KR20010067307A - 베타-카로틴의 제조 방법 - Google Patents

베타-카로틴의 제조 방법 Download PDF

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KR20010067307A
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고사이 아끼오
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Abstract

본 발명은 염기 존재하에서 하기 화학식 2 의 알데히드 유도체를 하기 화학식 3 의 포스포늄염과 반응시키는 것을 특징으로 하는, 하기 화학식 1 의 술폰 유도체의 제조 방법에 관한 것이다 :
상기 식중에서, Ar 은 치환될 수 있는 아릴기를 나타내고, R 은 저급 알킬기를 나타내며, "" 로 표시된 파동선은 단일 결합을 나타내고, 상기 파동선에 결합된 이중 결합에 대한 입체화학은 E 또는 Z 또는 이들의 조합이다.
본 발명은 또한 상기 화학식 1 의 술폰 유도체, 및 상기 화학식 1 의 술폰 유도체를 사용한 β-카로틴의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

베타-카로틴의 제조 방법 {PROCESS FOR PRODUCING β-CAROTENE}
본 발명은 의약, 사료 첨가물 및 식품 첨가물 분야에서 중요한 카로티노이드인 β-카로틴의 제조 방법, 및 또한 β-카로틴의 중간체에 관한 것이다.
대칭적 C40 화합물인 β-카로틴의 합성에 대해서, 2 개의 C19 화합물과 하나의 C2 화합물을 커플링시키는 방법, 및 2 개의 C15 화합물과 하나의 C10 화합물을 커플링시키는 방법이 공지되어 있다 (예. 문헌 [Helv. Chim. Acta, Vol.39, 249 (1956)] 또는 [Pure & Appl. Chem., Vol.63, 35 (1991)]). 그러나, 이들 방법은 상이한 탄소수와 분자 구조를 갖는 2 개의 상이한 화합물을 합성하는데 필요하다는 점에서 항상 만족스러운 것은 아니었다. 또한, 문헌 [Pure & Appl. Chem., Vol.63, 35 (1991)], 일본 특허 제 2506495 호 및 일본 공개 특허 제 8-311020 호에 보고된 바와 같은 2 개의 C20 화합물을 커플링시키는 방법도 공지되어 있지만, 이들 방법은 C20 화합물을 수득하기 위한 다단계 반응, 중간체의 불안정성, 상기 2 개의 C20 화합물의 커플링 반응의 낮은 수율 등 때문에, 산업적인 측면에서 항상 실용적이지는 않았다.
본 발명의 목적은 신규의 중간체 화합물을 사용한 β-카로틴의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 상기 중간체 화합물을 제조하는데 산업적으로 유리한 2 개의 C20 화합물, 및 저가의 C10 화합물, 리나룰 (linalool) 또는 제라니올 (geraniol) 로부터 산업적으로 유리한 방식으로 2 개의 C20 화합물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 다음의 것들을 제공한다 :
1. 염기 또는 에폭시드 존재하에서 하기 화학식 2 의 알데히드 유도체를 하기 화학식 3 의 포스포늄염과 반응시키는 것을 포함하는, 하기 화학식 1 의 술폰 유도체의 제조 방법 :
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
상기 식중에서, Ar 은 치환될 수 있는 아릴기를 나타내고, R 은 저급 알킬기를 나타내며, "" 로 표시된 파동선은 단일 결합을 나타내고, 상기 파동선에 결합된 이중 결합에 대한 입체화학은 E 또는 Z 또는 이들의 조합이며, X 는 할로겐 원자 또는 HSO4를 나타내고, Y 는 저급 알킬기 또는 임의 치환된 페닐기를 의미한다 ;
2. 상기 화학식 1 의 술폰 유도체 ; 및
3. 상기 화학식 1 의 술폰 유도체를 염기와 반응시키는 것을 포함하는, 하기 화학식 4 의 β-카로틴의 제조 방법 :
상기 식중에서, 파동선은 상기에서 정의한 바와 같다.
다음에, 본 발명을 일층 상세히 설명한다.
먼저, 본 명세서에서의 화학식 1∼7 중의 치환기 R 및 Ar 에 대해서 설명한다.
본 발명에서의 술폰 유도체 (화학식 1), 알데히드 유도체 (화학식 2), 포스포늄염 (화학식 3) 및 알코올 유도체 (화학식 7) 중의 R 로 표시되는 저급 알킬기의 예로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, i-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, i-펜틸기, 네오-펜틸기 등과 같은 (C1-C5) 직쇄 또는 측쇄 알킬기가있다. 이중, 메틸기가 바람직하다.
"Ar" 로 표시되는, 치환될 수 있는 아릴기의 예로는, 페닐기 및 나프틸기가 있으며, 이들 양자는 C1-C6 알킬기 (예. 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, s-부틸, i-부틸, t-부틸, n-펜틸, t-아밀 또는 n-헥실기), C1-C6 알콕시기 (예. 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, s-부톡시, i-부톡시, t-부톡시, n-펜틸옥시, t-아밀옥시 또는 n-헥실옥시기), 할로겐 원자 및 니트로기에서 선택되는 하나 이상의 기로 치환될 수 있다. 바람직한 아릴기는 톨릴기이다.
임의 치환된 아릴기의 구체예로는 페닐, 나프틸, o-톨릴, m-톨릴, p-톨릴, o-메톡시페닐, m-메톡시페닐, p-메톡시페닐, o-클로로페닐, m-클로로페닐, p-클로로페닐, o-브로모페닐, m-브로모페닐, p-브로모페닐, o-요오도페닐, m-요오도페닐, p-요오도페닐, o-플루오로페닐, m-플루오로페닐, p-플루오로페닐, o-니트로페닐, m-니트로페닐 및 p-니트로페닐기가 있다.
다음에, 염기 또는 에폭시드 존재하에서 상기 화학식 2 의 알데히드 유도체를 상기 화학식 3 의 포스포늄염과 반응시키는 것을 포함하는, 상기 화학식 1 의 술폰 유도체의 제조 방법에 대해 설명한다.
화학식 2 의 알데히드 유도체의 구체예로는, Ar 이 p-톨릴기이고 R 이 메틸기인 화학식 2 의 알데히드 유도체, 및 Ar 이 p-톨릴기이고 R 이 상술한 특정 C2-C4 알킬기중 하나를 나타내는 화학식 2 의 알데히드 유도체가 있다. 이의 또다른 구체예로는, p-톨릴기가, 상술한 특정 알데히드 유도체에서 "Ar" 에 대해 상술한 바와 같은 기타 다른 특정기로 치환되는 화학식 2 의 알데히드 유도체가 있다.
알데히드 유도체 (화학식 2) 는 하기 반응식 1 에 도시한 바와 같은 방법으로 수득할 수 있다.
상기 화학식 3 의 포스포늄염에서, X 로 표시된 할로겐 원자로는 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자가 있다.
Y 로 표시된 저급 알킬기의 예로는 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, s-부틸, n-부틸, i-부틸, n-펜틸 등과 같은 C1-C6 알킬기가 있다.
Y 로 표시된 임의 치환된 페닐기의 예로는 C1-C3 알킬 (예. 메틸, 에틸, n-프로필 또는 i-프로필기) 또는 C1-C3 알콕시기 (예. 메톡시, 에톡시, n-프로폭시 또는 i-프로폭시기) 로 치환될 수 있는 페닐기가 있다.
상기 화학식 3 의 포스포늄염중의 화학식 PY3의 기의 구체예로는 트리에틸포스핀, 트리프로필포스핀, 트리부틸포스핀, 트리펜틸포스핀, 트리헥실포스핀, 트리페닐포스핀, 트리-(o-톨릴)포스핀 등이 있다.
상기 포스포늄염 (화학식 3) 의 구체예로는, "Ar" 및 R 이 상기 화학식 2 의 알데히드 유도체의 구체예에 대해 정의한 바와 같은 의미를 가지고, Y 가 페닐기이며, X 가 염소인 포스포늄염 (화학식 3) 이 있으며, 또다른 예로는, Y 가 상기 페닐기 대신에, 상기 Y 에 대해 정의한 기들중 하나를 나타내는 포스포늄염 (화학식 3) 이 있다. 이러한 포스포늄염 (화학식 3) 외에도, 또한 X 가 상기 정의한 화합물에서 염소 대신에, 브롬, 요오드 또는 HSO4를 나타내는 화학식 3 의 포스포늄염을 예로 들 수 있다.
사용되는 포스포늄염 (화학식 3) 의 양은 알데히드 유도체 (화학식 2) 1 몰당 통상적으로 0.5∼2.0 몰, 바람직하게는 0.8∼1.2 몰이다.
상기 포스포늄염 (화학식 3) 과 알데히드 유도체 (화학식 2) 의 반응에 사용되는 염기는 상기 반응에 악영향을 미치지 않는 한, 특별한 제한은 없다.
염기의 예로는 칼륨 메톡시드, 칼륨 에톡시드, 칼륨 n-부톡시드, 칼륨 t-부톡시드, 나트륨 메톡시드, 나트륨 에톡시드, 나트륨 n-부톡시드 또는 나트륨 t-부톡시드와 같은 알칼리 금속 알콕시드, 및 수산화칼륨 또는 수산화나트륨과 같은 수산화 알칼리 금속이 있다. 에틸렌 옥사이드 또는 1,2-부텐 옥사이드와 같은 에폭시드가 상기 염기 대신에 사용될 수 있다.
사용되는 염기 또는 에폭시드의 양은 화학식 3 의 포스포늄염 1 몰당 통상적으로 1∼5 몰이다.
염기 또는 에폭시드 존재하에서의 화학식 2 의 알데히드 유도체와 화학식 3 의 포스포늄염의 반응은 통상적으로 유기 용매중에서 수행된다.
이러한 용매의 예로는 n-헥산, 시클로헥산, n-펜탄, n-헵탄, 톨루엔 또는 크실렌과 같은 탄화수소 용매, 클로로포름, 디클로로메탄, 1,2-디클로로에탄, 모노클로로벤젠, o-디클로로벤젠 또는 α,α,α-트리플루오로톨루엔과 같은 할로겐화 탄화수소 용매, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, 아세토니트릴, N,N-디메틸아세트아미드 또는 헥사메틸포스포릭 트리아미드와 같은 비양성자성 극성 용매, 및 1,4-디옥산, 테트라히드로푸란 또는 아니졸과 같은 에테르 용매가 있다.
상기 반응은 또한 상술한 바와 같은 탄화수소 용매, 할로겐화 탄화수소 용매등과 같이 물과 비혼화성인 유기 용매 및 물의 2-상 계 (two-phase system) 중에서 수행될 수 있다.
반응 온도는 통상적으로 약 -10∼150 ℃, 바람직하게는 0∼100 ℃ 범위이다.
반응 완료후, 반응 혼합물은 통상적으로 임의로 여과, 세정, 상 분리 및/또는 증발을 포함하는 후-처리를 행하여 술폰 유도체 (화학식 1) 를 산출하고, 필요에 따라, 컬럼 크로마토그래피 또는 재결정화에 의해 추가로 정제할 수 있다.
포스포늄염 (화학식 3) 은 하기 화학식 7 의 알코올 유도체를 화학식 PY3(식중, Y 는 상기에서 정의한 바와 같음) 의 3 차 포스핀 화합물과 프로톤산의 염과 반응시키거나, 또는 프로톤산 존재하에서 화학식 PY3의 3 차 포스핀 화합물과 반응시키는 것을 포함하는 방법으로 수득할 수 있다 :
상기 식중에서, Ar, R 및 파동선은 각각 상기에서 정의한 바와 같다.
상기 3 차 포스핀 화합물의 예로는 페닐기가 C1-C3 알킬 또는 C1-C3 알콕시기로 치환될 수 있는 트리페닐포스핀 화합물, 및 트리(C1-C6)알킬포스핀이 있다.
상기 트리페닐포스핀 화합물의 구체예로는 트리페닐포스핀, 트리-(o-톨릴)포스핀 등이 있다.
상기 트리알킬포스핀의 구체예로는 트리에틸포스핀, 트리프로필포스핀, 트리부틸포스핀, 트리펜틸포스핀, 트리헥실포스핀 등이 있다.
상기 프로톤산의 예로는 염화수소, 브롬화수소, 요오드화 수소 및 황산이 있다.
상기 반응에 사용되는 3 차 포스핀 화합물과 프로톤산의 염의 예로는 트리페닐포스핀 염산염, 트리페닐포스핀 브롬산염 또는 트리페닐포스핀 요오드산염이 있다.
3 차 포스핀 화합물과 공존하는 프로톤산의 예로는 염화수소, 브롬화수소, 요오드화 수소 및 황산이 있다.
상기 3 차 포스핀 화합물 또는 이와 프로톤산의 염의 양은 알코올 유도체 (화학식 7) 1 몰당 통상적으로 약 0.7∼2 몰이다. 3 차 포스핀 화합물과 공존하는 프로톤산의 양은 알코올 유도체 (화학식 7) 1 몰당 통상적으로 약 0.7∼2.0 몰이다.
상기 반응은 통상적으로 유기 용매중에서 수행되며, 이러한 용매의 예로는 상기 화학식 2 의 알데히드 유도체와 화학식 3 의 포스포늄염의 반응에 대해서 정의한 것들, 및 메탄올 또는 에탄올과 같은 알코올 용매가 있다.
반응 온도는 통상적으로 10∼50 ℃ 범위이다.
수득된 포스포늄염 (화학식 3) 은 반응후에 분리될 수 있거나, 대안적으로는 분리하지 않은채, 이후의 반응에 그대로 사용될 수 있다.
상기 화학식 4 의 β-카로틴은 술폰 유도체 (화학식 1) 를 염기와 반응시키는 것을 포함하는 방법으로 제조할 수 있다.
상기 반응에 사용되는 염기의 예로는 수산화 알칼리 금속, 수소화 알칼리 금속 및 알칼리 금속 알콕시드가 있다. 이의 구체예로는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수소화나트륨, 수소화칼륨, 나트륨 메톡시드, 칼륨 메톡시드, 나트륨 에톡시드, 칼륨 에톡시드, 나트륨 t-부톡시드, 칼륨 t-부톡시드 등이 있다. 염기의 양은 술폰 유도체 (화학식 1) 1 몰당 통상적으로 약 2∼30 몰, 바람직하게는 4∼25 몰이다.
상기 반응은 통상적으로 유기 용매중에서 수행되며, 이러한 용매의 예로는 상기 포스포늄 유도체 (화학식 3) 의 제조 방법에 대해서 정의한 것들이 있다.
반응 온도는 통상적으로 -78 ℃ 내지 사용되는 용매의 비점의 범위이다.
반응 완료후, 반응 혼합물은 통상적으로 임의로 상술한 바와 같은 여과, 세정, 상 분리 및/또는 증발을 포함하는 후-처리를 행하여 β-카로틴을 산출하고, 필요에 따라, 컬럼 크로마토그래피 또는 재결정화에 의해 추가로 정제할 수 있다.
β-카로틴은 불안정하여 산화되기 때문에, 상기 후-처리는 불활성 분위기, 예를 들면 질소 또는 아르곤 대기하에서 수행하는 것이 바람직하며, BHT (디-t-부틸히드록시톨루엔) 와 같은 산화방지제를 반응 혼합물 또는 이의 용액에 첨가할 수도 있다.
본 발명의 방법에서는, E 및 Z 의 기하 이성질체, 라세메이트 또는 광학 활성 이성질체의 혼합물일 수 있는 알코올 유도체 (화학식 7) 를 사용할 수 있다.
상기 알코올 유도체 (화학식 7) 는 하기 기재한 반응식 1 에 도시한 경로에 따라서, 비교적 저렴한 비용으로 입수 가능한 리나룰 (linalool) 또는 제라니올 (geraniol) 로부터 용이하게 합성할 수 있다. 시클릭 술폰 (화학식 5) 의 합성 방법은 일본 공개 특허 제 11-222479 호에 개시되어 있다. 술폰 (화학식 6) 은 탈아실화 후에, 알코올 유도체 (화학식 7) 의 2 차 알코올기의 선택적 알킬화에 의해 유도될 수 있으며, 이것은 산화되어, 하기의 반응식 및 참고예에 도시한 바와 같은 알데히드 유도체 (화학식 3) 로 될 수 있다.
본 발명의 방법에 의하면, 의약, 사료 첨가물 및 식품 첨가물 분야에서 중요한 카로티노이드인 β-카로틴은 손쉽게 입수 가능한 리나룰 (linalool) 또는 제라니올 (geraniol) 로부터 산업적으로 유리한 방식으로 제조할 수 있다.
실시예
다음에, 실시예에 의해서 본 발명을 일층 상세히 설명하고자 하며, 이들 실시예는 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 실시예에서 사용된 화합물 (I)∼(V) 의 화학식은 다음과 같다 :
Ts : 톨루엔술포닐기.
실시예 1
메톡시 알코올 (화학식 I) 1.129 g (2.38 m몰) 을 메탄올 20 ㎖ 에 용해시킨후, 트리페닐포스핀 브롬산염 0.926 g 을 첨가하고, 그 혼합물을 주위 온도에서 24 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 증발시켜 미정제 포스포늄염 (화학식 III) 1.95 g 을 수득하였다. 상기 수득한 미정제 생성물을 그대로 다음 반응에 사용하였다.
1H-NMR δ(CDCl3)
0.60-1.10 (6H,m), 1.10-1.70 (10H,m), 1.70-2.30 (6H,m), 2.40 (3H,br), 2.50-3.50 (6H,m), 3.80-4.10 (2H,m), 4.30-4.70 (1H,m), 4.70-5.30 (2H,m), 5.30-6.30 (1H,m), 7.20-8.00 (19H,m).
실시예 2
메톡시 알데히드 (화학식 II) 258 ㎎ (0.545 m몰) 을 디클로로메탄 1.2 ㎖ 에 용해시킨 후, 2 M 수산화나트륨 1.2 ㎖ 를 첨가하였다. 이것에, 상기 미정제 포스포늄염 (화학식 III) 591 ㎎ (0.74 m몰) 을 함유하는 디클로로메탄 용액 1.0 ㎖ 를 약 20 분간 교반하면서 첨가한 후, 실온에서 24 시간 동안 교반하였다. 이 반응 용액에 물을 첨가하고, 클로로포름으로 추출한 후, 무수 황산 마그네슘으로 건조시키고, 증발시켜 미정제 생성물을 산출한 다음, 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, E, Z 및 부분입체 이성질체를 함유하는 담황색 오일로서의 메톡시 술폰 (화학식 IV) 을 68 % 수율로 산출하였다.
1H-NMR δ(CDCl3)
0.70-0.90 (6H,m), 0.90-1.12 (6H,m), 1.31-1.65 (8H,m), 1.43 (6H,br),1.67 (6H,s), 1.92-2.38 (8H,m), 2.01 (6H,br), 2.44 (6H,s), 2.55-2.85 (2H,m), 2.85-3.05 (2H,m), 3.05-3.25 (6H,m), 3.80-4.00 (4H,m), 4.95-5.20 (2H,m), 5.80-6.00 (1H,m), 6.00-6.15 (1H,m), 6.15-6.50 (2H,m), 7.20-7.40 (4H,m), 7.60-7.85 (4H,m).
실시예 3
메톡시 알데히드 (화학식 IV) 91 ㎎ (0.1 m몰) 을 테트라히드로푸란 2 ㎖ 에 용해시킨 후, 칼륨 메톡시드 105 ㎎ (1.5 m몰) 을 첨가하고, 6 시간 동안 환류시켰다. 실온으로 냉각시킨 후, 반응 용액에 물을 첨가하고, 클로로포름으로 추출한 다음, 무수 황산 마그네슘으로 건조시키고, 증발시켜 미정제 생성물 58 ㎎ 을 산출한 후, 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 추가로 정제하여, E 와 Z 의 혼합물로서의 β-카로틴 (화학식 V) 을 69 % 수율로 산출하였다.
실시예 4
메톡시 알데히드 (화학식 II) 535 ㎎ (1.13 m몰) 을 디클로로메탄 3 ㎖ 에 용해시킨 후, 2 M 수산화나트륨 수용액 2.5 ㎖ 를 첨가하였다. 이것에, 상기 미정제 포스포늄염 (화학식 III) 1129 ㎎ (1.41 m몰) 을 함유하는 디클로로메탄 용액 2 ㎖ 를 약 25 분간 교반하면서 첨가한 후, 실온에서 24 시간 동안 교반하였다. 이 반응 용액에 물을 첨가하고, 클로로포름으로 추출한 후, 무수 황산 마그네슘으로 건조시키고, 증발시켜 메톡시 술폰 (화학식 IV) 1.619 g 을 산출하였다. 수득한 미정제 메톡시 술폰 (화학식 IV) 을 테트라히드로푸란 20 ㎖ 에 용해시킨 후, 칼륨 메톡시드 1.19 g (17 m몰) 을 첨가하고, 실온에서 2 시간 동안 교반한 다음, 6 시간 동안 환류시켰다. 반응 용액을 실온으로 냉각시킨 후, 물을 첨가하고, 클로로포름으로 추출한 다음, 무수 황산 마그네슘으로 건조시켰다. 이어서, 유기 용액을 증발시켜 미정제 생성물 1.06 g 을 산출한 후, 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 메톡시 알데히드 (화학식 II) 로부터, E 와 Z 의 혼합물로서의 β-카로틴 (화학식 V) 을 69 % 수율로 산출하였다.
하기 참고예에서 사용된 화합물 (a), (b), (I) 및 (II) 의 화학식은 다음과 같다 :
Ts : 톨릴술포닐기.
참고예 1
술폰 화합물 (화학식 a) 200 ㎎ (0.37 m몰) 을 메탄올 5 ㎖ 에 용해시킨 후, 27 % 수산화나트륨 0.11 g (0.74 m몰) 을 첨가하고, 혼합물을 25 ℃ 에서 4 시간동안 교반하였다. 반응 후, 반응액을 염화암모늄 포화 수용액으로 급냉시키고, 에틸 아세테이트로 추출하였다. 합쳐진 유기층을 염화나트륨 포화 수용액으로 세정하고, 무수 황산 마그네슘으로 건조시킨 후, 증발시켜, E, Z 및 부분입체 이성질체의 혼합물로서의 디올 화합물 (화학식 b) 을 95 % 수율로 산출하였다.
1H-NMR δ(CDCl3)
0.83-1.03 (6H,m), 1.33-1.61 (2H,m), 1.38 (3H,s), 1.43 (3H,s), 1.70 (3H,s), 1.90-2.18 (7H,m), 2.44 (3H,s), 2.52-2.62 (1H,m), 2.80-2.95 (1H,br), 2.95-3.13 (1H,m), 3.77-3.84 (1H,m), 3.90 (1H,t,J=7Hz), 4.03 (2H,d,J=7Hz), 5.33-5.36 (1H,m), 5.48-5.52 (1H,t,J=7Hz), 7.30 (2H,d,J=8Hz), 7.74 (2H,d,J=8Hz).
참고예 2
디올 화합물 (화학식 b) 5.48 g (11.9 m몰) 을 메탄올 50 ㎖ 에 용해시킨 후, p-톨루엔술폰산 114 ㎎ (0.6 m몰) 을 첨가하였다. 실온에서 24 시간 동안 교반한 후, p-톨루엔술폰산 114 ㎎ (0.6 m몰) 을 추가로 첨가하고, 실온에서 24 시간 동안 교반하였다. 반응 완료후, 탄산수소나트륨 포화 수용액을 첨가하고, 에테르로 추출한 다음, 추출물을 염화나트륨 포화 수용액으로 세정하고, 무수 황산 마그네슘으로 건조시킨 후, 여과액을 증발시켜, E, Z 및 부분입체 이성질체를 함유하는 메톡시 알코올 (화학식 I) 을 담황색 오일로서 76 % 수율로 산출하였다.
1H-NMR δ(CDCl3)
0.70-1.10 (6H,m), 1.30-1.65 (8H,m), 1.65-1.75 (3H,br), 1.90-2.40 (6H,m), 2.44 (3H,s), 2.60-2.80 (1H,m), 2.90-3.15 (1H,m), 3.15-3.25 (3H,m), 3.80-4.00 (2H,m), 4.00-4.20 (2H,m), 5.00-5.20 (1H,m), 5.35-5.50 (1H,m), 7.20-7.40 (2H,m), 7.70-7.90 (2H,m).
참고예 3
디클로로메탄 10 ㎖ 중의 메톡시 알코올 (화학식 I) 1.42 g (2.99 m몰) 용액에 이산화망간 1.3 g 을 첨가하고, 수득된 용액을 실온에서 8 시간 동안 교반하였다. 이 반응 혼합물에 이산화망간 1.3 g 을 추가로 첨가하고, 실온에서 12 시간 동안 교반한 후, 반응 혼합물을 에테르로 희석시키고, 무수 황산 마그네슘으로 건조시킨 다음, 여과액을 증발시켜 미정제 생성물을 산출하였다. 수득된 미정제 생성물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, E, Z 및 부분입체 이성질체를 함유하는 담황색 오일로서의 메톡시 알데히드 (화학식 II) 를 91 % 수율로 산출하였다.
1H-NMR δ(CDCl3)
0.75-1.05 (6H,m), 1.30-1.60 (8H,m), 1.90-2.45 (3H,m), 2.02 (3H,d,J=1.5Hz), 2.18 (3H,t,J=1.5Hz), 2.45 (3H,s), 2.71 (1H,dd,J=7Hz,15Hz), 3.04 (1H,dd,J=6Hz,15Hz), 3.18 (3H,d,J=15Hz), 3.85-3.95 (1H,m), 3.95-4.05 (1H,m), 5.00-5.10 (1H,m), 5.80-5.90 (1H,m), 7.20-7.35 (2H,m), 7.65-7.85 (2H,m), 9.98 (1H,d,J=8Hz).
본 발명의 방법에 의하면, 의약, 사료 첨가물 및 식품 첨가물 분야에서 중요한 카로티노이드인 β-카로틴을, 손쉽게 입수 가능한 리나룰 (linalool) 또는 제라니올 (geraniol) 로부터 산업적으로 유리한 방식으로 제조할 수 있다.

Claims (8)

  1. 염기 또는 에폭시드 존재하에서 하기 화학식 2 의 알데히드 유도체를 하기 화학식 3 의 포스포늄염과 반응시키는 것을 포함하는, 하기 화학식 1 의 술폰 유도체의 제조 방법 :
    [화학식 1]
    [화학식 2]
    [화학식 3]
    상기 식중에서, Ar 은 치환될 수 있는 아릴기를 나타내고, R 은 저급 알킬기를 나타내며, "" 로 표시된 파동선은 단일 결합을 나타내고, 상기 파동선에 결합된 이중 결합에 대한 입체화학은 E 또는 Z 또는 이들의 조합이며, X 는 할로겐 원자 또는 HSO4를 나타내고, Y 는 저급 알킬기 또는 임의 치환된 페닐기를 의미한다.
  2. 제 1 항에서 정의된 화학식 1 의 술폰 유도체.
  3. 하기 화학식 1 의 술폰 유도체를 염기와 반응시키는 것을 포함하는, 하기 화학식 4 의 β-카로틴의 제조 방법 :
    [화학식 1]
    [화학식 4]
    상기 식중에서, Ar 은 치환될 수 있는 아릴기를 나타내고, R 은 저급 알킬기를 나타내며, "" 로 표시된 파동선은 단일 결합을 나타내고, 상기 파동선에 결합된 이중 결합에 대한 입체화학은 E 또는 Z 또는 이들의 조합이다.
  4. 제 1 항에 있어서, R 이 (C1-C5) 알킬기를 나타내고, Ar 이 (C1-C6) 알킬기, (C1-C6) 알콕시기, 할로겐 원자 또는 니트로기에서 선택되는 하나 이상의 기로 치환될 수 있는 페닐기 또는 나프틸기를 나타내는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 화학식 1 의 술폰 유도체를 염기와 반응시켜 하기 화학식 4 의 β-카로틴을 제조하는 단계를 추가로 포함하는 방법 :
    [화학식 4]
    상기 식중에서, "" 로 표시된 파동선은 단일 결합을 나타내고, 상기 파동선에 결합된 이중 결합에 대한 입체화학은 E 또는 Z 또는 이들의 조합이다.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 화학식 3 의 포스포늄염이, 하기 화학식 7 의 알코올 유도체를 화학식 PY3(식중, Y 는 상기 화학식 3 에 대해서 정의한 바와 같음) 의 3 차 포스핀 화합물과 프로톤산의 염과 반응시키거나, 또는 프로톤산 존재하에서 화학식 PY3의 3 차 포스핀 화합물과 반응시키는 것을 포함하는 방법으로 수득되는 화합물인 방법 :
    [화학식 7]
    상기 식중에서, Ar, R 및 파동선은 각각 상기 화학식 3 에 대해서 정의한 바와 같은 의미를 가지며, 프로톤산은 염화수소산, 브롬화수소산, 요오드화수소산 또는 황산에서 선택되는 프로톤산이다.
  7. 제 6 항에 있어서, Y 가 페닐기인 방법.
  8. 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서, 염기가 수산화 알칼리 금속 또는 알칼리 금속 알콕시드인 방법.
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