KR19980702832A - 거울상 이성질체의 크로마토그래피 분리를 위한 지지체인 광화학적으로 가교결합된 폴리사카라이드 유도체 - Google Patents

거울상 이성질체의 크로마토그래피 분리를 위한 지지체인 광화학적으로 가교결합된 폴리사카라이드 유도체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화학식 IA 및 IB의 광화학적으로 가교결합된 폴리사카라이드 유도체, 그들의 제조 방법 및 그들의 용도에 관한 것이다.
화학식 IA
화학식 IB
상기식에서, R은 OH기가 OR'기로서 에스테르화되거나 카바메이트 (우레탄)로 전환된 폴리사카라이드 라디칼이고,
R1및 R2는 각각 독립적으로 저급 알킬 또는 치환되지 않았거나 치환된 아릴이고,
X는 직접 결합 또는 페닐렌이고,
m은 0 또는 1이고,
n은 0 또는 1 내지 20의 정수이다.
화학식 IA 및 IB의 화합물은 거울상 이성질체의 크로마토그래피 분리에서 지지체로서 사용될 수 있다.

Description

거울상 이성질체의 크로마토그래피 분리를 위한 지지체인 광화학적으로 가교결합된 폴리사카라이드 유도체
본 발명은 실질적으로 거울상 이성질체의 크로마토그래피 분리에서 지지체로 사용되는 광화학적으로 가교결합된 폴리사카라이드 유도체에 관한 것이다.
독일 특허 공개 제2 422 365호에는 기계적으로 활성인 광에 의해 보호성 인쇄 조성물로서 또는 인쇄 플레이트를 위한 보호성 인쇄 스크린의 제조에 적합한 저항성 물질로 전환되는, 무수물을 함유하는 기를 가지는, 광중합에 적합한 중합체가 개시되어 있다.
엔.알. 베르토니어 (N.R. Bertoniere)등의 문헌 [J. Appl. Polymer Sci., Vol. 15, (1971) 1743]에는 특정 파장 (2573Å)의 빛을 조사하면 먼저 이성질체화된 다음 트룩실산 및 트룩신산 유도체로 이량체화되는, 치환체로서 시남산 에스테르 (신나모일 라디칼)를 갖는 직조 면 직물이 기재되어 있는데, 광화학 반응은 주로 직물의 표면에서 일어난다.
미국 특허 제2 682 481호 및 제2 682 482호 모두에는 불포화된 관능기를 지니는 수용성 탄화수소, 특히 셀룰로스 유도체를 페록시드 촉매를 사용한 가열 및 이량체화 또는 추가의 가교결합에 의해 난용성 표면을 가지는 성형품으로 전환시키는 방법이 기재되어 있다.
이. 야시마 (E. Yashima)등의 문헌 [J. Chromatography A, 677 (1994), 11-19]에는 특별히 선택된 자리에서 실리카겔에 결합되고 HPL 크로마토그래피 (고압 액체 크로마토그래피)를 위한 키랄 정지상으로서 사용되는 셀룰로스 및 아밀로스의 3,5-디메틸페닐카바메이트가 기재되어 있다. 셀룰로스 및 아밀로스의 3,5-디메틸페닐카바메이트는 중간물 요소인 4,4'-디페닐메탄 이소시아네이트를 통해 3-아미노프로필실리카겔에 결합된다. 이들 화학적 결합 상은 CHCl3(클로로포름)과 같은 극성 용매에 의해 손상을 입지 않으므로, 적은 양의 CHCl3은 라세미체 및 거울상 이성질체의 효과적인 분리를 위한 용리제에 첨가될 수 있다.
와이. 오카모토 (Y. Okamoto)등의 문헌 [J. Liquid Chromatography 10, 1613-1628 (1987)]에는 4,4,'-디페닐메탄 이소시아네이트를 통해 3-아미노프로필실리카겔에 화학적으로 결합된 셀룰로스-트리스(3,5-디메틸페닐카바메이트) 및 -트리스(3,5-디클로로페닐카바메이트)가 기재되어 있다.
제조시 첫째 공정 단계로서, 먼저 디이소시아네이트를 통해 셀룰로스를 3-아미노프로필 실리카겔에 결합시킨다. 그 다음 반응 생성물을 많은 양의 3,5-디메틸페닐 이소시아네이트 또는 3,5-디클로로페닐 이소시아네이트로 처리하여 셀룰로스의 대응하는 카바메이트를 생성한다.
키랄 정지상의 광학적 분리 분말은 셀룰로스 트리페닐 카바메이트로 실리카겔을 코팅하여 생성된 것과 비교하는데, 열처리에 의해 정지상의 키랄 분리 능력을 변화시킬 수 있다.
1994년 10월 스톡홀름에서 열린 제5회 국제 심포지움 키랄 판별에 관하여 (On Chiral Discrimination)에 전시된 포스터에서, 엘. 올리버로스 (L. Oliveros)등은 지지체 상에 고정된 3,5-디메틸페닐카바메이트 셀룰로스로 구성된 정지상을 기재하였다. 포스터에 주어진 데이터로는 키랄 물질이 고정되고 종래 기술로부터 공지된 물질 이상의 어떤 특정 잇점을 가지는지의 여부가 불명확하다.
본 발명은 화학식 IA 및 IB의 광화학적으로 가교결합된 폴리사카라이드 유도체에 관한 것이다.
상기식에서, R은 OH기가 OR'기로서 에스테르화되거나 카바메이트 (우레탄)로 전환된 폴리사카라이드 라디칼이고,
R1및 R2는 각각 독립적으로 저급 알킬 또는 치환되지 않았거나 치환된 아릴이고,
X는 직접 결합 또는 페닐렌이고,
m은 0 또는 1이고,
n은 0 또는 1 내지 20의 정수이다.
본 발명은 특히 R이 OH기가 OR'기로서 에스테르화되거나 카바메이트 (우레탄)로 전환된 셀룰로스 또는 아밀로스 라디칼이고,
R1및 R2는 각각 독립적으로 메틸 또는 에틸 또는 치환되지 않았거나 치환된 페닐이고,
X는 직접 결합 또는 페닐렌이고,
m은 0 또는 1이고,
n은 0 또는 1 내지 12의 정수인 화학식 IA 및 IB의 광화학적으로 가교결합된 폴리사카라이드 유도체에 관한 것이다.
아주 특히 중요한 것은 R이 OH기가 OR'기로서 에스테르화되거나 카바메이트 (우레탄)로 전환된 셀룰로스 라디칼이고,
R1및 R2는 메틸이고,
X는 직접 결합 또는 페닐렌이고,
m은 0 또는 1이고,
n은 0 또는 1 내지 12의 정수인 화학식 IA 및 IB의 광화학적으로 가교결합된 폴리사카라이드 유도체이다.
본 발명은 실시예에서 특성화되는 화학식 IA 및 IB의 화합물에 관한 것이다.
이전 및 이후에서, 저급 라디칼 및 화합물들은 예를 들어 7개 이하, 바람직하게는 4개 이하의 탄소 원자 (C 원자)를 가지는 것들로 이해된다.
폴리사카라이드는 예를 들어 셀룰로스, 아밀로스, 키토산, 덱스트란, 크실란 및 이눌린과 같은 고순도의 폴리사카라이드로서 생성된다.
바람직한 것은 5 이상, 및 특히 10 이상의 중합도 (피라노스 및 푸라노스 고리의 수)를 가지는 폴리사카라이드이지만, 손쉬운 취급을 위해 1000의 중합도를 넘지 않아야한다.
예를 들어 저급 알킬은 불소 또는 염소와 같은 할로겐에 의해 치환되어 트리플루오로메틸 또는 트리클로로메틸과 같은 것들이 될 수 있는, 메틸, 에틸, 프로필 또는 부틸과 같은 C1-C4알킬이다.
그러한 아릴은 예를 들어 1- 또는 2-나프틸과 같은 페닐 또는 나프틸이거나, 또는 저급 알킬, 할로-저급 알킬, 히드록시, 저급 알콕시, 저급 알카노일옥시, 할로겐에 의해 및(또는) 니트로에 의해 치환된 페닐 또는 나프틸과 같은 치환된 페닐 또는 나프틸이다.
아릴은 바람직하게는 위에서 나타낸 것과 같이 치환되지 않았거나 치환된 페닐이며, 특히 페닐이다.
저급 알콕시는 예를 들어 n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시 또는 t-부톡시, 바람직하게는 에톡시이며 특히 메톡시이다.
저급 알카노일옥시는 예를 들어 프로피오닐옥시 또는 피발로일옥시, 바람직하게는 아세틸옥시이다.
할로겐은 예를 들어 염소 또는 불소, 또한 브롬 또는 요오드이다.
할로 저급 알킬은 예를 들어 2-할로-저급 알킬과 같은 2- 또는 3-할로-저급 알킬, 예를 들어 2-할로프로필, 3-할로프로필 또는 3-할로-2-메틸-프로필과 같은 것들이다.
화학식 IA 및 IB의 화합물은 지지체에 코팅으로서 화학식 II의 화합물을 미리 도포한 후, 또는 그들을 에멀젼을 사용하여 순수한 물질의 형태로 미리 개랑한 후, (hv) 조사에 의해, 화학식 II의 화합물을 가교결합시켜 화학식 IA alc IB의 화합물을 형성함으로써 제조된다.
상기식에서, R은 OH기가 OR'기로서 에스테르화되거나 카바메이트 (우레탄)로 전환된 폴리사카라이드 라디칼이고,
R1및 R2,n 및 m은 화학식 IA 및 IB에서 정의된 것과 같다.
가교결합은 침지 가능한 수은 전구를 사용하여 조사함으로써 수행된다. 적합한 현탁제는 예를 들어 헥산과 같은 탄화수소 또는 메탄올, 에탄올, 프로판올 또는 이소부탄올과 같은 저급 알칸올, 또는 그들의 수성 혼합물과 같은 불활성 용매, 또는 디에틸 에테르와 같은 에테르성 용매이다.
실리카겔, 특히 아미노실란화된 실리카겔과 같은 이산화규소, 또한 산화알루미늄 (알루미나), 흑연 및 산화지르코늄 (지르코니아)이 지지체로서 사용될 수 있다.
R이 OH기가 OR'기로서 에스테르화되거나 카바메이트 (우레탄)로 전환된 폴리사카라이드 라디칼이고,
R1및 R2,X, m 및 n 은 화학식 IA 및 IB에서 정의된 것과 같은 화학식 II의 폴리사카라이드 화합물은 신규 화합물이고 본 발명의 일부를 형성하며 그 자체로 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다.
특히 중요한 것은 R이 OH기가 OR'기로서 에스테르화되거나 카바메이트로 전환된 셀룰로스 또는 아밀로스 라디칼이고,
R1및 R2가 각각 독립적으로 메틸 또는 치환되지 않았거나 치환된 페닐이고,
X, m 및 n은 화학식 IA 및 IB에서 정의된 것과 같은, 화학식 II의 화합물이다.
아주 특히 중요한 것은 R이 OH기가 OR'기로서 에스테르화되거나 카바메이트로 전환된 셀룰로스 라디칼이고,
R1및 R2가 메틸이며, X, m 및 n은 화학식 IA 및 IB에서 정의된 것과 같은 화학식 II의 화합물이다.
화학식 II의 화합물은 아래와 같은 화학식 III의 화합물에서 유리 OH기를 OR'기로서 에스테르화시키거나 카바메이트 (우레탄)로 전환시킴으로써, 제조된다.
상기식에서, R3은 유리 OH기를 가지는 폴리사카라이드 라디칼이고,
R1및 R2, X, m 및 n은 화학식 IA 및 IB에서 정의된 것과 같다.
에스테르화 및 카바메이트의 제조는 이소시아네이트 또는 반응성 관능 카복시산 유도체와 반응시킴으로써 그 자체로 공지된 방법으로 수행된다.
예를 들어, 에스테르화는 치환되지 않았거나 치환된 벤조일 할라이드, 특히 염화벤조일, 대응하는 카복시산 무수물로 또는 또한 대응하는 카복시산 및 적합한 탈수제의 혼합물로 수행될 수 있다.
에스테르화를 방해하지 않는 어떠한 불활성 용매도 에스테르화에 사용될 수 있다. 피리딘 또는 또한 퀴놀린, 촉매, 예를 들어 4-(N,N-디메틸아미노)피리딘과 같은 삼차아민, 또한 일반적으로 첨가되는 것들을 사용하는 것이 바람직하다.
카바메이트의 제조는 적합한 촉매의 존재하에서 적합한 이소시아네이트와의 반응에 의해 수행된다. 삼차아민과 같은 루이스염기, 또는 또한 주석 화합물과 같은 루이스산을 촉매로서 사용할 수 있다. 비록 삼차 염기로서 반응 촉진제인 4-(N,N-디메틸아미노)피리딘이 또한 바람직하게 사용되지만, 반응은 동시에 용매로서 작용하는, 피리딘 또는 퀴놀린의 존재하에서와 같이, 삼차염기의 존재하에서 바람직하게 수행된다.
OH기를 에스테르화에 의해 대응하는 OR'기로 전환하거나 카바메이트를 제조하기 위하여, 특히 치환되지 않았거나 치환된 염화벤조일 또는 페닐이소시아네이트를 사용한다. 클로로- 또는 메틸-치환된, 특히 단- 또는 이-치환된 클로로- 및(또는) 메틸-치환된, 페닐이소시아네이트 또는 염화벤조일을 사용하는 것이 바람직하고, 메틸기는 서로에 대하여 메타- 또는 오쏘-위치고 존재할 수 있다.
화학식 III의 화합물은 신규 화합물이고 또한 본 발명은 그것에 관한 것이다.
특히 중요한 것은 R3이 유리 OH기를 가지는 셀룰로스 또는 아밀로스 라디칼이고, R1및 R2가 각각 독립적으로 메틸 또는 치환되지 않았거나 치환된 페닐이고, X, m 및 n은 화학식 IA 및 IB에서 정의된 것과 같은 화학식 III의 폴리사카라이드 화합물이다.
아주 특히 중요한 것은 R3이 유리 OH기를 가지는 셀룰로스 또는 아밀로스 라디칼이고 R1및 R2가 메틸이며 X, m 및 n 은 화학식 IA 및 IB에서 정의된 것과 같은 화학식 III의 폴리사카라이드 화합물이다.
화학식 III의 화합물은 화학식 IV의 이미딜카복시산 할라이드 또는 이소시아네이트로, 필요하다면 촉매의 존재하에서 유리 OH기를 가지는 폴리사카라이드를 에스테르화시키거나 카바메이트로 전환시킴으로써 생성될 수 있다.
상기식에서, R1, R2, n 및 X는 화학식 IA 및 IB에서 정의된 것과 같고 Z는 이소시아네이트기 (-N=C=O) 또는 카복시산 할라이드기, 특히 카복시산 클로라이드기이다.
반응은 위에서 설명된 것과 같이 수행된다.
예를 들어, 산 염화물과의 반응은 염기성 축합제, 예를 들어 트리에틸아민과 같은 트리저급 알킬아민등의 삼차 유기 염기, 피리딘 또는 퀴놀린, 특히 디메틸아미노피리딘과 같은 유기 질소 염기의 존재하에서, 10 내지 130℃의 온도 범위, 바람직하게는 20 내지 90℃의 온도 범위에서 수행된다.
화학식 IV의 이미딜 이소시아네이트와의 반응은 필요하다면 또한 예를 들어 디부틸주석 디라우레이트와 같은 촉매의 존재하에서, 피리딘과 같은 현탁제 중에서 수행된다.
Z가 카복시산 클로라이드기 (-COCl)인 화학식 IV의 몇몇 화합물은 공지된 것이고 스위스 특허 공개 제599 153호에 개시된 방법에 의해 제조될 수 있다. 다른 화합물들은 유사한 방법에 의해 제조될 수 있다.
그에 따라 생성된 화학식 IV의 (2,5-디히드로-3,4-(이치환)-2,5-디옥시-피롤-1-일)-카복시산 클로라이드로부터 벤질트리에틸암모늄 클로라이드의 존재하에서 톨루엔 중의 나트륨 아지드 수용액과 반응시킴으로써 화학식 IV의 대응하는 이소시아네이트를 생성될 수 있다.
본 발명에 따라서 광화학적으로 가교결합된 화학식 IA 및 IB의 폴리사카라이드는, 메틸렌 클로라이드 (CH2Cl2), 테트라히드로푸란 및 클로로포름이 이동상의 일부를 형성하는 경우, 놀랍게도 지지체로서 적합하고 종래 기술로부터 지금까지 공지된 지지체에 비해 월등하다.
놀랍게도, 메틸렌 클로라이드 또는 테트라히드로푸란 또는 디옥산을 함유하는 이동상으로 거울상 이성질체를 분리하는 것이 유리하게 수행될 수 있다.
특히 특정 라세미체의 경우, 종래 기술의 지지체를 사용한 경우 보다 나은 분리 결과는 이동상으로서 메틸렌 클로라이드의 특정 양을 사용한 경우에 성취되었다. 분리 결과에 있어서 놀라운 향상은 메틸렌 클로라이드의 사용에 기인하였다.
또한 개량된 형태로 광화학적으로 가교결합된 화학식 IA 및 IB의 폴리사카라이드는 거울상 이성질체의 크로마토그래피 분리를 위한 순수한 중합체로서 사용될 수 있다.
거울상 이성질체의 다양한 크로마토그래피 분리는 제법 기술 부분의 끝 (실시예)에 보다 상세하게 기재되고 설명된다.
아래의 실시예들 (출발 물질 및 중간체의 제조를 포함)은 본발명을 설명하고 더욱 명확히 한다.
다른 표시가 없는 한, 온도는 섭씨, 압력은 바를 나타낸다.
중간체 1.
(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)-아세틸 클로라이드의 제조.
183.2 g (1 mol)의 (2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)아세트산을 360 ml의 톨루엔에 현탁시켰다. 수분 분리기를 사용하여 용액을 16 시간 동안 환류하에서 가열하였다. 그 기간 동안에, 약 40 ml의 톨루엔/물을 공비적으로 증류 제거하였다. 그 다음 용액을 70℃로 냉각시키고 76.3 ml의 티오닐 클로라이드를 90분 동안 적가하였다. 가스의 발생이 끝나자마자 (약 2시간), 온도를 2 시간 동안 90℃로 증가시킨 다음 30분 동안 110℃로 증가시켰다. 냉각시킨 후, 용액을 농축시켰다. 액체 잔류물을 증류하고 182 내지 184℃에서 끓는 부분을 수집하였다. 수율: 172.5 g (85.5%). 원소 분석: 계산치: C 46.66; H 4.00; N 5.95; O 23.81; Cl 17.58. 실측치: C 49.42; H 4.21; N 6.71; O 22.93; Cl 16.83.1H-NMR (CDCl3): 2 (s, CH3), 4.63 (s, CH2).
중간체 2.
(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)-메틸 이소시아네이트의 제조.
격렬하게 교반시키면서, 수성 나트륨 아지드 (80 ml의 물에 26.3 g), 160 ml의 톨루엔 및 1.5 ml의 벤질트리에틸암모늄 클로라이드의 혼합물을 750 ml의 술폰화 플라스크에서 약 10℃로 냉각시켰다. 80.64 g의 산 클로라이드 1을 약 40분 동안 이 용액에 적가하였다. 그 다음 15℃에서 1시간 동안 이어서 20℃에서 1시간 동안 지속적으로 용액을 교반시켰다. 유기상을 분리 깔대기에서 분리 제거하고 2 N의 탄산수소나트륨 수용액 및 물을 사용하여 연속적으로 세척하였다. 유기상을 황산나트륨으로 건조시키고 여과시켰다. 여액을 750 ml의 술폰화 플라스크로 유입시키고 환류 온도로 서서히 가열하였다. 질소 발생이 종료할 때까지 환류를 유지시켰다. 그 다음 환류하에서 추가로 30분 동안 가열하고, 냉각시킨 후 원형 바닥의 플라스크에 따랐다. 회전 증발기를 사용하여 용액을 농축시키고 잔류물을 고진공 (0.045 mmHg)하에서 증류시켰다. 비점: 90℃. 수율: 64.3 g (89.2%). 원소 분석: 계산치: C 53.33; H 4.48; N 15.55; O 26.64. 실측치: C 53.17; H 4.51; N 15.61; O 26.80.1H-NMR (CDCl3): 2 (s, CH3), 4.95 (s, CH2).
중간체 3.
2-(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)부탄산 클로라이드의 제조.
30.1 g의 2-(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)-부탄산을 50 ml의 톨루엔에 현탁시켰다. 수분 분리기를 사용하여 용액을 16시간 동안 환류하에서 가열하였다. 그 기간 동안, 약 50 ml의 톨루엔/물을 공비적으로 증류 제거하였다. 그 다음 용액을 70℃로 냉각시키고 12.4 ml의 티오닐 클로라이드를 90분 동안 용액에 적가하였다. 가스 발생이 종료되자마자 (약 2시간), 온도를 2시간 동안 90℃로 증가시키고 다시 30분 동안 110℃로 증가시켰다. 냉각시킨 후, 회전식 증발기를 사용하여 용액을 농축시켰다. 고체 잔류물을 분리시키고 고진공하에서 건조시켰다. 융점: 68℃. 수율: 32.5 g (99.3%). 원소 분석: 계산치: C 52.30; H 5.27; N 6.10; O 20.90. Cl: 15.44. 실측치: C 53.60; H 5.30; N 6.15; O 21.33; Cl 14.40.1H-NMR (CDCl3): 1.93 (quint, CH2), 1.95 (s, CH3), 2.37 (t, CH2), 3.55 (t, CH2).
중간체 4.
4-(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)-1-프로필 이소시아네이트의 제조.
중간체 2의 제조와 유사하게, 37.8 g의 산 클로라이드 3을 80 ml의 톨루엔 중에서 0.7 g의 벤질트리에틸암모늄 클로라이드의 존재하에서 (물 40 ml중의) 10.9 g의 나트륨 아지드와 반응시켰다. 아실 아지드의 재배열 후, 용액을 농축시키고 잔류물을 고진공 (0.075 mmHg)하에서 증류시켰다. 88 내지 100℃에서 끓는 부분을 수집하였다. 수율: 5.8 g (17%). 원소 분석: 계산치: C 57.69; H 5.81; N 13.45; O 23.05. 실측치: C 57.47; H 5.86; N 13.23; O 23.21.1H-NMR (CDCl3): 1.84 (quint, CH2), 1.94 (s, CH3), 3.30 (t, CH2), 3.55 (t, CH2). IR (CDCl3): 2240 cm-1, 이소시아네이트; 1890 cm-1, 아미드.
중간체 5.
2-(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)-헥산산 클로라이드의 제조.
71.5 g의 2-(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)-헥산산을 150 ml의 톨루엔에 현탁시키고 수분 분리기를 사용하여 16시간 동안 환류하에서 용액을 가열하였다. 그 기간 동안, 약 5 ml의 톨루엔/물을 공비적으로 증류 제거하였다. 그 다음 용액을 70℃로 냉각시키고 22.5 ml의 티오닐 클로라이드를 90분 동안 적가하였다. 가스 발생이 중단되자마자 (약 2시간), 온도를 2시간 동안 90℃로 증가시키고 다시 30분 동안 110℃로 증가시켰다. 냉각 후, 회전식 증발기를 사용하여 용액을 농축시켰다. 고체 잔류물을 분리시키고 고진공하에서 건조시켰다. 수율: 70.9 g (92%). 융점: 43℃. 수율: 32.5 g (99.3%).1H-NMR (CDCl3): 1.2-1.4 (m, CH2), 1.45-1.75 (m, CH2), 1.92 (s, CH3), 2.85 (t, CH2), 3.45 (t, CH2).
중간체 6.
5-(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)-1-펜틸 이소시아네이트의 제조.
중간체 2의 제조와 유사하게, 51.5 g의 산 클로라이드 5를 200 ml의 톨루엔 중에서 0.4 g의 벤질트리에틸암모늄 클로라이드의 존재하에서 (30 ml의 물 중의) 13.1 g의 나트륨 아지드와 반응시켰다. 아실 아지드의 재배열 후, 회전식 증발기를 사용하여 용액을 농축시키고 잔류물을 고진공 (0.045 mmHg)하에서 증류시켰다. 123 내지 125℃에서 끓는 부분을 수집하였다. 수율: 36.6 g (79%). 원소 분석: 계산치: C 61.00; H 6.83; N 11.86; O 20.31. 실측치: C 61.00; H 6.88; N 11.80; O 20.41.1H-NMR (CDCl3): 1.2-1.35 (m, CH2), 1.45-1.60 (m, CH2), 1.88 (s, CH3), 3.23 (t, CH2), 3.41 (t, CH2). IR (CH2Cl2): 2250 cm-1, 이소시아네이트; 1885 cm-1, 아미드.
중간체 7.
4-(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)-벤조산 클로라이드의 제조.
48 g (0.35 mol)의 4-아미노벤조산을 수산화나트륨 용액 (물 300 ml에 14 g의 NaOH)에 용해시켰다. 300 ml의 디메틸아세타미드에 44.2 g의 디메틸말레산 무수물이 용해된 용액을 상기 혼합물에 교반하면서 적가하였다. 그 다음 용액을 90℃로 가열하고, 1.30시간 후, 175 ml의 염산 수용액 (2N)을 첨가하였다. 염산을 첨가한 후, 용액을 실온으로 냉각시키고 교반기를 끈다. 침전된 결정체 생성물을 여과 제거시키고, 물로 세척하고 60℃ 진공에서 건조시켰다. 수율: 73.6 g (85.7%). 융점: 230-231℃. 생성된 중간체 중 73.6 g을 700 ml의 건조 톨루엔에 현탁시켰다. 70℃에서 32 ml의 티오닐 클로라이드를 적가하였다. 가스의 발생이 끝나자마자 (약 2시간), 온도를 2시간 동안 80℃로 증가시켰다. 냉각 후, 회전식 증발기를 사용하여 용액을 농축시켰다. 고체 잔류물을 톨루엔으로부터 재결정화시킨 다음 60℃에서 건조시켰다. 수율: 88%. 융점: 199-200℃.1H-NMR (CDCl3): 2.08 (s, CH3), 7.68 (d, 페닐), 8.20 (d, 페닐).
중간체 8.
4-(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)-페닐 이소시아네이트의 제조.
격렬하게 교반시키면서, 수성 나트륨 아지드 (14 ml의 물에 4.6 g), 28 ml의 톨루엔 및 0.5 g의 벤질트리에틸암모늄 클로라이드를 250 ml의 술폰화 플라스크에서 약 0℃로 냉각시켰다. 18.5 g의 산 클로라이드 7을 약 40분 동안 상기 혼합물에 적가 하였다. 50℃에서 1시간 동안 이어서 실온에서 20시간 동안 계속해서 용액을 교반시켰다. 150 ml의 에틸 아세테이트를 용액에 적가한 다음 분리 깔대기에서 600 ml의 에틸 아세테이트 및 200 ml의 물로 혼합물을 희석하였다. 유기상을 분리 제거하고, 각 200 ml의 물로 세 번 세척하고, 황산나트륨으로 건조시키고 여과시켰다. 여액을 2 리터의 원형 바닥 플라스크에 따르고 회전식 증발기를 사용하여 35℃에서 약 600 ml로 농축시켰다. 약 60-70℃로 용액을 서서히 가열하고 질소 발생이 끝날때까지 (약 1시간) 상기 온도를 유지시켰다. 에틸 아세테이트를 증류 제거시킨 다음 잔류물을 수-제트 진공하에서 1시간 동안 130℃에서 건조시켰다. 추가의 정제 없이 밝은 노란색의 고체 잔류물을 사용하였다. 수율: 16.8 g (98%). 원소 분석: 계산치 C 64.46; H 4.16; N 11.56; O 19.81. 실측치: C 64.45; H 4.23; N 11.75; O 19.66.1H-NMR (CDCl3): 2.07 (s, CH3), 7.2-7.4 (m, 페닐).
중간체 9.
4-[(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)메틸]-벤조산 클로라이드의 제조.
100 g (0.66 mol)의 4-(아미노메틸)-벤조산을 수산화나트륨 용액 (300 ml의 물에 26.4 g의 NaOH)에 용해시켰다. 500 ml의 디메틸아세타미드 중에 83.3 g의 디메틸말레산 무수물을 용해시킨 용액을, 상기 용액에 교반하면서 적가하였다. 그 다음 반응 용액을 90℃로 가열하고, 1.5시간 후, 330 ml의 염산 수용액 (2 N)을 적가하였다. 염산을 첨가한 후 용액을 실온으로 냉각시키고 교반기를 끈다. 침전된 결정체 생성물을 여과 제거하고, 물로 세척하고 60℃ 진공에서 건조시켰다. 수율: 155 g (90%). 융점: 182-183℃. 상기 중간체 중 120 g을 1000 ml의 건조 톨루엔에 현탁시켰다. 70℃에서, 50 ml의 티오닐 클로라이드를 적가하였다. 가스 발생이 끝나자마자 (약 2시간), 온도를 2시간 동안 80℃로 증가시켰다. 냉각 후, 용액을 농축시켰다. 고체 잔류물을 톨루엔에서 재결정화시킨 다음 60℃에서 건조시켰다. 수율: 155 g (80%). 융점: 98-99℃.1H-NMR (CDCl3): 1.98 (s, CH3), 4.72 (s, CH2), 7.45 (d, 페닐), 8.06 (d, 페닐).
중간체 10.
(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)-아세틸 클로라이드와 셀룰로스의 반응.
10.4 g의 셀룰로스 (코튼 린터스사로부터 Serva HL이란 상품명으로 구입가능함)를 125℃의 중탕 온도에서 플라스크내에서 4.5시간 동안 질소 플러싱으로 건조시켰다 (건조 후 9.6 g). 그 다음 70 ml의 피리딘, 21 ml의 트리에틸아민, 0.2 g의 디메틸아미노피리딘 및 1.81 g의 중간체 1을 실온에서 첨가하였다. 현탁액을 90℃에서 24시간 동안 교반시켰다. 냉각 후, 850 ml의 메탄올을 현탁액에 첨가하고 여과시킨 다음 메탄올로 세척하였다. 다시 잔류물을 200 ml의 메탄올에 현탁시키고 실온에서 1시간 동안 교반시키고, 여과하고 메탄올로 세척하였다. 수율: 10.3 g. 원소 분석: 실측치: C 42.51; H 6.49; N0.30; O 51.10.
중간체 11.
(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)-아세틸 클로라이드와 분해된 셀룰로스의 반응.
10.2 g의 분해된 셀룰로스 (중합도 약 30)를 125℃의 중탕 온도에서 플라스크내에서 6시간 동안 질소 플러싱으로 건조시켰다 (건조 후 9.7 g). 그 다음 60 ml의 피리딘, 21 ml의 트리에틸아민, 0.2 g의 디메틸아미노피리딘 및 1.81 g의 중간체 1을 실온에서 첨가하였다. 현탁액을 90℃에서 24시간 동안 교반시켰다. 냉각 후, 1000 ml의 메탄올을 현탁액에 첨가하고 여과시킨 다음 메탄올로 세척하였다. 다시 잔류물을 200 ml의 메탄올에 현탁시키고 실온에서 1시간 동안 교반시키고, 여과하고 메탄올로 세척하였다.
수율: 10.3 g.
원소 분석: 실측치: C 40.91; H 6.66; N 0.49; O 52.10.
중간체 12.
4-(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)-벤조산 클로라이드와 셀룰로스의 반응.
중간체 10의 제조와 유사하게, 10.4 g의 셀룰로스를 2.4 g의 벤조일 클로라이드 유도체 7과 반응시켰다. 반응 후의 수율: 10.4 g.
원소 분석: 실측치: C 43.03; H 6.48; N 0.34; O 50.01.
중간체 13.
4-(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)-벤조산 클로라이드와 분해된 셀룰로스의 반응.
1 g의 분해된 셀룰로스 (중합도 약 30)를 90 ml의 피리딘에 현탁시켰다. 1.6 g의 (2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)-벤조산 클로라이드 7 및 촉매로서 10 mg의 디메틸아미노피리딘을 상기 혼합물에 첨가하였다. 그 다음 30 ml의 트리에틸아민을 연속적으로 교반하면서 적가하였다. 그 다음 용액을 90℃에서 20시간 동안 교반시켰다. 냉각 후, 생성된 현탁액을 300 ml의 에탄올에 따르고 여과시켰다. 백색 생성물을 메틸렌 클로라이드에 두번 현탁시키고, 여과시키고, 세척한 다음 진공 건조시킨다. 수율: 1 g. 질소 함량: N 1.27. 질소 함량은 글루코스 단위 당 0.19의 치환도로 일정하였다.
중간체 14.
4-[(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)메틸]-벤조산 클로라이드와 셀룰로스의 반응.
중간체 10의 제조와 유사하게, 10.4 g의 셀룰로스를 2.5 g의 벤조일 클로라이드 유도체 9와 반응시켰다. 반응 후 수율: 12 g.
원소 분석: 실측치: C 45.56; H 6.39; N 0.73; O 48.02.
중간체 15.
4-[(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)메틸]-벤조산 클로라이드와 분해된 셀룰로스의 반응.
3 g의 분해된 셀룰로스 (중합도 약 30)를 120 ml의 피리딘에 현탁시켰다. 7.7 g의 4-[(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)메틸]-벤조산 클로라이드 9 및 촉매로서 10 mg의 디메틸아미노피리딘을 상기 혼합물에 첨가하였다. 그 다음 15 ml의 트리에틸아민을 연속적으로 교반하면서 적가하였다. 용액을 80℃에서 24시간 동안 교반시켰다. 냉각 후, 생성된 현탁액을 300 ml의 메탄올에 따르고 여과시켰다. 백색 생성물을 메틸렌 클로라이드에 2번 현탁시키고, 여과하고 세척한 다음 진공 건조시켰다.
수율: 2.7 g.
원소 분석: C 51.07; H 5.89; N 2.03; O 40.88. 질소 함량은 글루코스 단위 당 0.36의 치환도로 일정하였다.
중간체 16.
(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)-메틸 이소시아네이트와 셀룰로스의 반응.
10.4 g의 셀룰로스 (코튼 린터스사로부터 Serva HL이란 상품명으로 구입가능함)를 125℃의 중탕 온도에서 플라스크내에서 4.5시간 동안 질소 플러싱으로 건조시켰다 (건조 후 9.6 g). 그 다음 60 ml의 피리딘, 1.62 g의 이소시아네이트 유도체 2 및 0.2 ml의 디부틸주석디라우레이트를 첨가하였다. 현탁액을 125℃에서 21시간 동안 교반시켰다. 냉각 후, 200 ml의 메탄올을 현탁액에 첨가하고 1시간 동안 실온에서 교반시킨 다음 여과하였다. 고체 잔류물을 메탄올로 세척하고 고진공하에서 건조시켰다.
수율: 10.7 g.
원소 분석: 실측치: C 43.07; H 6.21; N 1.06; O 49.88.
중간체 17.
(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)-메틸 이소시아네이트와 분해된 셀룰로스의 반응.
5.1 g의 분해된 셀룰로스 (중합도 약 30)를 125℃의 중탕 온도에서 플라스크내에서 4.5시간 동안 질소 플러싱으로 건조시켰다 (건조 후 4.7 g). 그 다음 30 ml의 피리딘, 0.72 g의 이소시아네이트 유도체 2 및 0.1 ml의 디부틸주석디라우레이트를 첨가하였다. 현탁액을 125℃에서 21시간 동안 교반시켰다. 냉각 후, 200 ml의 메탄올을 현탁액에 첨가하고 1시간 동안 실온에서 교반시킨 다음 여과하였다. 고체 잔류물을 메탄올로 세척하고 고진공하에서 건조시켰다.
수율: 5.2 g.
원소 분석: 실측치: C 42.09; H 6.38; N 0.90; O 50.64.
중간체 18.
4-(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)-1-프로필 이소시아네이트와 셀룰로스의 반응.
중간체 17의 제조와 유사하게, 10.4 g의 셀룰로스를 1.9 g의 이소시아네이트 유도체 4와 반응시켰다. 마무리 조작 후 수율: 11.1 g.
원소 분석: 실측치: C 42.96; H 6.44; N 1.14; O 49.16.
중간체 19.
5-(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)-1-펜틸 이소시아네이트와 셀룰로스의 반응.
중간체 17의 제조와 유사하게, 10.4 g의 셀룰로스를 2.13 g의 이소시아네이트 유도체 6과 반응시켰다. 반응 후 수율: 11.5 g.
원소 분석: 실측치: C 44.30; H 6.44; N 1.59; O 47.24.
중간체 20.
4-(2,5-디히드로-3,4-디메틸-2,5-디옥소-피롤-1-일)-1-페닐 이소시아네이트와 셀룰로스의 반응.
중간체 17의 제조와 유사하게, 10.4 g의 셀룰로스를 2.3 g의 이소시아네이트 유도체 8과 반응시켰다. 마무리 조작 후 수율: 11.5 g.
원소 분석: 실측치: C 44.81; H 6.03; N 1.30; O 48.06.
실시예 1: 2.57 g의 중간체 10을 120℃의 중탕 온도에서 원형 바닥의 플라스크내에서 3시간 동안 질소 플러싱으로 건조시켰다. 그 다음 40 ml의 피리딘, 0.1 ml의 디부틸주석디라우레이트 및 7.6 g의 3,5-디메틸페닐 이소시아네이트를 첨가하였다. 용액을 110℃에서 25시간 동안 교반시켰다. 60℃로 냉각 후, 350 ml의 메탄올을 첨가하였다. 생성된 현탁액을 여과시킨 다음 여과 케이크를 메탄올로 세척하였다. 조생성물을 200 ml의 염화메틸렌에 용해시키고 용액을 여과시켰다. 생성물을 700 ml의 메탄올로 침전시켰다. 침전물을 여과 제거하고 메탄올로 세척하였다.
수율: 7.6 g.
원소 분석: 실측치: C 63.20; H 6.33; N 6.83; O 23.27.
코팅: 0.63 g의 상기 생성물을 15 ml의 테트라히드로푸란에 용해시켰다. 용액을 3부분으로 나누었다. 2.5 g의 아미노실란화된 실리카 (Macherey-Nagel사의 입자크기 7mm인 Nucleosil-4000)를 연속적으로 3부분과 혼합시키고, 이어서 매번 회전식 증발기를 사용하여 농축하였다. 진공 건조 후, 3.1 g의 생성물을 분리하였다.
가교결합: 3 g의 상기 물질을 220 ml의 헥산 (이성질체 혼합물)에 현탁시키고 교반하였다. 현탁액을 침수 가능한 수은 전구 (필립스, HPK-125 Watt)로 16시간 동안 조사하였다. 현탁액을 여과시키고 여과 케이크를 헥산으로 세척하고 건조시켰다. 수율 2.9 g. 16시간 동안 속스렛 (Soxhlet) 장치에서 염화메틸렌으로 상기 생성물을 추출하였다. 불용성 잔류물을 약 30 ml의 염화메틸렌에 현탁시키고, 300 ml의 헥산을 첨가하였다 (첨가 속도: 1.2 ml/분). 생성물을 여과 제거하고 헥산으로 세척하였다.
칼럼 패킹: 2.5 g의 생성 물질을 25 ml의 헥산/2-프로판올 (90:10, 부피%)중의 슬러리로 만들고 슬러리 방법을 사용하여 100바의 압력에서 강철 칼럼 (25cm×0.4cm)으로 패킹하였다.
실시예 2: 2.67 g의 중간체 16을 120℃의 중탕 온도에서 원형 바닥의 플라스크내에서 3시간 동안 질소 플러싱으로 건조시켰다. 그 다음 40 ml의 피리딘, 0.1 ml의 디부틸주석디라우레이트 및 7.6 g의 3,5-디메틸페닐 이소시아네이트를 첨가하였다. 용액을 110℃에서 25시간 동안 교반시켰다. 60℃로 냉각 후, 350 ml의 메탄올을 첨가하였다. 생성된 침전물을 여과 제거시킨 다음 메탄올로 세척하였다. 생성물을 150 ml의 염화메틸렌에 용해시키고 600 ml의 메탄올로 침전시켜 두번 정제하였다. 침전물을 매번 여과 제거하고 메탄올로 세척하였다.
수율: 7.4 g (생성물 21).
원소 분석: 실측치: C 63.85; H 6.27; N 6.98; O 22.63.
코팅: 0.63 g의 상기 생성물을 15 ml의 테트라히드로푸란에 용해시켰다. 용액을 3부분으로 나누었다. 2.5 g의 아미노실란화된 실리카 (Macherey-Nagel사의 입자크기 7mm인 Nucleosil-4000)를 연속적으로 3부분과 혼합시키고, 이어서 매번 회전식 증발기를 사용하여 농축하였다. 진공 건조 후, 3.1 g의 생성물을 분리하였다.
가교결합: 3 g의 상기 물질을 220 ml의 헥산 (이성질체 혼합물)에 현탁시키고 교반하였다. 현탁액을 침수 가능한 수은 전구 (필립스, HPK-125 Watt)로 16시간 동안 조사하였다. 침전물을 여과 제거시키고 헥산으로 세척하고 건조시켰다. 수율 2.9 g.
16시간 동안 속스렛 (Soxhlet) 장치에서 염화메틸렌으로 상기 생성물을 추출하였다. 불용성 잔류물을 약 30 ml의 염화메틸렌에 현탁시키고, 300 ml의 헥산을 첨가하였다 (첨가 속도: 1.2 ml/분). 생성물을 여과 제거하고 헥산으로 세척하였다.
칼럼 패킹: 2.5 g의 생성 물질을 25 ml의 헥산/2-프로판올 (90:10, 부피%)중의 슬러리로 만들고 슬러리 방법을 사용하여 100바의 압력에서 강철 칼럼 (25cm×0.4cm)으로 패킹하였다.
실시예 3: 실시예 2와 유사하게, 2.6 g의 중간체 17을 35 ml의 피리딘에서 7.4 g의 3,5-디메틸페닐 이소시아네이트와 반응시키고 정제하였다. 수율: 7.4 g. 원소 분석: 실측치: C 63.94; H 6.31; N 6.90; O 22.51. 1.04 g의 상기 생성물 및 4 g의 아미노실란화된 실리카를 유사하게 사용하여 24 ml의 테트라히드로푸란 (3 부분)으로 코팅을 실시하였다. 수율: 5 g. 3 g의 상기 물질에 대한 가교결합으로 2.9 g의 키랄 정지상을 생성하였고, 이를 염화메틸렌으로 추출하고 헥산으로 세척하였다 (실시예 2와 유사). 실시예 2에 따른 칼럼 패킹을 실시하였다.
실시예 4: 실시예 2와 유사하게, 1.85 g의 중간체 18을 30 ml의 피리딘에서 5.9 g의 3,5-디메틸페닐 이소시아네이트와 반응시키고 정제하였다. 수율: 5 g. 원소 분석: 실측치: C 64.26; H 6.29; N 7.09; O 22.26. 0.63 g의 상기 생성물 및 2.5 g의 아미노실란화된 실리카를 유사하게 사용하여 15 ml의 테트라히드로푸란 (3 부분)으로 코팅을 실시하였다. 수율: 3.1 g. 3 g의 상기 물질에 대한 가교결합으로 2.9 g의 키랄 정지상을 생성하였고, 이를 염화메틸렌으로 추출하고 헥산으로 세척하였다 (실시예 2와 유사). 실시예 2에 따른 칼럼 패킹을 실시하였다.
실시예 5: 실시예 2와 유사하게, 1.9 g의 중간체 19를 30 ml의 피리딘에서 5.9 g의 3,5-디메틸페닐 이소시아네이트와 반응시키고 정제하였다. 수율: 5 g. 원소 분석: 실측치: C 63.50; H 6.27; N 7.14; O 22.91. 0.63 g의 상기 생성물 및 2.5 g의 아미노실란화된 실리카를 유사하게 사용하여 15 ml의 테트라히드로푸란 (3 부분)으로 코팅을 실시하였다. 수율: 3.1 g. 3 g의 상기 물질에 대한 가교결합으로 3 g의 키랄 정지상을 생성하였고, 이를 염화메틸렌으로 추출하고 헥산으로 세척하였다 (실시예 2와 유사). 실시예 2에 따른 칼럼 패킹을 실시하였다.
실시예 6: 실시예 2와 유사하게, 2.6 g의 중간체 12를 40 ml의 피리딘에서 7.6 g의 3,5-디메틸페닐 이소시아네이트와 반응시키고 정제하였다. 수율: 6.9 g. 원소 분석: 실측치: C 63.07; H 6.46; N 6.79; O 23.30. 0.63 g의 상기 생성물 및 2.5 g의 아미노실란화된 실리카를 유사하게 사용하여 15 ml의 테트라히드로푸란 (3 부분)으로 코팅을 실시하였다. 수율: 3.1 g. 3 g의 상기 물질에 대한 가교결합으로 3 g의 키랄 정지상을 생성하였고, 이를 염화메틸렌으로 추출하고 헥산으로 세척하였다 (실시예 2와 유사). 실시예 2에 따른 칼럼 패킹을 실시하였다.
실시예 7: 실시예 2와 유사하게, 1.9 g의 중간체 14를 30 ml의 피리딘에서 5.9 g의 3,5-디메틸페닐 이소시아네이트와 반응시키고 정제하였다. 수율: 5.4 g. 원소 분석: 실측치: C 64.02; H 6.23; N 6.63; O 23.11. 0.64 g의 상기 생성물 및 2.5 g의 아미노실란화된 실리카를 유사하게 사용하여 15 ml의 테트라히드로푸란 (3 부분)으로 코팅을 실시하였다. 수율: 3.1 g. 3.0 g의 상기 물질에 대한 가교결합으로 3.0 g의 키랄 정지상을 생성하였고, 이를 염화메틸렌으로 추출하고 헥산으로 세척하였다 (실시예 2와 유사). 실시예 2에 따른 칼럼 패킹을 실시하였다.
실시예 8: 실시예 2의 생성물 제조와 유사하게, 1.8 g의 중간체 20을 30 ml의 피리딘에서 5.9 g의 3,5-디메틸페닐 이소시아네이트와 반응시키고 정제하였다. 수율: 5.0 g (생성물 22). 원소 분석: 실측치: C 63.96; H 6.15; N 6.86; O 23.07. 1 g의 상기 생성물 및 4.0 g의 아미노실란화된 실리카를 유사하게 사용하여 24 ml의 테트라히드로푸란 (3 부분)으로 코팅을 실시하였다. 수율: 4.8 g. 4.5 g의 상기 물질에 대한 가교결합으로 4.3 g의 키랄 정지상을 생성하였고, 이를 염화메틸렌으로 추출하고 헥산으로 세척하였다 (실시예 2와 유사). 실시예 2에 따른 칼럼 패킹을 실시하였다.
실시예 9: 실시예 2로부터 4.0 g의 생성물 21을 15 ml의 메탄올로 적셨다. 105 ml의 염화메틸렌에 12.8 g의 N-메틸-1-헵틸카바메이트가 용해된 용액을 첨가하였다. 셀룰로스 유도체가 완전히 용해될 때까지 상기 용액을 교반시킨 다음 5% 폴리비닐 알콜 용액 (약 90,000의 분자량, Serva사로부터 구입)) 96 ml를 실온에서 2.5시간 동안 격렬하게 교반 (500 rpm)하면서 상기 용액에 적가하였다. 그 다음 용액을 42℃로 서서히 가열하고 염화메틸렌을 증류 제거하였다 (약 2시간). 냉각 후, 잔류물을 여과 제거시키고, 500 ml의 물로 부분적으로 세척하고 또한 200 ml의 메탄올로 마지막 세척을 하였다. 얻은 생성물을 200 ml의 메탄올에 연속 2번 현탁시키고, 교반하고 여과 제거하였다. 그 다음 생성물을 실온에서 건조시켰다. 수율: 3.7 g. 물질은 20 내지 30 μm의 입자경을 가지는 구형 입자로 구성된다. BET에 따른 비표면적: 2.6 m2/g.
가교결합: 5.2 g의 상기 물질을 300 ml의 헥산 (이성질체 혼합물)에 현탁시키고 350 rpm에서 교반하였다. 현탁액을 침수 가능한 수은 전구 (필립스, HPK-125 Watt)로 16시간 동안 조사하였다. 침전물을 여과 제거시키고, 헥산으로 세척하고 건조시켰다. 수율: 5.2 g.
17시간 동안 속스렛 (Soxhlet) 장치에서 염화메틸렌으로 3.9 g의 상기 생성물을 추출하였다. 불용성 잔류물을 약 40 ml의 염화메틸렌에 현탁시키고, 200 ml의 헥산을 첨가하였다 (첨가 속도: 1 ml/분). 생성물을 여과 제거하고 100 ml의 헥산, 400 ml의 물, 50 ml의 에탄올 및 200 ml의 헥산으로 연속적으로 세척하였다. 수율: 3.5 g.
칼럼 패킹: 2.5 g의 생성 물질을 25 ml의 헥산/2-프로판올 (85:15, 부피%) 혼합물에서 슬러리로 만들고 3시간에 걸쳐 2 ml/분의 유속으로 슬러리 방법을 사용하여 강철 칼럼 (25 cm×0.4 cm)으로 패킹하였다.
실시예 10: 실시예 9와 유사하게, 10 g의 생성물 22 (실시예 8)를 38 ml의 메탄올로 적시고, 262 ml의 염화메틸렌에 32 g의 N-메틸-1-헵틸카바메이트가 용해된 용액을 첨가하였다. 염화메틸렌을 증류 제거시키고 고체 잔류물을 마무리 처리한 후, 9.5 g의 생성물을 분리시켰다. 수율: 95%. 물질은 20 내지 30 μm의 입자경을 가지는 구형 입자로 구성된다. BET에 따른 비표면적: 2.1 m2/g.
가교결합: 실시예 9와 유사하게, 3.5 g의 분리된 물질을 250 ml의 헥산에 현탁시키고 수은 전구로 24시간 동안 조사하였다. 마무리 조작한 후, 3.4 g의 가교결합된 물질을 분리시켰다. 실시예 9와 유사하게, 상기 생성물을 약 30 ml의 염화메틸렌에 현탁시키고, 300 ml의 헥산으로 처리하고 세척하였다. 수율: 3.2 g.
칼럼 패킹: 2.5 g의 생성 물질을 25 ml의 헥산/2-프로판올 (90:10, 부피%) 혼합물중의 슬러리로 만들고 3시간에 걸쳐 2 ml/분의 유속에서 슬러리 방법을 사용하여 강철 칼럼 (25 cm×0.4 cm)으로 패킹하였다.
실시예 11: 실시예 2와 유사하게, 1.8 g의 중간체 16을 30 ml의 피리딘에서 4.8 g의 페닐 이소시아네이트와 반응시키고 정제하였다. 수율: 3.5 g. 원소 분석: 실측치: C 59.46; H 5.09; N 7.73; O 27.42. 0.64 g의 상기 생성물 및 2.5 g의 아미노실란화된 실리카를 사용하여 15 ml의 테트라히드로푸란 (3 부분)으로 코팅을 유사하게 실시하였다. 수율: 3.1 g. 3.0 g의 상기 물질에 대한 가교결합으로 3.0 g의 키랄 정지상을 생성하였고, 이를 염화메틸렌으로 추출하고 헥산으로 세척하였다 (실시예 2와 유사). 실시예 2에 따른 칼럼 패킹을 실시하였다.
실시예 12: 실시예 2와 유사하게, 1.8 g의 중간체 16을 30 ml의 피리딘에서 5.3 g의 페닐 이소시아네이트와 반응시키고 정제하였다. 수율: 4.0 g. 원소 분석: 실측치: C 60.99; H 5.77; N 7.36; O 25.23. 0.64 g의 상기 생성물 및 2.5 g의 아미노실란화된 실리카를 사용하여 15 ml의 테트라히드로푸란 (3 부분)으로 코팅을 유사하게 실시하였다. 수율: 3.1 g. 3.0 g의 상기 물질에 대한 가교결합으로 3.0 g의 키랄 정지상을 생성하였고, 이를 염화메틸렌으로 추출하고 헥산으로 세척하였다 (실시예 2와 유사). 실시예 2에 따른 칼럼 패킹을 실시하였다.
실시예 13: 실시예 2와 유사하게, 1.7 g의 중간체 12를 30 ml의 피리딘에서 5.3 g의 4-메틸페닐 이소시아네이트와 반응시키고 정제하였다. 수율: 4.2 g. 원소 분석: 실측치: C 61.42; H 5.77; N 7.10; O 22.17. 0.64 g의 상기 생성물 및 2.5 g의 아미노실란화된 실리카를 사용하여 15 ml의 테트라히드로푸란 (3 부분)으로 코팅을 유사하게 실시하였다. 수율: 3.1 g. 3.0 g의 상기 물질에 대한 가교결합으로 3.0 g의 키랄 정지상을 생성하였고, 이를 염화메틸렌으로 추출하고 헥산으로 세척하였다 (실시예 2와 유사). 실시예 2에 따른 칼럼 패킹을 실시하였다.
실시예 14: 실시예 2와 유사하게, 1.8 g의 중간체 20을 30 ml의 피리딘에서 5.3 g의 4-메틸페닐 이소시아네이트와 반응시키고 정제하였다. 수율: 5.0 g. 0.65 g의 상기 생성물 및 2.5 g의 아미노실란화된 실리카를 사용하여 15 ml의 테트라히드로푸란 (3 부분)으로 코팅을 유사하게 실시하였다. 수율: 3.1 g. 원소 분석: 실측치: C 61.21; H 5.74; N 7.28; O 25.40. 3.0 g의 상기 물질에 대한 가교결합으로 3.0 g의 키랄 정지상을 생성하였고, 이를 염화메틸렌으로 추출하고 헥산으로 세척하였다 (실시예 2와 유사). 실시예 2에 따른 칼럼 패킹을 실시하였다.
실시예 15: 실시예 2와 유사하게, 1.67 g의 중간체 16을 30 ml의 피리딘에서 5.3 g의 3,5-디메틸페닐 이소시아네이트와 반응시키고 정제하였다. 수율: 5 g. 원소 분석: 실측치: C 63.35; H 6.13; N 6.72; O 23.45. 0.63 g의 상기 생성물 및 2.5 g의 아미노실란화된 실리카를 사용하여 15 ml의 테트라히드로푸란 (3 부분)으로 코팅을 유사하게 실시하였다. 수율: 3.1 g. 3 g의 상기 물질에 대한 가교결합으로 3 g의 키랄 정지상을 생성하였고, 이를 염화메틸렌으로 추출하고 헥산으로 세척하였다 (실시예 2와 유사). 실시예 2에 따른 칼럼 패킹을 실시하였다.
실시예 16: 실시예 2와 유사하게, 1 g의 중간체 20을 30 ml의 피리딘에서 3.5 g의 3,4-디메틸페닐 이소시아네이트와 반응시키고 정제하였다. 수율: 3.0 g. 0.64 g의 상기 생성물 및 2.5 g의 아미노실란화된 실리카를 사용하여 15 ml의 테트라히드로푸란 (3 부분)으로 코팅을 유사하게 실시하였다. 수율: 3.0 g. 3.0 g의 상기 물질에 대한 가교결합으로 3.0 g의 키랄 정지상을 생성하였고, 이를 염화메틸렌으로 추출하고 헥산으로 세척하였다 (실시예 2와 유사). 실시예 2에 따른 칼럼 패킹을 실시하였다.
실시예 17: 실시예 2와 유사하게, 1.5 g의 중간체 16을 30 ml의 피리딘에서 6.1 g의 4-클로로페닐 이소시아네이트와 반응시키고 정제하였다. 수율: 4.4 g. 원소 분석: 실측치: C 50.85; H 3.71; N 6.94; O 21.70; Cl 16.95. 0.64 g의 상기 생성물 및 2.5 g의 아미노실란화된 실리카를 사용하여 15 ml의 테트라히드로푸란 (3 부분)으로 코팅을 유사하게 실시하였다. 수율: 3.1 g. 3 g의 상기 물질에 대한 가교결합으로 3 g의 키랄 정지상을 생성하였고, 이를 염화메틸렌으로 추출하고 헥산으로 세척하였다 (실시예 2와 유사). 실시예 2에 따른 칼럼 패킹을 실시하였다.
실시예 18: 1 g의 중간체 13을 10 mg의 4-디메틸아미노피리딘의 존재하에서 40 ml의 피리딘 및 12 ml의 트리에틸아민의 혼합물에 현탁시켰다. 7.5 ml의 4-메틸벤조산 클로라이드를 상기 현탁액에 첨가하고 혼합물을 90℃에서 23시간 동안 질소하에서 교반시켰다. 냉각 후, 용액을 200 ml의 메탄올에 따르고 침전물을 여과 제거하였다. 여과 잔류물을 염화메틸렌에 연속 2번 용해시키고, 여과 제거한 다음 메탄올에서 침전시켰다. 진공 건조 후, 1.9 g의 생성물을 분리하였다.
코팅: 3.0 g의 아미노실란화된 실리카 (Macherey-Nagel사의 입자크기 7 mm인 Nucleosil-4000)를 67 ml의 염화메틸렌에 1.0 g의 상기 생성물이 용해된 용액에 현탁시켰다. 교반하면서 400 ml의 헥산을 1 ml/분의 첨가 속도로 본 현탁액에 첨가하였다. 현탁액을 여과시키고 진공에서 건조시켰다.
수율: 3.9 g.
가교결합: 3.5 g의 상기 물질을 300 ml의 물/메탄올 (3:1, 부피%)에 현탁시키고 400 rpm으로 교반하였다. 현탁액을 침수 가능한 수은 전구 (필립스, HPK-125 Watt)로 20시간 동안 조사하였다. 침전물을 여과 제거시키고, 헥산으로 세척하고 건조시켰다. 수율 3.5 g.
16시간 동안 속스렛 (Soxhlet) 장치에서 염화메틸렌으로 상기 생성물을 추출하였다. 불용성 잔류물을 약 30 ml의 염화메틸렌에 현탁시키고, 180 ml의 헥산을 1 ml/분의 속도로 첨가하였다. 생성물을 여과 제거하고 헥산으로 세척하였다.
칼럼 패킹: 3.2 g의 생성 물질을 25 ml의 헥산/2-프로판올 (90:10, 부피%)중의 슬러리로 만들고 3시간에 걸쳐 2 ml/분의 유속에서 슬러리 방법을 사용하여 강철 칼럼 (25cm×0.4cm)으로 패킹하였다.
실시예 19: 2.7 g의 중간체 15를 10 mg의 4-디메틸아미노피리딘의 존재하에서 86 ml의 피리딘 및 22 ml의 트리에틸아민의 혼합물에 현탁시켰다. 20 ml의 4-메틸벤조산 클로라이드를 상기 현탁액에 첨가하고 혼합물을 60℃에서 42시간 동안 질소하에서 교반시켰다. 냉각 후, 용액을 200 ml의 메탄올에 따르고 침전물을 여과 제거하였다. 여과 잔류물을 염화메틸렌에 연속 2번 용해시키고, 여과한 다음 메탄올에 침전시켰다. 진공 건조 후, 4.6 g의 생성물을 분리하였다. 적외선 스펙트럼은 더 이상의 유리 히드록시기를 나타내지 않았다. 코팅, 가교결합, 추출 및 칼럼 패킹은 실시예 18과 유사하게 실시하였다.
키랄 정지상에 대한 시험: 실시예 1 내지 17로부터의 상을 라세미체 구조 1 내지 10 및 다양한 이동상으로 시험하였다 (표 1).
실시예 18 및 19로부터의 상을 라세미체 구조 2 내지 5 및 11 내지 15 및 다양한 이동상으로 시험하였다 (표 2).
HPL 크로마토그래피를 0.7 ml/분의 유속으로 및 실온에서 시마쯔 엘씨-6에이 (Shimadzu LC-6A) 시스템을 사용하여 수행하였다. UV 스펙트로스코피 및 편광기 (Perkin Elmer 241 LC)를 사용하여 검출을 실시하였다. 분리 인자 α는 측정 값으로 결정된다.
α=k'2/k'1=(t2-t0)/(t1-t0)
상기식에서, k'2및 k'1은 각각 두 번째 및 첫 번째 용리된 거울상 이성질체의 용적 인자이고, t2및 t1은 그들의 체류 시간이다. t0는 트리-t-부틸벤젠의 용리 시간이다 (비잔류 화합물).

Claims (23)

  1. 화학식 IA 또는 IB의 광화학적으로 가교결합된 폴리사카라이드 유도체.
    화학식 IA
    화학식 IB
    상기식에서, R은 OH기가 OR'기로서 에스테르화되거나 카바메이트 (우레탄)로 전환된 폴리사카라이드 라디칼이고,
    R1및 R2는 각각 독립적으로 저급 알킬 또는 치환되지 않았거나 치환된 아릴이고,
    X는 직접 결합 또는 페닐렌이고,
    m은 0 또는 1이고,
    n은 0 또는 1 내지 20의 정수이다.
  2. R은 OH기가 OR'기로서 에스테르화되거나 카바메이트 (우레탄)로 전환된 셀룰로스 또는 아밀로스 라디칼이고,
    R1및 R2는 각각 독립적으로 메틸 또는 에틸 또는 치환되지 않았거나 치환된 페닐이고,
    X는 직접 결합 또는 페닐렌이고,
    m은 0 또는 1이고,
    n은 0 또는 1 내지 12의 정수인, 화학식 IA 또는 IB의 광화학적으로 가교결합된 폴리사카라이드 유도체.
  3. R은 OH기가 OR'기로서 에스테르화되거나 카바메이트 (우레탄)로 전환된 셀룰로스 라디칼이고,
    R1및 R2는 메틸이고,
    X는 직접 결합 또는 페닐렌이고,
    m은 0 또는 1이고,
    n은 0 또는 1 내지 12의 정수인, 화학식 IA 또는 IB의 광화학적으로 가교결합된 폴리사카라이드 유도체.
  4. 실시예 1 내지 19 중 어느 하나에 기재된 것과 같은 화학식 IA 또는 IB의 광화학적으로 가교결합된 폴리사카라이드 유도체.
  5. 지지체에 대한 코팅으로서 화학식 II의 화합물을 미리 도포한 후, 또는 에멀젼을 사용하여 순수한 물질로서 화학식 II의 화합물을 미리 개량한 후, 화학식 II의 화합물을 (hv) 조사에 의해 가교결합시켜서 화학식 IA 또는 IB의 화합물을 형성시키는 것으로 이루어진, 화학식 IA 또는 IB의 가교결합된 폴리사카라이드의 제조 방법.
    화학식 II
    상기식에서, R은 OH기가 OR'기로서 에스테르화되거나 카바메이트 (우레탄)로 전환된 폴리사카라이드 라디칼이고,
    R1및 R2,n 및 m은 화학식 IA 및 IB에서 정의된 것과 같다.
  6. 제5항에 있어서, 침지 가능한 수은 전구를 사용하는 조사에 의해 가교결합이 수행되는 방법.
  7. 제5항 또는 6항에 있어서, 실리카겔, 산화알루미늄 (알루미나), 흑연 또는 산화 지르코늄이 코팅용 지지체로서 사용되는 방법.
  8. 제5항 또는 6항에 있어서, 불활성 용매가 현탁액의 제조를 위해 사용되는 방법.
  9. 화학식 II의 폴리사카라이드 화합물.
    화학식 II
    상기식에서, R은 OH기가 OR'기로서 에스테르화되거나 카바메이트 (우레탄)로 전환된 폴리사카라이드 라디칼이고,
    R1및 R2, X, m 및 n은 화학식 IA 또는 IB에서 정의된 것과 같다.
  10. R은 OH기가 OR'기로서 에스테르화되거나 카바메이트로 전환된 셀룰로스 또는 아밀로스 라디칼이고,
    R1및 R2는 각각 독립적으로 메틸이거나 치환되지 않았거나 치환된 페닐이고,
    X, m 및 n은 화학식 IA 또는 IB에서 정의된 것과 같은, 화학식 II의 폴리사카라이드 화합물.
  11. R은 OH기가 OR'기로서 에스테르화되거나 카바메이트로 전환된 셀룰로스 또는 아밀로스 라디칼이고,
    R1및 R2는 메틸이고,
    X, m 및 n은 화학식 IA 또는 IB에서 정의된 것과 같은, 화학식 II의 폴리사카라이드 화합물.
  12. 하기 화학식 III의 화합물에서 유리 OH기를 OR'기로서 에스테르화시키거나 카바메이트 (우레탄)으로 전환시키는 화학식 II의 폴리사카라이드 화합물의 제조 방법.
    화학식 III
    상기식에서, R3은 유리 OH기를 가지는 폴리사카라이드 라디칼이고,
    R1및 R2, X, m 및 n은 화학식 IA 또는 IB에서 정의된 것과 같다.
  13. 제12항에 있어서, 화학식 III의 화합물의 에스테르화가 반응성 관능 카복시산 유도체로 수행되는 방법.
  14. 제12항에 있어서, 화학식 III의 화합물이 카바메이트로 전환되는 것이 이소시아네이트와의 반응으로 수행되는 방법.
  15. 제12항 또는 14항에 있어서, 이소시아네이트와의 반응이 촉매로서 루이스 염기 또는 루이스산의 존재하에서 수행되는 방법.
  16. 하기 화학식 III의 폴리사카라이드 화합물.
    화학식 III
    상기식에서, R3은 유리 OH기를 가지는 폴리사카라이드 라디칼이고,
    R1및 R2, X, m 및 n은 화학식 IA 또는 IB에서 정의된 것과 같다.
  17. R3은 유리 OH기를 가지는 셀룰로스 또는 아밀로스 라디칼이고,
    R1및 R2은 각각 독립적으로 메틸이거나 치환되지 않았거나 치환된 페닐이고,
    X, m 및 n은 화학식 IA 또는 IB에서 정의된 것과 같은, 화학식 III의 폴리사카라이드 화합물.
  18. R3은 유리 OH기를 가지는 셀룰로스 또는 아밀로스 라디칼이고,
    R1및 R2은 메틸이고,
    X, m 및 n은 화학식 IA 또는 IB에서 정의된 것과 같은, 화학식 III의 폴리사카라이드 화합물.
  19. 유리 OH기를 가지는 폴리사카라이드 화합물을 필요하다면 촉매의 존재하에서 화학식 IV의 이미딜카복시산 할라이드 또는 이소시아네이트로 에스테르화시키거나 카바메이트로 전환시키는 화학식 III의 화합물의 제조 방법.
    화학식 IV
    상기식에서, R1, R2, n 및 X는 화학식 IA 또는 IB에서 정의된 것과 같고,
    Z는 이소시아네이트기 (-N=C=O) 또는 카복시산 할라이드기, 특히 카복시산 클로라이드기이다.
  20. 제19항에 있어서, 유리 OH기를 가지는 폴리사카라이드를 염기성 축합제의 존재하에서 화학식 IV의 이미딜카복시산 할라이드와 반응시키는 방법.
  21. 제19항에 있어서, 유리 OH기를 가지는 폴리사카라이드를 디부틸주석 디라우레이트의 존재하에서 화학식 IV의 이미딜 이소시아네이트와 반응시키는 방법.
  22. 크로마토그래피 방법에서, 특히 거울상 이성질체의 분리를 위한 정지상으로서, 제1항에 따른 화학식 IA 또는 IB의 광화학적으로 가교결합된 폴리사카라이드 유도체의 용도.
  23. 제5항에 따른 방법에 의해 생성될 수 있는 화학식 IA 또는 IB의 광화학적으로 가교결합된 폴리사카라이드 유도체.
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