KR102182648B1 - 마이코페놀산, 이의 페닐설페닐 및 페닐셀레닐 유도체의 합성방법 - Google Patents

마이코페놀산, 이의 페닐설페닐 및 페닐셀레닐 유도체의 합성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이코페놀산, 이의 페닐설페닐 및 페닐셀레닐 유도체 화합물의 합성방법, 상기 합성방법에 의해 합성된 신규한 마이코페놀산의 페닐설페닐 또는 페닐셀레닐 유도체 화합물에 관한 것이다. 본 발명의 새로운 마이코페놀산의 합성방법은 종래 합성방법과 비교하여 보호기를 사용하지 않으며 반응단계가 간단하고 높은 수득율을 갖는다. 따라서, 본 발명의 합성방법은 마이코페놀산을 높은 수율의 대량생산 방법에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

마이코페놀산, 이의 페닐설페닐 및 페닐셀레닐 유도체의 합성방법{Method of Synthesis for Mycophenolic Acid and Its Phenylsulfenyl and Phenylseleny Analogues}
본 발명은 마이코페놀산, 이의 페닐설페닐 및 페닐셀레닐 유도체 화합물의 합성방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 합성방법에 의해 합성된 신규 마이코페놀산의 페닐설페닐 또는 페닐셀레닐 유도체 화합물에 관한 것이다.
마이코페놀산(mycophenolic acid)는 가장 오래된 항암제 중 하나로 알려져 있는 물질이다(Gosio, B. G. R. Accad. Med. Torino 1893, 61, 484). 이 물질은 항암제로 사용될 뿐만 아니라, 항바이러스, 항진균제, 항생제, 건선치료제 특성을 갖는 것으로도 알려져 있다(Williams, R. H.; Lively, D. H.; DeLong, D. C.; Cline, J. C.; Sweeney, M. J.; Poore, G. A.; Larson, S. H. J. Antiblot. Ser. A., 1968, 21, 463; Silverman Kitchin, J. E.; Pomeranz, M. K.; Pak, G.; Washenik, K.; Shupack, J. L. J. Am. Acad. Dermatol. 1997, 37, 445). 마이코페놀산의 전체 합성방법은 Birch에 의해 최초로 보고되었고(Birch, A. J.; Wright, J. J. J. Chem. Soc. D 1969, 788), 그 이후 다른 합성방법들이 보고되었으나(Aust. J. Chem. 1969, 22, 2635 & J. Org. Chem. 1995, 60, 4542 & Tetrahedron Lett. 2003, 59, 1989), 종래의 합성 방법은 수득률이 낮고, 너무 많은 반응단계를 거칠 뿐만 아니라 보호기(protecting group)를 사용함으로써 합성 경로가 매우 긴 문제점이 있다. 따라서, 종래의 합성 방법들에 비해 매우 간단하며 효과적인 새로운 마이코페놀산에 대한 합성 밥법의 개발이 요구되고 있다.
본 명세서에서 언급된 특허문헌 및 참고문헌은 각각의 문헌이 참조에 의해 개별적이고 명확하게 특정된 것과 동일한 정도로 본 명세서에 참조로 삽입된다.
1. Birch, A. J.; Wright, J. J. J. Chem. Soc. D 1969, 788. 2. Birch, A. J.; Wright, J. J. Aust. J. Chem. 1969, 22, 2635. 3. Canonica, L.;Rindone, B.; Santaniello, E.; Scolastico, C. Tetrahedron 1972, 28, 4395. 4. Danheiser, R. L.; Gee, S. K.; Perez, J. J. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 806. 5. Patterson, J. W.; Huang, G. T. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1991, 1579. 6. Patterson, J. W. Tetrahedron 1993, 49, 4789. 7. Patterson, J. W. J. Org. Chem. 1995, 60, 4542. 8. de la Cruz, R. A.; Talamas, F. X.; Vazquez, A.; Muchowski, J. M. Can. J. Chem. 1997, 75, 641. 9. Covarrubias-Zuniga, A.; Gonzalez-Lucas, A. Tetrahedron Lett. 1998, 39, 2881. 10. Shimizu, I.; Lee, Y.; Fujiwara, Y. Synlett 2000, 1285. 11. Lee, Y.; Fujiwara, Y.; Ujita, K.; Nagatomo, M.; Ohta, H.; Shimizu, I. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2001, 74, 1437.
본 발명자들은 반응과정이 간단하여 높은 수득율을 갖는 새로운 마이코페놀산의 합성방법을 개발하기 위해 연구 노력하였다. 그 결과, 종래 합성방법과 비교하여 보호기를 사용하지 않으며 반응단계가 간단하고 높은 수득율을 갖는 새로운 마이코페놀산과 이의 유도체를 합성할 수 있는 신규한 방법을 개발하여 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 마이코페놀산, 이의 페닐설페닐 및 페닐셀레닐 유도체 화합물의 합성방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 합성방법에 의해 합성된 신규 마이코페놀산의 페닐설페닐 또는 페닐셀레닐 유도체 화합물을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적 및 기술적 특징은 이하의 발명의 상세한 설명, 청구의 범위 및 도면에 의해 보다 구체적으로 제시된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 반응을 포함하는 마이코페놀산 또는 이의 유도체의 제조방법을 제공한다:
Figure 112018130515200-pat00001
단, 상기 반응의 화합물 19 및 화합물 22에서 R은 OMe, SPh, 또는 SePh이다.
상기 반응은 스틸리 커플링(Stille coupling) 반응을 통해 이루어진다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 반응 화합물
Figure 112018130515200-pat00002
은 다음의 반응 (a) 내지 (e)을 통해 제조된다.
반응 (a)
Figure 112018130515200-pat00003
반응 (b)
Figure 112018130515200-pat00004
반응 (c)
Figure 112018130515200-pat00005
반응 (d)
Figure 112018130515200-pat00006
반응 (e)
Figure 112018130515200-pat00007
상기 반응 (a)는 상업적으로 구입 가능한 에틸알레노에이트(ethyl allenoate)를 물(water)용매 하에서 NBS(N-Bromosuccinimide)와 반응시켜, 4-브로모-푸란논(4-bromo-furannone)(화합물 2)를 제조하는 반응이다.
상기 반응 (b)는 4-브로모-푸란논을 에놀라이제이션(enolization) 시킨 후, 이어서, 피발로일 클로라이드와 반응시켜 디엔에스테르 화합물을 제조한 후, 말레산 무수물 존재하에 디엘스-알더 반응(Diels-Alder reaction)을 진행시켜, 화합물 4를 제조하는 반응이다.
상기 반응 (c)는 상기 화합물 4를 환원 반응시켜 화합물 5를 제조하는 반응이다.
상기 반응 (d)는 상기 화합물 5를 브롬화구리I(Copper bromide I, CuBr) 및 소디엄메톡사이드(NaOMe)와 반응시켜 화합물 6을 제조한다.
상기 반응 (e)는 상기 화합물 6을 요오드화(iodination) 반응시켜 화합물 7을 제조하는 반응이다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 화합물
Figure 112018130515200-pat00008
은 다음의 반응 (a′) 내지 (d′)을 통해 제조된다.
반응 (a′)
Figure 112018130515200-pat00009
반응 (b′)
Figure 112018130515200-pat00010
반응 (c′)
Figure 112018130515200-pat00011
반응 (d′)
Figure 112018130515200-pat00012
상기 반응 (a′)는 화합물 8로부터 S-Ph 락톤 화합물인 화합물 9을 제조하는 반응이다.
상기 반응 (b′)는 락톤 화합물인 화합물 9를 에놀라이제이션시킨 후, 이어서, 피발로일 클로라이드와 반응시켜 디엔에스테르 화합물을 제조한 후, 말레산 무수물 존재하에 디엘스-알더 반응(Diels-Alder reaction)을 진행시켜, 화합물 11를 제조하는 반응이다.
상기 반응 (c')는 상기 화합물 11를 환원반응시켜 화합물 12를 제조하는 반응이다.
상기 반응 (d′)는 상기 화합물 12를 요오드화(iodination) 반응시켜 화합물 13을 제조하는 반응이다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 화합물
Figure 112018130515200-pat00013
은 다음의 반응 (a″) 내지 반응 (d″)을 통해 제조된다.
(a″)
Figure 112018130515200-pat00014
(b″)
Figure 112018130515200-pat00015
(c″)
Figure 112018130515200-pat00016
(d″)
Figure 112018130515200-pat00017
상기 반응 (a″)는 화합물 1에 아세토니트릴 및 물 용매 존재하에 PhSeCl을 처리하여 화합물 14를 제조하는 반응이다.
상기 반응 (b″)는 화합물 14를 에놀라이제이션시킨 후, 이어서, 피발로일 클로라이드와 반응시켜 디엔에스테르 화합물을 제조한 후, 말레산 무수물 존재하에 디엘스-알더 반응(Diels-Alder reaction)을 진행시켜, 화합물 16를 제조하는 반응이다.
상기 반응 (c″)는 상기 화합물 16를 환원반응시켜 화합물 17를 제조하는 반응이다.
상기 반응 (d″)는 상기 화합물 17를 요오드화(iodination) 반응시켜 화합물 18을 제조하는 반응이다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면,
상기 화합물 21,
Figure 112018130515200-pat00018
은 다음의 반응을 통해 제조된다.
Figure 112018130515200-pat00019
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 방법은 다음의 반응을 더 포함한다.
Figure 112018130515200-pat00020
상기 반응에서 화합물 22 및 화합물 23의 R은 OMe, SPh, 또는 SePh이다. 상기 반응은 THF/물(water)하에서 LiOH 및 물(H2O)와 반응시켜 마이코페놀산 또는 이의 페닐설페닐, 페닐셀레닐 유도체 화합물을 최종적으로 합성하는 반응이다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 페닐설페닐 또는 페닐셀레닐 마이코페놀산 유도체 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112018130515200-pat00021
[화학식 2]
Figure 112018130515200-pat00022
본 발명은 마이코페놀산, 이의 페닐설페닐 및 페닐셀레닐 유도체 화합물의 합성방법, 상기 합성방법에 의해 합성된 신규한 마이코페놀산의 페닐설페닐 또는 페닐셀레닐 유도체 화합물에 관한 것이다. 본 발명의 새로운 마이코페놀산의 합성방법은 종래 합성방법과 비교하여 보호기를 사용하지 않으며 반응단계가 간단하고 높은 수득율을 갖는다. 따라서, 본 발명의 합성방법은 마이코페놀산을 높은 수율의 대량생산 방법에 유용하게 사용될 수 있다.
실시예
실시예 1: 마이코페놀산의 제조
마이코페놀산을 다음의 반응을 통해 제조하였다.
반응 (a):
Figure 112018130515200-pat00023
상기 반응 (a)를 통해 상업적으로 구입 가능한 에틸알레노에이트(ethyl allenoate)를 물(water) 용매 하에서 NBS(N-Bromosuccinimide)와 반응시켜, 4-브로모-푸란논(4-bromo-furannone)(화합물 2)를 제조하였다. 상기 반응은 상온(room temperature)에서 진행시킬 수 있다.
반응 (b):
Figure 112018130515200-pat00024
상기 반응 (b)를 통해, 상기 반응 (a)에서 제조한 4-브로모-푸란논을 에놀라이제이션(enolization) 시킨 후, 이어서, 피발로일 클로라이드와 반응시켜 디엔에스테르 화합물을 제조하고, 말레산 무수물 존재하에 디엘스-알더 반응(Diels-Alder reaction)을 진행시켜, 화합물 4를 제조하였다. 상기 화합물 2에서 중간체 화합물 3으로의 반응은 바람직하게는 60℃에서 행해질 수 있다. 상기 화합물 3에서 화합물 4로의 반응은 바람직하게는 -10℃에서 행해질 수 있다.
반응 (c):
Figure 112018130515200-pat00025
상기 반응 ( c)를 통해, 상기 화합물 4를 소듐보로하이드라이드(NaBH4)와의 환원반응시켜 화합물 5를 제조하였다. 상기 반응은 바람직하게는 0℃ 내지 상온의 온도범위에서 행할 수 있다.
반응 (d):
Figure 112018130515200-pat00026
상기 반응 (d)를 통해, 상기 화합물 5를 브롬화구리I(Copper bromide I, CuBr) 및 소디엄메톡사이드(NaOMe)와 반응시켜 화합물 6을 제조하였다. 상기 반응에서 용매 EtOAc(에틸아세테이트)와 톨루엔(toluene)은 바람직하게는 1:1의 비율로 사용할 수 있으며, 반응은 바람직하게는 상온 내지 80℃의 온도범위에서 행해질 수 있다.
반응 (e):
Figure 112018130515200-pat00027
상기 반응 (e)를 통해 상기 화합물 6을 요오드화(iodination) 반응시켜 화합물 7을 제조하였다. 상기 반응은 바람직하게는 상온(room temperature)에서 행할 수 있다.
반응 (f):
Figure 112018130515200-pat00028
상기 반응 (f)에서 화합물 7과 화합물 21을 스틸리 커플링(Stille coupling) 반응시켜 화합물 24를 합성하였다. 상기 반응 (f)에서의 상기 화합물 21은 다음의 반응 (f-1)을 통해 합성하였다.
반응 (f-1):
Figure 112018130515200-pat00029
상기 반응 (f-1)에서, THF하에서 CuCN 및 t-BuLi를 반응시킨 후, 화합물 20을 반응시켜 화합물 21을 제조하였다. 상기 반응에서 바람직하게는 CuCN 및 t-BuLi를 -78℃에서 15분동안 반응시킬 수 있으며, 화합물 20과의 반응은 -78℃에서 45분동안 반응시킬 수 있다.
반응 (g):
Figure 112018130515200-pat00030
상기 반응(g)를 통해, 화합물 24로부터 THF/물(water)하에서 LiOH 및 물(H2O)와 반응시켜 마이코페놀산(화합물 27)을 제조하였다. 상기 반응 (g)에서 바람직하게는 THF : 물(water)의 비율은 4:2 이며, 바람직하게는 24 시간 동안 반응시킬 수 있다.
실시예 2: 마이코페놀산의 페닐설페닐 유도체의 제조
마이코페놀산의 페닐설페닐 유도체를 다음의 반응을 통해 제조하였다.
반응 (a′):
Figure 112018130515200-pat00031
상기 반응 (a′)을 통해, 화합물 8로부터 S-Ph 락톤 화합물인 화합물 9을 제조하였다. 상기 화합물 8은 상업적으로 구입가능하다. 상기 반응 (a′)는 바람직하게는 상온에서 행할 수 있다.
반응 (b′):
Figure 112018130515200-pat00032
상기 반응 (b′)를 통해, 락톤 화합물인 화합물 9를 에놀라이제이션시킨 후, 이어서, 피발로일 클로라이드와 반응시켜 디엔에스테르 화합물을 제조한 후, 말레산 무수물 존재하에 디엘스-알더 반응(Diels-Alder reaction)을 진행시켜, 화합물 11를 제조하였다. 상기 화합물 9에서 중간체 화합물 10으로의 반응은 바람직하게는 60℃에서 행해질 수 있고, 상기 화합물 3에서 화합물 4로의 반응은 바람직하게는 -10℃에서 행해질 수 있다.
반응 (c′):
Figure 112018130515200-pat00033
상기 반응 (c′)를 통해, 상기 화합물 11를 환원 반응시켜 화합물 12를 제조하였다. 상기 반응(c′)에서 상기 화합물 11을 소듐보로하이드라이드(NaBH4)와의 환원반응을 통해 화합물 12를 제조하였다. 상기 반응(c′)은 바람직하게는 0℃ 내지 상온의 온도범위에서 행할 수 있다.
반응 (d′):
Figure 112018130515200-pat00034
상기 반응 (d′)를 통해, 상기 화합물 12를 요오드화(iodination) 반응시켜 화합물 13을 제조하였다. 상기 반응은 바람직하게는 상온(room temperature)에서 행할 수 있다.
반응 (e′):
Figure 112018130515200-pat00035
상기 반응 (e′)를 통해, 화합물 13과 화합물 21이 스틸리 커플링(Stille coupling) 반응시켜 화합물 25를 합성하였다. 상기 화합물 21은 상기 설명된 실시예 1의 반응 (f-1)을 통해 제조하였다.
반응 (g′):
Figure 112018130515200-pat00036
상기 반응 (g′)를 통해, 화합물 25로부터 THF/물(water)하에서 LiOH 및 물(H2O)와 반응시켜 마이코페놀산의 페닐설페닐 유도체인 화합물 28을 제조하였다. 상기 반응 (g′)에서 바람직하게는 THF : 물(water)의 비율은 4:2 이며, 바람직하게는 24 시간 동안 반응시킬 수 있다.
실시예 3: 마이코페놀산의 페닐셀레닐 유도체의 제조
마이코페놀산의 페닐셀레닐 유도체를 다음의 반응을 통해 제조하였다.
반응 (a″):
Figure 112018130515200-pat00037
상기 반응(a″)를 통해, 화합물 1에 아세토니트릴 및 물(water) 용매 존재하에 PhSeCl을 처리하여 화합물 14를 제조하였다. 상기 화합물 1은 상업적으로 구입가능하다. 상기 용매 아세토니트릴:물(water)의 비율은 바람직하게는 11:1이다. 상기 반응 온도는 바람직하게는 상온이다.
반응 (b″):
Figure 112018130515200-pat00038
상기 반응 (b″)를 통해, 화합물 14를 에놀라이제이션시킨 후, 이어서, 피발로일 클로라이드와 반응시켜 디엔에스테르 화합물을 제조한 후, 말레산 무수물 존재하에 디엘스-알더 반응(Diels-Alder reaction)을 진행시켜, 화합물 16를 제조하였다. 상기 화합물 14에서 중간체 화합물 15로의 반응은 바람직하게는 60℃에서 행해질 수 있다. 상기 중간체 화합물 15에서 화합물 16으로의 반응은 바람직하게는 -10℃에서 행해질 수 있다.
반응 (c″):
Figure 112018130515200-pat00039
상기 반응 (c″)를 통해, 상기 화합물 16를 환원반응시켜 화합물 17를 제조하였다. 상기 반응(c″)은 바람직하게는 0℃ 내지 상온의 온도범위에서 행할 수 있다.
반응 (d″):
Figure 112018130515200-pat00040
상기 반응 (d″)를 통해, 상기 화합물 17를 요오드화(iodination) 반응시켜 화합물 18을 제조하였다. 상기 반응 (d″)는 바람직하게는 상온에서 행할 수 있다.
반응 (e″):
Figure 112018130515200-pat00041
상기 반응 (e″)를 통해, 화합물 17과 화합물 21이 스틸리 커플링(Stille coupling) 반응시켜 화합물 26를 합성하였다. 상기 화합물 21은 상기 설명된 실시예 1의 반응 (f-1)을 통해 제조하였다.
반응 (g″):
Figure 112018130515200-pat00042
상기 반응 (g″)를 통해, 화합물 26로부터 THF/물(water)하에서 LiOH 및 물(H2O)와 반응시켜 마이코페놀산의 페닐셀레닐 유도체인 화합물 29을 제조하였다. 상기 반응 (g″)에서 바람직하게는 THF : 물(water)의 비율은 4:2 이며, 바람직하게는 24 시간 동안 반응시킨다.
본 명세서에서 설명된 구체적인 실시예는 본 발명의 바람직한 구현예 또는 예시를 대표하는 의미이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되지는 않는다. 본 발명의 변형과 다른 용도가 본 명세서 특허청구범위에 기재된 발명의 범위로부터 벗어나지 않는다는 것은 당업자에게 명백하다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 다음의 반응을 포함하는 마이코페놀산 또는 이의 유도체의 제조방법으로서,
    Figure 112020052529357-pat00065

    상기 반응의 화합물 19 및 화합물 22에서 R은 OMe이고,
    상기 화합물
    Figure 112020052529357-pat00044
    은 다음의 반응 (a) 내지 (e)을 통해 제조되는 것을 특징으로 하는 제조방법:
    (a)
    Figure 112020052529357-pat00045


    (b)
    Figure 112020052529357-pat00046


    (c )
    Figure 112020052529357-pat00047


    (d)
    Figure 112020052529357-pat00048


    (e)
    Figure 112020052529357-pat00049

  3. 다음의 반응을 포함하는 마이코페놀산 또는 이의 유도체의 제조방법으로서,
    Figure 112020052529357-pat00066

    상기 반응의 화합물 19 및 화합물 22에서 R은 SPh이고,
    상기 화합물
    Figure 112020052529357-pat00050
    은 다음의 반응 (a′) 내지 (d′)을 통해 제조되는 것을 특징으로 하는 제조방법:
    (a′)
    Figure 112020052529357-pat00051

    (b′)
    Figure 112020052529357-pat00052

    (c′)
    Figure 112020052529357-pat00053

    (d′)
    Figure 112020052529357-pat00054

  4. 다음의 반응을 포함하는 마이코페놀산 또는 이의 유도체의 제조방법으로서,
    Figure 112020052529357-pat00067

    상기 반응의 화합물 19 및 화합물 22에서 R은 SePh이고,
    상기 화합물
    Figure 112020052529357-pat00055
    은 다음의 반응 (a″) 내지 (d″)을 통해 제조되는 것을 특징으로 하는 제조방법:
    (a″)
    Figure 112020052529357-pat00056

    (b″)
    Figure 112020052529357-pat00057

    (c″)
    Figure 112020052529357-pat00058

    (d″)
    Figure 112020052529357-pat00059

  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화합물 21
    Figure 112020052529357-pat00060
    은 다음의 반응을 통해 제조되는 것을 특징으로 하는 제조방법:
    Figure 112020052529357-pat00061

  6. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 다음의 반응을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법:
    Figure 112020052529357-pat00062

    단, 상기 반응에서 화합물 22 및 화합물 23의 R은 OMe, SPh, 또는 SePh이다.
  7. 다음의 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 페닐설페닐 또는 페닐셀레닐 마이코페놀산 유도체 화합물.
    [화학식 1]
    Figure 112018130515200-pat00063

    [화학식 2]
    Figure 112018130515200-pat00064


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Tetrahedron, 53권, 9호, pp.3395~3400, 1997(1998. 3. 26. 공개).*

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