰색 고체인 methyl 6-methoxybenzo[b]thiophene-2-carboxylate (0.26 g, 1.17 mmol, 31.3 %)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 4 : 1 , Rf = 0.3
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 3.88 (s, 3H), 3.92 (s, 3H), 7.00 (dd, 1H, J = 1.8 Hz, J = 8.7 Hz), 7.26 (s, 1H), 7.72 (d, 1H, J = 8.7 Hz), 7.95 (s, 1H); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ: 52.2, 55.7, 104.6, 115.7, 126.2, 130.3, 130.7, 132.8, 144.3, 159.5, 163.1; GC-MS m/z 222 ([M]+, base).
(4) methyl 6-hydroxybenzo[b]thiophene-2-carboxylate 의 합성
100 mL round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 methyl 6-methoxybenzo[b]thiophene-2-carboxylate (0.25 g, 1.12 mmol)을 dichloromethane (5 mL)에 녹인다. 0 ℃에서 1M BBr3 in DCM (boron tribromide, 2.2 mL, 2.24 mmol)을 가한 후 같은 온도에서 2시간 교반시킨다. 그 이후 실온에서 2시간 동안 교반시킨다. 0 ℃에서 methanol을 넣어 준 후, 실온에서 30분 동안 교반시킨다. 반응이 완결 되면 ethyl acetate (30 mL x 3)로 추출을 하고, Na2SO4를 넣어주어 수분을 제거한 후, 회전농축기로 용매를 제거하고 column chromatography (hexanes : ethyl acetate = 8 : 1)로 분리하여 흰색 고체인 methyl 6-hydroxybenzo[b]thiophene-2-carboxylate (0.19 g, 0.91 mmol, 82.6 %)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 8 : 1, Rf = 0.2
1H NMR (300 MHz, CD3OD) δ: 3.87 (s, 3H), 4.91 (br s, 1H) 6.92 (d, 1H, J = 8.7 Hz), 7.20 (s, 1H), 7.71 (d, 1H, J = 8.7 Hz) 7.92 (s, 1H); 13C NMR (75 MHz, CD3OD) δ: 52.7, 107.8, 116.8, 127.5, 130.5, 131.7, 133.2, 145.6, 158.8, 164.8; GC-MS m/z 208 ([M]+, base).
(5) methyl 6-(benzyloxy)benzo[b]thiophene-2-carboxylate 의 합성
100 mL round-bottom flask에 condenser를 장착한 후 argon 분위기 하에서 methyl 6-hydroxybenzo[b]thiophene-2-carboxylate (1.00 g, 4.80 mmol)과 K2CO3 (1.33 g, 9.60 mmol)를 넣고 acetone (20 mL)에 넣어 30분간 교반시킨다. Benzyl bromide (0.57 mL, 4.80 mmol)를 첨가한 후 10시간 동안 환류하면서 교반시킨다. 반응이 완결되면 냉각시킨 후 물 (30 mL)를 첨가하여 ethyl acetate (30 mL x 3)로 추출하고, Na2SO4를 넣어 수분을 제거한다. 회전농축기로 용매를 제거하고 column chromatography (hexanes : ethyl acetate = 10 : 1)로 분리하여 흰색 고체인 methyl 6-(benzyloxy)benzo[b]thiophene-2-carboxylate (1.42 g, 4.76 mmol, 99.3 %)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 8 : 1, Rf = 0.3
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ: 3.91 (s, 3H), 5.12, (s, 2H), 7.08 (dd, 1H, J = 1.9 Hz, J = 8.8 Hz), 7.34-7.45 (m, 6H), 7.73 (d, 1H, J = 8.7 Hz), 7.96 (s, 1H); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ: 52.3, 70.6, 105.9, 116.2, 126.3, 127.4, 128.1, 128.6, 130.3, 130.9, 133.0, 136.5, 144.1, 158.6, 163.1; GC-MS m/z 298 ([M]+, base).
(6) (6-(benzyloxy)benzo[b]thiophen-2-yl)methanol 의 합성
100 mL round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 tetrahydrofuran (10 mL)를 넣고, 2 M LAH (Lithium aluminum hydride) in THF (5.6 mL, 5.63 mmol, 1.2 eq.)을 0℃에서 넣고 교반시킨다. methyl 6-(benzyloxy)benzo[b]thiophene-2-carboxylate (1.4 g, 4.69 mmol)에 tetrahydrofuran (5 mL) 녹인 것을 0℃하에서 천천히 넣어 준 후 이 반응 물질을 1시간 실온에서 교반시킨다. 반응이 완결 되면 물 (5 mL)를 0℃로 온도를 낮추어 천천히 넣어준 후 celite로 여과 하였다. Na2SO4를 넣어주어 수분을 제거한 후, 회전농축기로 용매를 제거하여 흰색 고체인 (6-(benzyloxy)benzo[b]thiophen-2-yl)methanol (1.26 g, 4.66 mmol, 99.2 %)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 4 : 1, Rf = 0.2
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ: 2.13 (br s, 1H), 4.83 (s, 2H), 5.08 (s, 2H), 7.02 (dd, 1H, J = 1.9 Hz, J = 8.8 Hz), 7.01 (s, 1H), 7.31-7.44 (m, 6H), 7.57 (d, 1H, J = 8.7 Hz); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ: 60.9, 70.7, 106.8, 115.0, 121.1, 124.1, 127.4, 127.9, 128.5, 133.8, 137.0, 141.4, 142.3, 156.6; GC-MS m/z 270 ([M]+, base).
(7) 6-(benzyloxy)benzo[b]thiophene-2-carbaldehyde 의 합성
100 mL round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 (6-(benzyloxy)benzo[b]thiophen-2-yl)methanol (1.26 g, 4.66 mmol)와 IBX (2-iodoxybenzoic acid, 1.96 g, 6.99 mmol)를 넣고, dimethyl sulfoxide (20 mL)로 녹여준다. 10시간 동안 90℃에서 환류하면서 교반시킨다. 반응이 완결되면 ethyl acetate (30 mL)를 첨가하여 준다. 포화된 NaHCO3 (sodium bicarbonate, 30 mL) 와 brine (30 mL)으로 씻어준다. Na2SO4를 넣어주어 수분을 제거한 후, 회전농축기로 용매를 제거하여 노란색 고체인 6-(benzyloxy)benzo[b] thiophene-2-carbaldehyde (1.18 g, 4.40 mmol, 94.4 %)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 8 : 1, Rf = 0.2
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ: 5.15 (s, 2H), 7.11 (dd, 1H, J = 2.4 Hz, J = 8.7 Hz), 7.34-7.45 (m, 6H), 7.80 (d, 1H, J = 8.7 Hz), 7.92 (s, 1H), 9.99 (s, 1H); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ: 70.9, 106.5, 117.0, 127.2, 127.6, 128.3, 128.8, 139.1, 134.2, 136.5, 141.6, 145.2, 159.7, 183.8; GC-MS m/z 268 ([M]+, base).
(8) (E)-6-(benzyloxy)-2-(3,5-bis(benzyloxy)styryl)benzo[b]thiophene 의 합성
100 mL round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 3,5-dibenzyloxybenzyl diethylphosphonate (1.94 g, 4.40 mmol)를 dimethylformamide (15 mL)에 녹인다. 0℃에서 혼합물에 NaH (60% sodium hydride in mineral oil, 0.32 g, 13.19 mmol)를 넣고, 같은 온도에서 30분 동안 교반시킨다. 0℃에서 혼합물에 6-(benzyloxy)benzo[b]thiophene-2-carbaldehyde (1.18 g, 4.40 mmol)을 천천히 넣어준 후, 2시간 동안 실온에서 교반시킨다. 반응이 완결되면 ethyl acetate (30 mL)를 넣어준다. 포화된 brine (sodium chloride solution, 30 mL x 3)과 ethyl acetate (30 mL x 3)로 추출한다. Na2SO4를 넣어주어 수분을 제거한 후, 회전농축기로 용매를 제거하고 column chromatography (hexanes : ethyl acetate= 8 : 1)로 분리하면 노란색 고체인 (E)-6-(benzyloxy)-2-(3,5-bis(benzyloxy)styryl)benzo [b]thiophene (1.99 g, 3.59 mmol, 81.6 %)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 8 : 1, Rf = 0.3
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ: 5.03 (s, 4H), 5.70 (s, 2H), 6.53 (s, 1H), 6.71 (s, 2H,), 6.78 (d, 1H, J = 16.2 Hz), 6.98 (d, 1H, J = 9.0 Hz), 7.14 (d, 1H, J = 19.5 Hz), 7.21 (d, 1H, J = 8.4 Hz), 7.28-7.40 (m, 16H), 7.53 (d, 1H, J = 8.7 Hz); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ: 70.4, 70.7, 102.1, 102.2, 106.1, 106..3, 106.7, 115.0, 123.0, 124.0, 127.4, 127.9, 128.5, 129.3, 129.7, 134.5, 136.9, 137.0, 138.9, 139.3, 140.5, 140.6, 157.1, 160.2; LRMS (EI+) m/z (%): 554 ([M]+, base), 463, 281, 91.
(9) (E)-5-(2-(6-hydroxybenzo[b]thiophen-2-yl)vinyl)benzene-1,3-diol (2)의 합성
Figure 112017120756913-pat00008
100 mL round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 (E)-6-(benzyloxy)-2-(3,5-bis(benzyloxy)styryl)benzo[b]thiophene (5) (0.16 g, 0.29 mmol)과 N,N-dimethylaniline (0.44 mL, 3.47 mmol)과 AlCl3 (0.61 g, 4.61 mmol)을 DCM (dichloromethane, 10 mL)에 녹인다. 실온에서 3시간 동안 교반시킨다. 반응이 완결 되면 0 ℃에서 1M HCl (10mL)을 넣어 준다. Ethyl acetate (30 mL x 3)로 추출을 하고, 포화된 NaHCO3 (sodium bicarbonate, 20 mL) 와 brine (20 mL)으로 씻어준다. Na2SO4를 넣어주어 수분을 제거한 후, 회전농축기로 용매를 제거하고 column chromatography (dichloromethane : methanol = 97 : 3)로 분리하여 노란색 고체인 (E)-5-(2-(6-hydroxybenzo[b]thiophen-2-yl)vinyl)benzene-1,3-diol (2) (0.03 g, 0.11 mmol, 37.5 %)를 얻었다.
dichloromethane : methanol = 9 : 1, Rf = 0.4
1H NMR (300 MHz, (CD3)2CO) δ: 6.31 (s, 1H), 6.56, (s, 2H), 6.75 (d, 1H, J = 16.2 Hz), 6.90 (dd, 1H, J = 1.9 Hz, J = 8.8 Hz), 7.25 (s, 1H), 7.27 (s, 1H) 7.33 (d, 1H, J = 15.9 Hz), 7.58 (d, 1H, J = 8.1 Hz) 8.41 (br s, 3H); 13C NMR (75 MHz, (CD3)2CO) δ: 103.6, 106.1, 108.3, 115.5, 123.4, 124.2, 125.1, 130.4, 134.6, 139.9, 140.5, 141.5, 156.6, 159.6; MS (EI+) m/z (%) : 284 ([M]+, 100%) HRMS m/z (M+) calcd for C16H12O3S: 284.0507, Found: 284.0510.
<실시예 3> 화합물 3 및 화합물 6의 합성
화합물 3 및 화합물 6을 하기의 반응식으로 합성하였다.
Figure 112017120756913-pat00009
(1) 4-methoxy-2-(methylselanyl)benzaldehyde 의 합성
100 mL round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 dimethyl diselenide (1.987 g, 10.57 mmol)에 DTT (dithiothreitol, 0.98 g, 6.34 mmol)을 첨가한 후 DMF (Dimethylformide, 8 mL)로 녹여주어 1시간 동안 60℃에서 환류하면서 교반시킨다. 2-fluoro-4-methoxybenzaldehyde (1.63 g, 10.57 mmol)를 첨가한 후 30분 동안 60℃에서 환류하면서 교반시킨다. DBU(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene, 3.95 mL, 26.42 mmol)을 첨가한 후 12시간동안 60℃에서 환류하면서 교반시킨다. 반응이 완결되면 dichloromethane (20mL x 3)로 추출한다. 회전농축기로 용매를 제거하고 column chromatography (hexanes : ethyl acetate= 8 : 1)로 분리하여 노란색 고체인 4-methoxy-2-(methylselanyl)benzaldehyde (1.80 g, 7.85 mmol, 74.4 %)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 8 : 1, Rf = 0.2
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ: 2.26 (s, 3H), 3.90 (s, 3H), 6.81 (dd, 1H, J = 2.2 Hz, J = 8.6 Hz), 6.90 (s, 1H), 7.71 (d, 1H, J = 8.4 Hz), 9.95 (s, 1H); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ: 5.8, 55.6, 110.1, 114.2, 128.5, 136.9, 140.8, 163.8, 190,3; LRMS (EI+) m/z (%): 230 ([M]+), 215 (base), 187, 135.
(2) methyl 2-((2-formyl-5-methoxyphenyl)selanyl)acetate 의 합성
100 mL round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 4-methoxy-2-(methylselanyl) benzaldehyde (1.30 g, 5.67 mmol)를 methyl bromoacetate (10.10 mL, 113.47 mmol)에 녹인 후 3시간 동안 60℃에서 환류하면서 교반시킨다. 반응이 완결되면 회전농축기로 용매를 제거하여 흰색 고체인 methyl 2-((2-formyl-5-methoxyphenyl) selanyl)acetate (1.63 g, 5.67 mmol, quantitative)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 4 : 1, Rf = 0.3
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ: 3.56 (s, 2H), 3.72 (s, 3H), 3.93 (s, 3H), 6.85 (dd, 1H, J = 1.9 Hz, J = 8.2 Hz), 7.29 (s, 1H), 7.72 (d, 1H, J = 9.0 Hz) 9.92 (s, 1H); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ: 25.2, 52.5, 55.8, 111.9, 114.6, 128.2, 136.7, 139.2, 164.0, 171.1, 190.4; LRMS (EI+) m/z (%): 288 ([M]+), 286, 214 (base), 187.
(3) methyl 6-methoxybenzo[b]selenophene-2-carboxylate 의 합성
100 mL round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 methyl 2-((2-formyl-5-methoxyphenyl)selanyl)acetate (0.48 g, 1.67 mmol)와 K2CO3 (Potassium carbonate, 0.69 g, 5.01 mmol)를 넣고 acetonitrile (15 mL)로 녹여준다. 4시간 동안 60℃에서 환류하면서 교반시킨다. 반응이 완결되면 ethyl acetate (25 mL x 2) 로 추출한다. Na2SO4를 넣어주어 수분을 제거한 후, 회전농축기로 용매를 제거하여 흰색 고체인 methyl 6- methoxybenzo[b]selenophene-2-carboxylate (0.42 g, 1.56 mmol, 93.3 %)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 4 : 1 , Rf = 0.6
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 3.86 (s, 3H), 3.89 (s, 3H), 6.98 (dd, 1H, J = 2.4 Hz, J = 8.7 Hz), 7.34 (s, 1H), 7.73 (d, 1H, J = 8.7 Hz), 8.18 (s, 1H); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ: 52.3, 55.6, 108.4, 115.0, 127.9, 132.7, 134.1, 135.0, 145.9, 159.3, 164.1; LRMS (EI+) m/z (%): 270 ([M]+, base), 268, 239, 168.
(4) methyl 6-hydroxybenzo[b]selenophene-2-carboxylate 의 합성
100 mL round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 methyl 6- methoxybenzo[b] selenophene-2-carboxylate (0.22 g, 0.82 mmol)을 녹인다. -10 ℃에서 BBr3 (boron tribromide, 0.32 mL, 3.44 mmol)을 가한 후 30분간 교반시킨다. 실온에서 3시간 동안 교반시킨다. 0 ℃에서 methanol을 넣어 준 후, 30분간 교반시킨다. 반응이 완결 되면 diethyl acetate (30 mL x 3)로 추출을 하고, Na2SO4를 넣어주어 수분을 제거한 후, 회전농축기로 용매를 제거하고 column chromatography (hexanes : ethyl acetate = 8 : 1)로 분리하여 흰색 고체인 methyl 6-hydroxybenzo[b]selenophene-2-carboxylate (0.20 g, 0.78 mmol, 93.3 %)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 4 : 1 , Rf = 0.3
1H NMR (300 MHz, (CD3)2SO) δ: 3.82 (s, 3H), 6.91 (d, 1H, J = 1.2 Hz), 7.44(s, 1H), 7.82 (d, 1H, J = 8.4 Hz), 8.24 (s, 1H), 10.11 (br s, 1H); 13C NMR (75 MHz, (CD3)2SO) δ: 62.0, 120.8, 125.2, 138.2, 140.3, 143.2, 144.2, 154.9, 167.1, 173.3; LRMS (EI+) m/z (%): 256 ([M]+, base), 254, 225, 197.
(5) methyl 6-(benzyloxy)benzo[b]selenophene-2-carboxylate 의 합성
100 mL round-bottom flask에 condenser를 장착한 후 argon 분위기 하에서 methyl 6-hydroxybenzo[b]selenophene-2-carboxylate (0.19 g, 0.74 mmol)과 K2CO3 (0.21 g, 1.49 mmol)를 넣고 acetone (10 mL)에 넣어 30분간 교반시킨다. Benzyl bromide (0.10 mL, 0.82 mmol)를 첨가한 후 4시간 동안 reflux한다. 반응이 완결되면 냉각시킨 후, 물 (10 mL)를 첨가하여 ethyl acetate (30 mL x 3)로 추출한 후, Na2SO4를 넣어 수분을 제거한다. 회전농축기로 용매를 제거하여 흰색 고체인 methyl 6-(benzyloxy)benzo[b] selenophene-2-carboxylate (0.26 g, 0.74 mmol, quantitative)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 8 : 1, Rf = 0.4
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ: 3.89 (s, 3H), 5.11 (s, 2H), 7.06 (dd, 1H, J = 2.3 Hz, J = 8.6 Hz), 7.33-7.44 (m, 6H), 7.75 (d, 1H, J = 8.7 Hz), 8.18 (s, 1H); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ:52.4, 70.6, 109.8, 115.7, 127.3, 128.1, 128.6, 133.0, 134.1, 135.3, 136.5, 145.9, 158.5, 164.2; LRMS (EI+) m/z (%): 346 ([M]+, base), 344, 255, 168.
(6) (6-(benzyloxy)benzo[b]selenophen-2-yl)methanol 의 합성
100 mL round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 tetrahydrofuran (8 mL)를 넣고, 2 M LAH in THF (Lithium aluminum hydride) (1.91 mL, 3.82 mmol, 1.2 eq.)을 0℃에서 넣고 교반시킨다. Methyl 6-(benzyloxy)benzo[b]selenophene-2-carboxylate (1.1 g, 3.19 mmol)에 tetrahydrofuran (20 mL) 녹인 것을 0℃하에서 천천히 넣어 준 후 이 반응 물질을 1시간 30분동안 실온에서 교반시킨다. 반응이 완결 되면 물 (5 mL)를 0℃로 온도를 낮추어 천천히 넣어준 후 celite로 여과 후 diethyl acetate (20 mL x 3)로 추출을 하고, Na2SO4를 넣어주어 수분을 제거한 후, 회전농축기로 용매를 제거하여 흰색 고체인 (6-(benzyloxy)benzo[b]selenophen-2-yl)methanol (1.01 g, 3.18 mmol, 99.0 %)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 4 : 1, Rf = 0.1
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ: 2.15 (s, 1H), 4.85 (d, 2H, J = 5.4 Hz), 5.08 (s, 2H), 7.00 (d, 1H, J = 8.4 Hz), 7.24 (s, 1H), 7.34-7.44 (m, 6H), 7.56 (d, 1H, J = 8.1 Hz); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ: 62.9, 70.7, 110.5, 114.6, 124.0, 125.6, 127.4, 127.9, 128.5, 136.0, 137.0, 142.6, 146.4, 156.5; LRMS (EI+) m/z (%): 318 ([M]+, base), 316, 227, 91.
(7) 6-(benzyloxy)benzo[b]selenophene-2-carbaldehyde 의 합성
100 mL round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 (6-(benzyloxy)benzo[b] selenophen-2-yl)methanol (0.21 g, 0.66 mmol)와 IBX (2-iodoxybenzoic acid, 0.28 g, 0.99 mmol)를 넣고, dimethyl sulfoxide (3 mL)로 녹여준다. 2시간 동안 90℃에서 환류하면서 교반시킨다. 반응이 완결되면 ethyl acetate (15 mL)를 첨가하여 준다. 포화된 NaHCO3 (sodium bicarbonate, 20 mL) 와 brine (20 mL)으로 씻어준다. Na2SO4를 넣어주어 수분을 제거한 후, 회전농축기로 용매를 제거하여 노란색 고체인 6-(benzyloxy)benzo[b]selenophene-2-carbaldehyde (0.21 g, 0.66 mmol, quantitative)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 8 : 1, Rf = 0.4
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ: 5.14 (s, 2H), 7.09 (dd, 1H, J = 2.1 Hz, J = 8.7 Hz), 7.34-7.45 (m, 6H), 7.82 (m, 1H, J = 9.0 Hz), 8.15 (s, 1H), 9.89 (s, 1H); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ: 70.7, 110.2, 116.1, 127.4, 128.2, 128.6, 128.8, 135.1, 136.3, 138.1, 144.5, 146.1, 159.3, 184.9; LRMS (EI+) m/z (%): 316 ([M]+, base) 225 (base), 169, 167.
(8) (E)-6-(benzyloxy)-2-(3,5-bis(benzyloxy)styryl)benzo[b]selenophene 의 합성
100 mL round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 3,5-dibenzyloxybenzyl diethyl phosphonate (0.28 g, 0.63 mmol)를 dimethylformamide (6 mL)에 녹인다. 실온에서 혼합물에 NaH (60% sodium hydride in mineral oil, 0.046 g, 1.90 mmol)를 넣고, 30분 동안 교반시킨다. 0℃에서 혼합물에 6-(benzyloxy)benzo[b]selenophene-2-carbaldehyde (26) (0.2 g, 0.63 mmol)을 천천히 넣어준 후, 3시간 동안 교반시킨다. 반응이 완결되면 증류수 10mL를 넣어준다. Diethyl acetate (15 mL x 3)과 포화된 brine (15 mL x 3)으로 추출한다. Na2SO4를 넣어주어 수분을 제거한 후, 회전농축기로 용매를 제거하고 column chromatography (dichloromethane : methanol = 99 : 1)로 분리하여 노란색 고체인 (E)-6-(benzyloxy)-2-(3,5-bis(benzyloxy)styryl)benzo[b]selenophene (0.32g, 0.53 mmol, 84.2 %)를 얻었다.
hexanes : ethyl acetate = 4 : 1, Rf = 0.6
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ: 5.04 (s, 4H), 5.09 (s, 2H), 6.53 (s, 1H), 6.62 (s, 1H, , J = 15.9 Hz) 6.71 (s, 2H) 6.97 (d, 1H, J = 10.2 Hz), 7.22 (d, 1H, J = 15.6 Hz), 7.29-7.40 (m, 17H), 7.54 (d, 1H, J = 8.7 Hz); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ:70.4, 70.7, 102.3, 106.1, 110.5, 114.7, 125.3, 125.6, 126.9, 127.3, 127.4, 127.9, 128.5, 130.9, 136.8, 136.9, 137.0, 139.0, 141.2, 143.3, 157.1, 160.3; LRMS (EI+) m/z (%): 602 ([M]+, base), 600, 603, 329.
(9) (E)-5-(2-(6-hydroxybenzo[b]selenophen-2-yl)vinyl)benzene-1,3-diol (3)의 합성
Figure 112017120756913-pat00010
100 mL round-bottom flask에 argon 분위기 하에서 (E)-6-(benzyloxy)-2-(3,5-bis (benzyloxy)styryl)benzo[b]selenophene (0.27 g, 0.45 mmol)과 N,N-dimethylaniline (1.02 mL, 8.08 mmol)과 AlCl3 (1.44 g, 10.77 mmol)을 DCM (dichloromethane, 15 mL)에 녹인다. 실온에서 3시간 동안 교반시킨다. 반응이 완결 되면 0 ℃에서 1M HCl (10mL)을 넣어 준다. Ethyl acetate (30 mL x 3)로 추출을 하고, 포화된 NaHCO3 (sodium bicarbonate, 20 mL) 와 brine (20 mL)으로 씻어준다. Na2SO4를 넣어주어 수분을 제거한 후, 회전농축기로 용매를 제거하여 column chromatography (dichloromethane : methanol = 97 : 3)로 분리하면 노란색 고체인 (E)-5-(2-(6-hydroxybenzo[b]selenophen-2-yl)vinyl)benzene-1,3-diol (0.06 g, 0.18 mmol, 40.0 %)를 얻었다.
dichloromethane : methanol = 9 : 1, Rf = 0.4
1H NMR (300 MHz, (CD3)2CO) δ: 6.30 (s, 1H), 6.55, (s, 2H), 6.61 (s, 1H, J = 15.6 Hz), 6.87 (dd, 1H, J = 1.8 Hz, J = 8.4 Hz), 7.33 (d, 2H, J = 15.6 Hz), 7.41 (s, 1H), 7.56 (d, 1H, J = 8.7 Hz) 8.40 (br s, 3H); 13C NMR (75 MHz, (CD3)2CO) δ:103.6, 106.13, 112.1, 115.3, 125.7, 126.7, 128.0, 131.6, 136.7, 140.0, 142.0, 143.2, 156.6, 159.6; MS (EI+) m/z (%): 268 ([M]+, 100 %); HRMS m/z (M+) calcd for C16H12O3Se: 331.9952, Found: 331.9954.
<실험예 1> ABTS를 이용한 항산화 평가
레즈베라트롤과 실시예 1 내지 3의 화합물을 ABTS (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)를 이용하여 항산화 활성을 평가하였다.
7 mM ABTS와 2.45 mM potassium persulfate를 물에 각각 녹여준다. ABTS는 라디칼을 형성시키기 위해서 각각의 용액을 1:1 비율로 섞어주고 빛에 의한 라디칼 소모를 최소화하기 위하여 어두운 곳에서 7-12시간동안 보관한다. DPPH 테스트 화합물 준비법과 같은 방법으로 1 mM 테스트 화합물은 1000μM, 500μM, 250μM, 125μM, 62.5μM 31.25μM, 15.63μM, 7.81μM의 농도로 각각 메탄올에 희석해준다. 준비된 ABTS 용액과 메탄올을 적절하게 희석하여 UV흡광도가 1.000이 되도록 조정한다. 시험관에 0.9 mL의 ABTS 용액과 0.1 mL 테스트 화합물을 섞어준다. 이때 시험관에 담겨있는 용액의 색깔이 초록색에서 투명하게 변환되면 항산화 효과가 있는 것이다. 8개의 테스트 화합물 시험관을 제외한 0.9 mL의 ABTS 용액과 0.1 mL 메탄올을 섞은 시험관은 control 값으로서 사용한다. 10-15분 후에, 734 nm에서 낮은 농도부터 최소 3번 반복하여 측정하고 UV흡광도를 이용하여 inhibition % 값을 구한다.
Inhibition % = [1-(As/Ac)]× 100(%)
As= UV absorbance of test sample
Ac= UV absorbance of control
그 결과를 도 1에 나타내었다.
항산화 효과가 있다고 알려진 resveratrol을 control로 ABTS를 이용하여 항산화 효과를 비교한 결과, 새롭게 합성된 실시예 1(benzofuran), 실시예 2(benzothiophene), 실시예 3(benzoselenophene) 항산화제가 resveratrol 보다 더욱 좋은 항산화 효과를 가지는 것을 도 1을 통해 보여졌다. (E)-5-(2-(6-hydroxy benzofuran-2-yl)vinyl)benzene-1,3-diol은 3.39 μM, (E)-5-(2-(6-hydroxybenzo[b]thiophen-2-yl)vinyl)benzene-1,3-diol은 3.02 μM, (E)-5-(2-(6-hydroxybenzo[b] selenophen-2-yl)vinyl)benzene-1,3-diol은 2.75 μM의 낮은 농도에서 IC50 (inhibitory concentration) 값이 나타났다. Control로 사용된 resveratrol은 5.15 μM의 농도에서 IC50값이 나타났다. 같은 16족 원소 중에서 원소 번호가 클수록 IC50값이 낮아 지는 것으로 보아 항산화 능력에 더 좋은 영향을 미치는 것으로 보여졌다.
<실험예 2> DPPH를 이용한 항산화 평가
레즈베라트롤과 실시예 1 내지 3의 화합물을 DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl)를 이용하여 항산화 활성을 평가하였다.
DPPH를 에탄올에 녹여 1.5mM 용액을 만들고, 빛에 의한 라디칼 소모를 최소화하기 위하여 어두운 곳에서 7-12시간동안 보관한다. 1mM 테스트 화합물은 1000μM, 500μM, 250μM, 125μM, 62.5μM, 31.25μM, 15.63μM, 7.81μM 등의 농도로 희석해준다. DPPH 용액과 메탄올을 적절하게 희석하여 UV흡광도가 1.000이 되도록 조정한다. Test tube에 0.9 mL의 DPPH 용액과 0.1 mL 테스트 화합물을 섞어준다. 섞어준 혼합물을 UV cell에 넣어주고 517nm에서 낮은 농도부터 최소 3번 반복하여 측정한다. UV흡광도를 이용하여 inhibition %값을 구한다.
Inhibition % = [1-(As/Ac)]× 100(%)
As= UV absorbance of test sample
Ac= UV absorbance of control
Resveratrol을 control로 DPPH를 이용하여 항산화 효과를 측정한 결과, resveratrol은 IC50값이 100 μM 이상으로 항산화 효과는 기대할 수 없었다. 새롭게 합성된 실시예 1(benzofuran), 실시예 2(benzothiophene), 실시예 3(benzoselenophene)의 항산화제는 resveratrol과 다르게 항산화 효과를 가지는 것을 도 2를 통해 보여졌다. (E)-5-(2-(6-hydroxy benzofuran-2-yl)vinyl)benzene-1,3-diol은 40.20 μM, (E)-5-(2-(6-hydroxybenzo[b]thiophen-2-yl)vinyl)benzene-1,3-diol은 46.52 μM, (E)-5-(2-(6-hydroxybenzo[b]selenophen-2-yl)vinyl)benzene-1,3-diol은 36.71 μM의 농도에서 IC50 값이 나타났다. ABTS와는 다르게 benzofuran에서의 값이 benzothiophene 보다 조금 좋은 효과가 있는 것으로 보여졌고, benzoselenophene이 가장 좋은 효과를 가지는 것으로 보여졌다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 하기 반응식으로 화합물 1을 제조하는 방법.

    Figure 112017120756913-pat00013

  6. 하기 반응식으로 화합물 2를 제조하는 방법.
    Figure 112017120756913-pat00014

  7. 하기 반응식으로 화합물 3을 제조하는 방법.
    Figure 112017120756913-pat00015
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EP0157114B1 (de) * 1984-02-06 1989-06-28 MAPAL Fabrik für Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG Messerplatte
WO2010068287A2 (en) * 2008-12-11 2010-06-17 Angion Biomedica Corp. Small molecule modulators of hepatocyte growth factor (scatter factor) activity

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