KR102394038B1 - 다이설파이드 화합물 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다이설파이드 화합물 및 이의 제조 방법에 대한 것으로, 전이금속 및/또는 할로겐 시약의 부재 하에서, 아조 시약을 이용하여 싸이올의 S-S 결합을 통해 다이설파이드를 합성하는 방법에 관한 것이다. 높은 수율로 합성하며, 아조 시약을 재사용할 수 있어 공정의 저가화에 용이하다.

Description

다이설파이드 화합물 및 이의 제조 방법{DISULFIDE COMPOUND AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은 다이설파이드 화합물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 전이금속 및/또는 할로겐 시약의 부재 하에서 다이알킬 아조다이카르복실레이트를 매개로 하여 싸이올의 커플링 반응을 통해 다이설파이드 유도체를 합성하며, 높은 수율을 나타내는 합성 방법이다.
다이설파이드 유도체들은 농약 및 의약품 원료 중간체에서 요구되는 방향족 티오페닐의 전구체로서 경제적으로 사용 가능하다. 또한, 그 자체로서 농약 및 의약품 원료뿐만 아니라 기능성 첨가 보조제로 사용될 수 있다.
다이설파이드 유도체를 합성하기 위해서는 이염화이황화물에 방향족 화합물을 치환하는 방법, 티오페놀 또는 설포닐클로라이드를 산화/환원 반응으로 제조하는 방법 등이 있다.
먼저, 이염화이황화물에 방향족 화합물을 치환하여 방향족 다이설파이드를 제조하는 방법은 다량의 이성질체가 동시에 생성되어, 순도가 낮다는 단점을 가지고 있다.
방향족 티오페놀을 산화하여 방향족 다이설파이드를 제조하는 방법은 산화구리, 오염화안티몬, 염화철 등과 같은 전이금속 산화제를 사용하여, 상기 금속 산화제로부터 기인한 오염과 금속 산화 폐기물 처리 문제가 발생하는 등의 문제점을 가지고 있다.
방향족 설포닐클로라이드를 환원시켜 다이설파이드를 제조하는 방법은 설포닐 클로라이드를 직접 환원시키는 방법과, 설포닐클로라이드를 1차 환원시켜 설피네이트를 얻은 다음 2차 환원시키는 방법이 있다. 설포닐클로라이드를 삼염화살린과 3차 알킬아민으로 직접 환원시켜 다이설파이드를 제조하는 방법의 경우, 삼염화실란으로부터 기인한 다이설파이드의 실란 오염문제가 발생할 수 있다. 또한, 다이설파이드를 제조하기 위해 이산화황을 환원제로서 사용할 경우에는, 설파이드, 설폭사이드 등의 불순물이 발생하고, 반응 속도가 느려서 순도를 높이고 반응 시간을 줄이기 위해 1 기압 내지 5기압의 고압이 요구될 수 있다.
이에, 전이 금속 및/또는 할로겐 시약을 사용하지 않고, 간단한 공정으로 고순도의 다이설파이드를 제조하는 방법이 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-0654208호는 요오드산, 요오드 금속염 등과 같은 금속 및 할로겐을 포함하는 촉매를 이용하여 디설파이드를 제조하는 방법을 개시하고 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 다이설파이드 화합물에 대한 것으로, 전이금속 및/또는 할로겐 시약의 부재 하에서 아조시약을 매개로 하여 싸이올의 커플링 반응을 통해 다이설파이드 유도체를 높은 수율로 합성할 수 있다. 나아가, 다이알킬 아조다이카르복실레이트의 재사용과 대량 스케일의 합성이 가능한 장점이 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다이설파이드 화합물은 하기 화학식 1로서 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112020059585053-pat00001
상기 화학식 1 에서, A1은 치환될 수 있는 5-원 불포화 또는 방향족 고리, 치환될 수 있는 6원 불포화 또는 방향족 고리, 치환될 수 있는 5-원 불포화 또는 방향족 헤테로 고리 및 치환될 수 있는 6-원 불포화 또는 방향족 헤테로 고리로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 고리이거나 또는 상기 군에서 선택되는 2개 이상의 고리가 융합된 다환 고리이며, 상기 헤테로 고리는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하며, 상기 치환은 C1-C6의 알킬, C6-C20의 아릴 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것에 의해 치환되는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 다이설파이드 화합물은 하기 화합물로 구성된 그룹 중에서 선택되는 어느 하나인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
Figure 112020059585053-pat00002
;
Figure 112020059585053-pat00003
;
Figure 112020059585053-pat00004
;
Figure 112020059585053-pat00005
;
Figure 112020059585053-pat00006
.
본 발명의 다이설파이드 화합물의 제조 방법은 하기 화학식 2로서 표시되는 화합물; 및 합성시약;을 용매 하에서 반응시키는 것을 포함하며, 상기 합성시약은 하기 화학식 3으로서 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제공한다.
[화학식 2]
Figure 112020059585053-pat00007
[화학식 3]
Figure 112020059585053-pat00008
상기 화학식 2 및 3에서, A1은 치환될 수 있는 5-원 불포화 또는 방향족 고리, 치환될 수 있는 6원 불포화 또는 방향족 고리, 치환될 수 있는 5-원 불포화 또는 방향족 헤테로 고리 및 치환될 수 있는 6-원 불포화 또는 방향족 헤테로 고리로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 고리이거나 또는 상기 군에서 선택되는 2개 이상의 고리가 융합된 다환 고리이며, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 치환될 수 있는 선형 또는 분지형의 C1-C20의 알킬, 치환될 수 있는 C6-C20의 아릴, 치환될 수 있는 C3-C20의 고리 또는 치환될 수 있는 C3-C20의 헤테로 고리이고, 상기 헤테로 고리는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하며, 상기 치환은 C1-C6의 알킬, C6-C20의 아릴 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것에 의해 치환되는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 화학식 3으로서 표시되는 화합물은 하기 화합물로 구성된 그룹 중에서 선택되는 어느 하나인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
Figure 112020059585053-pat00009
;
Figure 112020059585053-pat00010
;
Figure 112020059585053-pat00011
;
Figure 112020059585053-pat00012
.
상기 합성시약은 하기 화합물을 더 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
Figure 112020059585053-pat00013
.
상기 화학식 2로서 표시되는 화합물 1 당량을 기준으로 상기 합성시약이 0.1 당량 내지 3 당량으로 반응하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 용매는 디메틸포름아마이드, 톨루엔, 다이클로로메테인, 테트라하이드로퓨란, 클로로벤젠, 아세토나이트릴, 에탄올, 아세톤, 이소프로필알코올, 에틸에테르 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 용매를 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 반응은 1 분 내지 6 시간 동안 이루어지는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 반응은 50℃ 내지 100℃의 온도 하에서 이루어지는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다이설파이드 화합물의 제조 방법은 하기 화학식 4로서 표시되는 화합물; 및 합성시약;을 용매 하에서 반응시키는 것을 포함하며, 상기 합성시약은 하기 화학식 3으로서 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제공한다.
[화학식 3]
Figure 112020059585053-pat00014
[화학식 4]
Figure 112020059585053-pat00015
상기 화학식 3 및 4에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 치환될 수 있는 선형 또는 분지형의 C1-C20의 알킬, 치환될 수 있는 C6-C20의 아릴, 치환될 수 있는 C3-C20의 고리 또는 치환될 수 있는 C3-C20의 헤테로 고리이고, R3은 치환될 수 있는 선형 또는 분지형의 C1-C20의 알킬, 치환될 수 있는 C6-C20의 아릴, 치환될 수 있는 5-원 불포화 또는 방향족 고리, 치환될 수 있는 6원 불포화 또는 방향족 고리, 치환될 수 있는 5-원 불포화 또는 방향족 헤테로 고리 및 치환될 수 있는 6-원 불포화 또는 방향족 헤테로 고리로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 고리이거나 또는 상기 군에서 선택되는 2개 이상의 고리가 융합된 다환 고리이며, 상기 헤테로 고리는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하며, 상기 치환은 F, Cl, Br, I, O, N, S, C1-C6의 알킬, C6-C20의 아릴 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것에 의해 치환되는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 화학식 3으로서 표시되는 화합물은 하기 화합물로 구성된 그룹 중에서 선택되는 어느 하나인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
Figure 112020059585053-pat00016
;
Figure 112020059585053-pat00017
;
Figure 112020059585053-pat00018
;
Figure 112020059585053-pat00019
.
상기 합성시약은 하기 화합물을 더 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
Figure 112020059585053-pat00020
.
상기 화학식 4로서 표시되는 화합물 1 당량을 기준으로 상기 합성시약이 0.1 당량 내지 3 당량으로 반응하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 반응은 50℃내지 100℃의 온도 하에서 이루어지는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다이설파이드 화합물은 하기 화학식 4로서 표시되는 화합물 및 합성시약을 용매 하에서 반응시켜 제조되고, 상기 합성시약은 하기 화학식 3으로서 표시되는 화합물을 포함하고, 하기 화학식 5로서 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 3]
Figure 112020059585053-pat00021
[화학식 4]
Figure 112020059585053-pat00022
[화학식 5]
Figure 112020059585053-pat00023
상기 화학식 3 내지 5에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 치환될 수 있는 선형 또는 분지형의 C1-C20의 알킬, 치환될 수 있는 C6-C20의 아릴, 치환될 수 있는 C3-C20의 고리 또는 치환될 수 있는 C3-C20의 헤테로 고리이고, R3은 치환될 수 있는 선형 또는 분지형의 C1-C20의 알킬, 치환될 수 있는 C6-C20의 아릴, 치환될 수 있는 5-원 불포화 또는 방향족 고리, 치환될 수 있는 6원 불포화 또는 방향족 고리, 치환될 수 있는 5-원 불포화 또는 방향족 헤테로 고리 및 치환될 수 있는 6-원 불포화 또는 방향족 헤테로 고리로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 고리이거나 또는 상기 군에서 선택되는 2개 이상의 고리가 융합된 다환 고리이며, 상기 헤테로 고리는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하며, 상기 치환은 F, Cl, Br, I, O, N, S, C1-C6의 알킬, C6-C20의 아릴 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것에 의해 치환되는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 화학식 4로서 표시되는 화합물 1 당량을 기준으로 상기 합성시약이 0.1 당량 내지 3 당량으로 반응하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 반응은 50℃ 내지 100℃의 온도 하에서 이루어지는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 본원에 따른 다이설파이드 화합물은 신규한 다이설파이드 화합물을 제공하여 농약, 의약품 등에 다양하게 응용될 수 있다.
본원의 다이설파이드 화합물의 제조 방법은 전이금속 및/또는 할로겐 시약의 부재 하에서 합성시약(다이알킬 아조다이카르복실레이트)를 매개로 하여 싸이올의 커플링 반응을 통해 다이설파이드 유도체를 높은 수율로 합성할 수 있다. 특히, 상기 합성시약을 사용하여 산화되기 쉬운 황을 선택적으로 황-황 결합으로 형성하도록 유도하여 원자 경제적인 반응조건에서 제조할 수 있다.
본원의 다이설파이드 화합물의 제조 방법은 합성시약을 사용하여 싸이올의 치환기를 조절함으로써 다양한 다이설파이드 화합물을 간단하게 제조할 수 있다.
나아가, 값비싼 전이금속을 사용하지 않고, 상기 합성시약은 재사용이 가능하여 공정의 저가화에 용이하다.
더욱이, 본원의 다이설파이드 화합물의 제조 방법은 대량 스케일의 합성이 가능하여 다양한 산업에 응용될 수 있다.
또한, 실험자의 건강 및 환경 오염에 좋지 않은 영향을 끼칠 수 있는 극약시약인 할로겐 시약을 사용하지 않고, 다이설파이드 화합물을 제조할 수 있다.
도 1은 본원의 일 구현예에 따른 다이설파이드 화합물의 제조 방법의 메커니즘을 나타낸 도면이다.
도 2는 본원의 일 구현예에 따른 다이설파이드 화합물의 제조 방법의 메커니즘을 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 본원 명세서 전체에서, "~ 하는 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 의 기재는, "A 또는 B", 또는, "A 및 B" 를 의미한다.
본원 명세서 전체에서, 용어 "방향족 고리"는 C6-30의 방향족 탄화수소 고리기, 예를 들어, 페닐, 나프틸, 비페닐, 터페닐, 플루오렌, 페난트레닐, 트리페닐레닐, 페릴레닐, 크리세닐, 플루오란테닐, 벤조플루오레닐, 벤조트리페닐레닐, 벤조크리세닐, 안트라세닐, 스틸베닐, 파이레닐 등의 방향족 고리를 포함하는 것을 의미하며, "방향족 헤테로 고리"는 적어도 1 개의 헤테로 원소를 포함하는 방향족 고리로서, 예를 들어, 피롤릴, 피라지닐, 피리디닐, 인돌릴, 이소인돌릴, 푸릴, 벤조푸라닐, 이소벤조푸라닐, 디벤조푸라닐, 디벤조티오페닐, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴, 퀴녹살리닐, 카르바졸릴, 페난트리디닐, 아크리디닐, 페난트롤리닐, 티에닐, 및 피리딘 고리, 피라진 고리, 피리미딘 고리, 피리다진 고리, 트리아진 고리, 인돌 고리, 퀴놀린 고리, 아크리딘고리, 피롤리딘 고리, 디옥산 고리, 피페리딘 고리, 모르폴린 고리, 피페라진 고리, 카르바졸 고리, 푸란 고리, 티오펜 고리, 옥사졸 고리, 옥사디아졸 고리, 벤조옥사졸 고리, 티아졸 고리, 티아디아졸 고리, 벤조티아졸 고리, 트리아졸 고리, 이미다졸 고리, 벤조이미다졸 고리, 피란 고리, 디벤조푸란 고리로부터 형성되는 방향족 헤테로고리기를 포함하는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, 용어 "융합"은 2개 이상의 고리에 관하여, 적어도 한 쌍 이상의 인접 원자가 두 고리에 포함되는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, 용어 “알킬”은 선형 또는 분지형의, 포화 또는 불포화의 C1-C6 알킬을 포함하는 것일 수 있으며, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실 또는 이들의 가능한 모든 이성질체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 명세서 전체에서, 용어 "할로겐"은 주기율표의 17족 원소로서, 예를 들어, F, Cl, Br, 또는 I를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
이하에서는 본원의 다이설파이드 화합물 및 이의 제조 방법에 대하여 구현예 및 실시예와 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되는 것은 아니다.
본원은, 하기 화학식 1로서 표시되는 다이설파이드 화합물에 관한 것이다.
Figure 112020059585053-pat00024
상기 화학식 1 에서, A1은 치환될 수 있는 5-원 불포화 또는 방향족 고리, 치환될 수 있는 6원 불포화 또는 방향족 고리, 치환될 수 있는 5-원 불포화 또는 방향족 헤테로 고리 및 치환될 수 있는 6-원 불포화 또는 방향족 헤테로 고리로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 고리이거나 또는 상기 군에서 선택되는 2개 이상의 고리가 융합된 다환 고리이며, 상기 헤테로 고리는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하며, 상기 치환은 C1-C6의 알킬, C6-C20의 아릴 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것에 의해 치환되는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 다이설파이드 화합물은 하기 화합물로 구성된 그룹 중에서 선택되는 어느 하나인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
Figure 112020059585053-pat00025
;
Figure 112020059585053-pat00026
;
Figure 112020059585053-pat00027
;
Figure 112020059585053-pat00028
;
Figure 112020059585053-pat00029
.
더욱 바람직하게는, 상기 다이설파이드 화합물은 하기 화합물인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
Figure 112020059585053-pat00030
.
본원의 다이설파이드 화합물은 신규한 다이설파이드 화합물을 제공하여 농약, 의약품 등에 다양하게 응용될 수 있다.
본원은 하기 화학식 2로서 표시되는 화합물; 및 합성시약;을 용매 하에서 반응시키는 것을 포함하며, 상기 합성시약은 하기 화학식 3으로서 표시되는 화합물을 포함하는 다이설파이드 화합물의 제조 방법에 관한 것이다.
Figure 112020059585053-pat00031
Figure 112020059585053-pat00032
상기 화학식 2 및 3에서, A1은 치환될 수 있는 5-원 불포화 또는 방향족 고리, 치환될 수 있는 6원 불포화 또는 방향족 고리, 치환될 수 있는 5-원 불포화 또는 방향족 헤테로 고리 및 치환될 수 있는 6-원 불포화 또는 방향족 헤테로 고리로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 고리이거나 또는 상기 군에서 선택되는 2개 이상의 고리가 융합된 다환 고리이며, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 치환될 수 있는 선형 또는 분지형의 C1-C20의 알킬, 치환될 수 있는 C6-C20의 아릴, 치환될 수 있는 C3-C20의 고리 또는 치환될 수 있는 C3-C20의 헤테로 고리이고, 상기 헤테로 고리는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하며, 상기 치환은 C1-C6의 알킬, C6-C20의 아릴 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것에 의해 치환되는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본원의 일 구현예에 따른 다이설파이드 화합물의 제조 방법의 메커니즘을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 화학식 2로서 표시되는 화합물의 싸이올기의 수소가 상기 화학식 3으로서 표시되는 합성시약(Ⅰ)과 반응하여 중간체(Ⅱ)를 형성한다. 상기 중간체(Ⅱ)는 화학식 2로서 표시되는 화합물의 반응되지 않은 싸이올기의 수소와 반응하여 다이설파이드 화합물(화학식 1)을 합성한다. 이때, 상기 중간체(Ⅱ)는 화합물(Ⅲ)으로 빠져나가게 된다. 상기 화합물(Ⅲ)은 페닐아이오딘 다이아세테이트(phenyliodine diacetate, PIDA)의 존재 하에서 상기 화학식 3으로서 표시되는 합성시약(Ⅰ)으로 재생될 수 있다. 재생된 상기 합성시약을 다이설파이드 화합물을 합성하기 위해 재사용할 수 있다.
본원의 다이설파이드 화합물의 제조 방법은 전이금속 및/또는 할로겐 시약의 부재 하에서 합성시약(다이알킬 아조다이카르복실레이트)를 매개로 하여 싸이올의 커플링 반응을 통해 다이설파이드 유도체를 높은 수율로 합성할 수 있다. 특히, 상기 합성시약을 사용하여 산화되기 쉬운 황을 선택적으로 황-황 결합으로 형성하도록 유도하여 원자 경제적인 반응조건에서 제조할 수 있다.
본원의 다이설파이드 화합물의 제조 방법은 합성시약을 사용하여 싸이올의 치환기를 조절함으로써 다양한 다이설파이드 화합물을 간단하게 제조할 수 있다.
나아가, 값비싼 전이금속을 사용하지 않고, 상기 합성시약은 재사용이 가능하여 공정의 저가화에 용이하다.
더욱이, 본원의 다이설파이드 화합물의 제조 방법은 대량 스케일의 합성이 가능하여 다양한 산업에 응용될 수 있다.
또한, 실험자의 건강 및 환경 오염에 좋지 않은 영향을 끼칠 수 있는 극약시약인 할로겐 시약을 사용하지 않고, 다이설파이드 화합물을 제조할 수 있다.
상기 화학식 2로서 표시되는 화합물은 하기 화합물로 구성된 그룹 중에서 선택되는 어느 하나 인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
Figure 112020059585053-pat00033
;
Figure 112020059585053-pat00034
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Figure 112020059585053-pat00035
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Figure 112020059585053-pat00036
;
Figure 112020059585053-pat00037
.
상기 화학식 3으로서 표시되는 화합물은 하기 화합물로 구성된 그룹 중에서 선택되는 어느 하나인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
Figure 112020059585053-pat00038
;
Figure 112020059585053-pat00039
;
Figure 112020059585053-pat00040
;
Figure 112020059585053-pat00041
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상기 합성시약은 하기 화합물을 더 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
Figure 112020059585053-pat00042
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상기 화학식 2로서 표시되는 화합물 1 당량을 기준으로 상기 합성시약이 0.1 당량 내지 3 당량으로 반응하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 합성시약이 상기 화학식 2로서 표시되는 화합물 1당량을 기준으로 0.1 당량 미만 또는 3 당량 초과로 반응하는 경우, 수율이 감소되고 부산물이 증가할 수 있다.
상기 용매는 디메틸포름아마이드, 톨루엔, 다이클로로메테인, 테트라하이드로퓨란, 클로로벤젠, 아세토나이트릴, 에탄올, 아세톤, 이소프로필알코올, 에틸에테르 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 용매를 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 반응은 1 분 내지 6 시간 동안 이루어지는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 반응이 1 분 미만 동안 이루어지는 경우 반응물이 충분히 생성되지 않아 수율이 감소될 수 있다. 또한, 상기 반응이 6 시간 초과로 반응이 이루어지는 경우 부산물이 증가할 수 있다. 다만, 상기 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 상기 반응 시간은 제조하고자 하는 화합물의 치환기에 따라 조절될 수 있다. 즉, 필요에 따라서는 상기에 개시한 반응 시간 범위 외의 반응 시간으로 이루어질 수 있다.
상기 반응은 50℃ 내지 100℃의 온도 하에서 이루어지는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 반응 온도가 50℃ 미만 100℃ 초과의 온도로 반응하는 경우, 수율이 감소되고 부산물이 증가할 수 있다.
본원은 하기 화학식 4로서 표시되는 화합물; 및 합성시약;을 용매 하에서 반응시키는 것을 포함하며, 상기 합성시약은 상기 화학식 3으로서 표시되는 화합물을 포함하는 다이설파이드 화합물의 제조 방법에 관한 것이다.
Figure 112020059585053-pat00043
상기 화학식 4에서, R3은 치환될 수 있는 선형 또는 분지형의 C1-C20의 알킬, 치환될 수 있는 C6-C20의 아릴, 치환될 수 있는 5-원 불포화 또는 방향족 고리, 치환될 수 있는 6원 불포화 또는 방향족 고리, 치환될 수 있는 5-원 불포화 또는 방향족 헤테로 고리 및 치환될 수 있는 6-원 불포화 또는 방향족 헤테로 고리로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 고리이거나 또는 상기 군에서 선택되는 2개 이상의 고리가 융합된 다환 고리이며, 상기 헤테로 고리는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하며, 상기 치환은 F, Cl, Br, I, O, N, S, C1-C6의 알킬, C6-C20의 아릴 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것에 의해 치환되는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2는 본원의 일 구현예에 따른 다이설파이드 화합물의 제조 방법의 메커니즘을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 화학식 4로서 표시되는 화합물의 싸이올기의 수소가 상기 화학식 3으로서 표시되는 합성시약(Ⅰ)과 반응하여 중간체(Ⅱ)를 형성한다. 상기 중간체(Ⅱ)는 또 다른 화학식 4으로서 표시되는 화합물의 싸이올기의 수소와 반응하여 다이설파이드 화합물(화학식 5)을 합성한다. 이때, 상기 중간체(Ⅱ)는 화합물(Ⅲ)으로 빠져나가게 된다. 상기 화합물(Ⅲ)은 페닐아이오딘 다이아세테이트(phenyliodine diacetate, PIDA)의 존재 하에서 상기 화학식 3으로서 표시되는 합성시약(Ⅰ)으로 재생될 수 있다. 재생된 상기 합성시약을 다이설파이드 화합물을 합성하기 위해 재사용할 수 있다.
상기 화학식 3으로서 표시되는 화합물은 하기 화합물로 구성된 그룹 중에서 선택되는 어느 하나인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
Figure 112020059585053-pat00044
;
Figure 112020059585053-pat00045
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Figure 112020059585053-pat00046
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Figure 112020059585053-pat00047
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상기 합성시약은 하기 화합물을 더 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
Figure 112020059585053-pat00048
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상기 화학식 4로서 표시되는 화합물 1 당량을 기준으로 상기 합성시약이 0.1 당량 내지 3 당량으로 반응하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 합성시약이 상기 화학식 4로서 표시되는 화합물 1당량을 기준으로 0.1 당량 미만 또는 3 당량 초과로 반응하는 경우, 수율이 감소되고 부산물이 증가할 수 있다.
상기 반응은 50℃내지 100℃의 온도 하에서 이루어지는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 반응 온도가 50℃ 미만 100℃ 초과의 온도로 반응하는 경우, 수율이 감소되고 부산물이 증가할 수 있다.
본원은 상기 화학식 4로서 표시되는 화합물 및 합성시약을 용매 하에서 반응시켜 제조되고, 상기 합성시약은 상기 화학식 3으로서 표시되는 화합물을 포함하고, 하기 5로서 표시되는 다이설파이드 화합물에 관한 것이다.
Figure 112020059585053-pat00049
상기 화학식 5에서, R3은 치환될 수 있는 선형 또는 분지형의 C1-C20의 알킬, 치환될 수 있는 C6-C20의 아릴, 치환될 수 있는 5-원 불포화 또는 방향족 고리, 치환될 수 있는 6원 불포화 또는 방향족 고리, 치환될 수 있는 5-원 불포화 또는 방향족 헤테로 고리 및 치환될 수 있는 6-원 불포화 또는 방향족 헤테로 고리로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 고리이거나 또는 상기 군에서 선택되는 2개 이상의 고리가 융합된 다환 고리이며, 상기 헤테로 고리는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하며, 상기 치환은 F, Cl, Br, I, O, N, S, C1-C6의 알킬, C6-C20의 아릴 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것에 의해 치환되는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 화학식 4로서 표시되는 화합물 1 당량을 기준으로 상기 합성시약이 0.1 당량 내지 3 당량으로 반응하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 합성시약이 상기 화학식 4로서 표시되는 화합물 1당량을 기준으로 0.1 당량 미만 또는 3 당량 초과로 반응하는 경우, 수율이 감소되고 부산물이 증가할 수 있다.
상기 반응은 50℃ 내지 100℃의 온도 하에서 이루어지는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 반응 온도가 50℃ 미만 100℃ 초과의 온도로 반응하는 경우, 수율이 감소되고 부산물이 증가할 수 있다.
상기 화학식 5로서 표시되는 화합물은 하기 화합물로 구성된 그룹 중에서 선택되는 어느 하나인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
Figure 112020059585053-pat00050
.
상기 화학식 5로서 표시되는 화합물은 상기에 개시한 화합물들에 한정되지 않으며, 본원의 다이설파이드 화합물의 제조 방법에 의해 생성되는 다양한 다이설파이드 화합물을 더 포함할 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
1. 화합물 1에 따른 합성 결과
먼저, 하기 반응식 1에서 1 당량(eq)(30 mg, 0.18 mmol)의 하기 화합물 1a, 합성시약으로서 0.5 당량(eq)(85.4 mg, 0.29 mmol)의 DBAD(dibenzyl azodicarboxylate) 및 용매로서 1.0 M 농도의 DMF(dimethylformamide)를 반응용기에 넣고, 60℃의 온도에서 30분동안 교반하면서 반응시켜 다이설파이드 화합물(화합물 2a)을 제조하였다(수율 80%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.94 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.77 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.48-7.45 (m, 2H), 7.37-7.34 (m, 2H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 168.0, 154.7, 136.3, 126.7, 125.4, 122.8, 121.5.
[반응식 1]
Figure 112020059585053-pat00051
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1b를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물(화합물 2b)을 제조하였다(수율 99%). 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ7.50 (d, J = 7.5 Hz, 4H), 7.30 (t, J = 7.8 Hz, 4H), 7.23 (t, J = 7.5 Hz, 2H). 13 C NMR (125 MHz, CDCl3) δ137.2, 129.2, 127.7, 127.3.
[화합물 1b]
Figure 112020059585053-pat00052
[화합물 2b]
Figure 112020059585053-pat00053
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1c를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물(화합물 2c)을 제조하였다 (수율99%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.41 (d, J = 8.0 Hz, 4H), 7.12 (d, J = 8.0 Hz, 4H), 2.34 (s, 6H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 137.6, 134.0, 129.9, 128.6, 21.2.
[화합물 1c]
Figure 112020059585053-pat00054
[화합물 2c]
Figure 112020059585053-pat00055
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1d를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물(화합물 2d)을 제조하였다 (수율97%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) 7.12 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 7.02 (d, J = 8.0 Hz, 4H), 2.25 (s, 12H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 143.6, 134.9, 129.4, 128.2, 21.6.
[화합물 2d]
Figure 112020059585053-pat00056
[화합물 2d]
Figure 112020059585053-pat00057
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1e를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물(화합물 2e)을 제조하였다 (수율 99%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.40 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 6.84 (d, J = 9.0 Hz, 4H), 3.80 (s, 6H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3)δ 160.0, 132.8, 128.5, 114.7, 55.5.
[화합물 1e]
Figure 112020059585053-pat00058
[화합물 2e]
Figure 112020059585053-pat00059
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1f를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물(화합물 2f)을 제조하였다 (수율 94%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.60-7.56 (m, 8H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 140.9, 129.6 (q, J C-F = 32.6 Hz, 2C), 126.5, 126.1 (q, J C-F = 3.3 Hz, 4C), 123.8 (q, J C-F = 270.3 Hz, 2C).
[화합물 1f]
Figure 112020059585053-pat00060
[화합물 2f]
Figure 112020059585053-pat00061
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1g를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물 (화합물 2g)을 제조하였다(수율 99%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.43 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 7.34 (d, J = 8.5 Hz, 4H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 135.8, 132.4, 129.5, 121.7.
[화합물 1g]
Figure 112020059585053-pat00062
[화합물 2g]
Figure 112020059585053-pat00063
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1h를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물 (화합물 2h)을 제조하였다 (수율 98%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.47-7.43 (m, 4H), 7.01 (t, J = 8.8 Hz, 4H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 162.7 (d, J C-F =246.6 Hz, 2C), 132.3 (d, J C-F = 3.1 Hz, 2C), 131.4 (d, J C-F = 8.1 Hz, 4C), 116.4 (d, J C-F = 21.9 Hz, 4C).
[화합물 1h]
Figure 112020059585053-pat00064
[화합물 2h]
Figure 112020059585053-pat00065
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1i를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물 (화합물 2i)을 제조하였다 (수율 99%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.40 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 7.28 (d, J = 8.5 Hz, 4H). 13C NMR (125 MHz, DMSOd6) δ 135.3, 133.8, 129.4.
[화합물 1i]
Figure 112020059585053-pat00066
[화합물 2i]
Figure 112020059585053-pat00067
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1j를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물 (화합물 2j)을 제조하였다 (수율 61%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 8.19 (d, J = 9.0 Hz, 4H), 7.62 (d, J = 9.0 Hz, 4H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 147.1, 144.2, 126.5, 124.6.
[화합물 1j]
Figure 112020059585053-pat00068
[화합물 2j]
Figure 112020059585053-pat00069
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1k를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물 (화합물 2k)을 제조하였다 (수율 97%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.99 (s, 2H), 7.81-7.78 (m, 4H), 7.74 (dd, J = 6.5, 2.5 Hz, 2H), 7.63 (dd, J = 8.5, 2.0 Hz, 2H), 7.49-7.43 (m, 4H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 134.4, 133.6, 132.6, 129.1, 127.9, 127.6, 126.9, 126.7, 126.4, 125.8.
[화합물 2k]
Figure 112020059585053-pat00070
[화합물 3k]
Figure 112020059585053-pat00071
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1l를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물 (화합물 2l)을 제조하였다 (수율 80%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.35 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 6.77 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 4.86 (s, 2H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 156.1, 133.0, 128.8, 116.2.
[화합물 1l]
Figure 112020059585053-pat00072
[화합물 2l]
Figure 112020059585053-pat00073
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1m를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물 (화합물 2m)을 제조하였다 (수율 88%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.26 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 6.58 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 3.78 (s, 4H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 147.2, 134.0, 125.7, 115.5.
[화합물 1m]
Figure 112020059585053-pat00074
[화합물 2m]
Figure 112020059585053-pat00075
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1n를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물 (화합물 2n)을 제조하였다 (수율 85%). 19F NMR (377 MHz, CDCl3) δ -159.29 (dt, J = 30.5, 11.0 Hz, 4F), -147.66 (t, J = 20.5, 2F), -131.20 (d, J = 20.7 Hz, 4F). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 147.5 (d, J C-F = 248.2 Hz, 4C), 143.4 (d, J C-F = 258.4 Hz, 2C), 137.9 (d, J C-F = 255.3 Hz, 4C), 110.4 (t, J C-F = 21.3 Hz, 2C).
[화합물 1n]
Figure 112020059585053-pat00076
[화합물 2n]
Figure 112020059585053-pat00077
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1o를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물 (화합물 2o)을 제조하였다 (수율 94%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 8.46 (d, J = 5.0, 2H), 7.63-7.58 (m, 4H), 7.12-7.09 (m, 2H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 159.0, 149.7, 137.5, 121.2, 119.8.
[화합물 1o]
Figure 112020059585053-pat00078
[화합물 2o]
Figure 112020059585053-pat00079
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1p를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물 (화합물 2p)을 제조하였다 (수율 79%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 8.06-8.02 (m, 4H), 7.82 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 7.76 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.71 (t, J = 7.7 Hz, 2H), 7.50 (t, J = 7.5 Hz, 2H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 159.4, 147.9, 137.8, 130.6, 128.3, 127.9, 126.6, 126.5, 117.4.
[화합물 1p]
Figure 112020059585053-pat00080
[화합물 2p]
Figure 112020059585053-pat00081
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1q를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물 (화합물 2q)을 제조하였다 (수율 88%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.50 (dd, J = 5.2, 1.2 Hz, 2H), 7.16 (dd, J = 3.5, 1.0 Hz, 2H), 7.02-7.01 (m, 2H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 135.9, 135.8, 132.4, 127.9.
[화합물 1q]
Figure 112020059585053-pat00082
[화합물 2q]
Figure 112020059585053-pat00083
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1r를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물 (화합물 2r)을 제조하였다 (수율 73%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.73-7.69 (m, 2H), 7.54-7.50 (m, 2H), 7.36-7.33 (m, 4H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 160.1, 152.7, 141.9, 125.6, 125.1, 120.0, 110.8.
[화합물 1r]
Figure 112020059585053-pat00084
[화합물 2r]
Figure 112020059585053-pat00085
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1s를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물 (화합물 2s)을 제조하였다 (수율 25%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.28 (d, J = 2.0 Hz, 2H), 6.38 (d, J = 2.0 Hz, 2H), 2.11 (s, 6H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 157.2, 141.0, 114.9, 112.8, 11.6.
[화합물 1s]
Figure 112020059585053-pat00086
[화합물 2s]
Figure 112020059585053-pat00087
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1t를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물 (화합물 2t)을 제조하였다 (수율 94%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.36-7.24 (m, 10H), 3.61 (s, 4H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 137.5, 129.5, 128.6, 127.5, 43.4.
[화합물 1t]
Figure 112020059585053-pat00088
[화합물 2t]
Figure 112020059585053-pat00089
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1u를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물 (화합물 2u)을 제조하였다 (수율 99%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 2.68 (t, J = 9.3 Hz, 4H), 1.67 (quin, J = 9.3 Hz, 4H), 1.37 (quin, J = 8.6 Hz, 4H), 1.32-1.26 (m, 32H), 0.88 (t, J = 8.5 Hz, 6H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 39.3, 32.1, 29.8, 29.79, 29.76, 29.7, 29.5, 29.40, 29.37, 28.7, 22.8, 14.3.
[화합물 1u]
Figure 112020059585053-pat00090
[화합물 2u]
Figure 112020059585053-pat00091
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1v를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물 (화합물 2v)을 제조하였다 (수율 92%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 2.70-2.65 (m, 2H), 2.06-2.03 (m, 4H), 1.79-1.77 (m, 4H), 1.63-1.60 (m, 2H), 1.35-1.19 (m, 10H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 50.1, 33.0, 26.2, 25.8.
[화합물 1v]
Figure 112020059585053-pat00092
[화합물 2v]
Figure 112020059585053-pat00093
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1w를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물 (화합물 2w)을 제조하였다 (수율 94%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 4.21 (q, J = 7.0 Hz, 4H), 3.58 (s, 4H), 1.30 (t, J = 7.0 Hz, 6H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 169.5, 61.8, 41.6, 14.3.
[화합물 1w]
Figure 112020059585053-pat00094
[화합물 2w]
Figure 112020059585053-pat00095
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1x를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물 (화합물 2x)을 제조하였다 (수율 77%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 3.91 (t, J = 5.8 Hz, 4H), 2.88 (d, J = 5.8 Hz, 4H), 2.25 (s, 2H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 60.5, 41.4.
[화합물 1x]
Figure 112020059585053-pat00096
[화합물 2x]
Figure 112020059585053-pat00097
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 1y를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이설파이드 화합물 (화합물 2y)을 제조하였다 (수율 77%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 6.86 (s, 2H), 4.00 (s, 4H), 2.22 (s, 6H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 60.5, 41.4. 135.3, 131.2, 130.0, 34.2, 19.3. IR: v 2970, 2891, 1399, 1220, 1166, 1020, 850, 749, 489, 404 cm-1; HRMS (EI) calcd for C10H12S2 [M]+: 196.0380. Found:196.0381.
[화합물 1y]
Figure 112020059585053-pat00098
[화합물 2y]
Figure 112020059585053-pat00099
상기 실시예 1 내지 25에서는 다양한 기능기를 가진 싸이올의 S-S커플링 반응을 통해서 다이설파이드 화합물을 합성하였다. 이를 통해 다양한 기능기를 가진 다이설파이드 화합물을 제조하기 위해서 본 발명에 따른 합성 방법을 사용할 수 있다는 것을 확인할 수 있다. 또한, 전이금속 및/또는 할로겐 시약을 사용하지 않고 다이설파이드 화합물을 합성함으로써 경제적인 효과를 달성할 수 있다. 또한, 다이설파이드 화합물의 합성 수율의 평균이 87.32%로 매우 높은 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 제조 방법을 통해서 높은 수율로 다이설파이드 화합물을 수득할 수 있다.
2. 합성 방법의 응용
상기 화합물 1a 대신 하기 화합물 3a를 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 다이셀레나이드(diselenide) 화합물(화합물 4a)을 제조하였다 (수율 97%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.63-7.61 (m, 4H), 7.29-7.25 (m, 6H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 131.6, 131.04, 129.3, 127.8.
[화합물 3a]
Figure 112020059585053-pat00100
[화합물 4a]
Figure 112020059585053-pat00101
상기 실시예 26을 통해서 본 발명의 다이설파이드 제조 방법을 참고하여, 다이셀레나이드를 합성할 수 있다는 것을 확인하였다. 본원의 아조시약을 이용하여 다이설파이드 화합물, 다이셀레나이드 화합물, 다이옥사이드 화합물을 제조할 수 있다. 전이금속 및/또는 할로겐 시약을 사용하지 않고, 아조시약을 사용하여 다양한 다이칼코게나이드 화합물을 합성할 수 있다.
3. 합성 시약의 재사용
먼저 하기 반응식 2에서 1 당량(eq)의 화합물 1d, 합성시약으로서 1.5 당량(eq) 의 DBAD(dibenzyl azodicarboxylate) 및 용매로서 DMF(dimethylformamide)를 반응용기에 넣고, 60℃의 온도에서 30분동안 교반하면서 반응시켜 다이설파이드 화합물(화합물 2d)을 제조하였다(수율 91%).
[반응식 2]
Figure 112020059585053-pat00102
상기 반응식 2에서 화합물 2d 뿐만 아니라 화합물 5 및 6도 생성되는 것을 확인할 수 있다. 화합물 6의 합성을 통해, 본 발명의 합성 발명이 설펜아마이드(sulfenamide)를 합성하는 데에도 응용될 수 있다고 유추할 수 있다. 또한, 상기 화합물 2d 및 화합물 5가 생성되는 것을 통해서 본 발명의 메커니즘을 확인할 수 있다.
[실험예 1]
상기 화합물 5에 PIDA(phenyliodine diacetate) 및 DCM(dichloromethane)을 첨가하고, 상기 혼합물을 상온에서 30분동안 교반하면서 반응시켜 DBAD(dibenzyl azodicarboxylate)를 97%의 수율로 수득하였다.
[실험예 2]
상기 실험예 1에서 수득한 DBAD를 상기 반응식 2(실시예 27)와 동일한 방법으로 실험을 진행한 결과, 화합물 2d 및 5가 각각 83% 및 77%의 수율로 합성되었다.
[실험예 3]
상기 실험예 2에서 수득한 화합물 5를 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 DBAD를 수득하고, 상기 반응식 2(실시예 33)와 동일한 방법으로 실험을 진행한 결과, 화합물 2d 및 5가 각각 83% 및 77%의 수율로 합성되었다.
상기 실험예 1 내지 3의 결과, 본 발명에서 사용한 합성시약인 DBAD는 PIDA를 이용하여 재생할 수 있으며, 재생된 DBAD를 합성시약으로서 사용했을 때, 같은 수율의 화합물이 합성되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 상기 합성 시약을 다이설파이드 화합물을 합성하기 위해 재사용할 수 있어, 공정의 저가화에 용이하다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (14)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 하기 화학식 2로서 표시되는 화합물; 합성시약; 및 페닐아이오딘 다이아세테이트(phenyliodine diacetate, PIDA)를 용매 하에서 반응시키는 것을 포함하며,
    상기 합성시약은
    Figure 112022029519048-pat00128
    ;
    Figure 112022029519048-pat00129
    ;
    Figure 112022029519048-pat00130
    ;
    Figure 112022029519048-pat00131
    ; 및
    Figure 112022029519048-pat00132
    으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는, 다이설파이드 화합물의 제조 방법:
    [화학식 2]
    Figure 112022029519048-pat00109

    상기 화학식 2에서,
    A1은 치환될 수 있는 5-원 불포화 또는 방향족 고리, 치환될 수 있는 6원 불포화 또는 방향족 고리, 치환될 수 있는 5-원 불포화 또는 방향족 헤테로 고리 및 치환될 수 있는 6-원 불포화 또는 방향족 헤테로 고리로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 고리이거나 또는 상기 군에서 선택되는 2개 이상의 고리가 융합된 다환 고리이며,
    상기 헤테로 고리는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하며,
    상기 치환은 C1-C6의 알킬, C6-C20의 아릴 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것에 의해 치환되는 것이다.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 화학식 2로서 표시되는 화합물 1 당량을 기준으로 상기 합성시약이 0.1 당량 내지 3 당량으로 반응하는 것인, 다이설파이드 화합물의 제조 방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 용매는 디메틸포름아마이드, 톨루엔, 다이클로로메테인, 테트라하이드로퓨란, 클로로벤젠, 아세토나이트릴, 에탄올, 아세톤, 이소프로필알코올, 에틸에테르 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 용매를 포함하는 것인, 다이설파이드 화합물의 제조 방법.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 반응은 1 분 내지 6 시간 동안, 50℃ 내지 100℃의 온도 하에서 이루어지는 것인, 다이설파이드 화합물의 제조 방법.
  9. 하기 화학식 4로서 표시되는 화합물; 합성시약; 및 페닐아이오딘 다이아세테이트(phenyliodine diacetate, PIDA)를 용매 하에서 반응시키는 것을 포함하며,
    상기 합성시약은
    Figure 112022029519048-pat00133
    ;
    Figure 112022029519048-pat00134
    ;
    Figure 112022029519048-pat00135
    ;
    Figure 112022029519048-pat00136
    ; 및
    Figure 112022029519048-pat00137
    으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는, 다이설파이드 화합물의 제조 방법:
    [화학식 4]
    Figure 112022029519048-pat00117

    상기 화학식 4에서,
    R3은 치환될 수 있는 선형 또는 분지형의 C1-C20의 알킬, 치환될 수 있는 C6-C20의 아릴, 치환될 수 있는 5-원 불포화 또는 방향족 고리, 치환될 수 있는 6원 불포화 또는 방향족 고리, 치환될 수 있는 5-원 불포화 또는 방향족 헤테로 고리 및 치환될 수 있는 6-원 불포화 또는 방향족 헤테로 고리로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 고리이거나 또는 상기 군에서 선택되는 2개 이상의 고리가 융합된 다환 고리이며,
    상기 헤테로 고리는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하며,
    상기 치환은 F, Cl, Br, I, O, N, S, C1-C6의 알킬, C6-C20의 아릴 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것에 의해 치환되는 것이다.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 화학식 4로서 표시되는 화합물 1 당량을 기준으로 상기 합성시약이 0.1 당량 내지 3 당량으로 반응하는 것인, 다이설파이드 화합물의 제조 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 용매는 디메틸포름아마이드, 톨루엔, 다이클로로메테인, 테트라하이드로퓨란, 클로로벤젠, 아세토나이트릴, 에탄올, 아세톤, 이소프로필알코올, 에틸에테르 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 용매를 포함하는 것인, 다이설파이드 화합물의 제조 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 반응은 1 분 내지 6 시간 동안, 50℃ 내지 100℃의 온도 하에서 이루어지는 것인, 다이설파이드 화합물의 제조 방법.
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