KR20090024752A - 보란 에테르 착물 - Google Patents

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KR20090024752A
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methyltetrahydrofuran
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KR1020087032000A
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엘리자베스 버크하트
알렉스 제이 아틀세이
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바스프 에스이
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Abstract

본 발명은 치환된 테트라히드로푸란 에테르와의 신규한 보란 착물, 및 이 치환된 테트라히드로푸란 에테르를 가진 신규한 보란 착물을 유기 반응에 있어서 사용하는 방법에 관한 것이다.

Description

보란 에테르 착물{BORANE ETHER COMPLEXES}
본 발명은 치환 테트라히드로푸란 에테르와의 신규한 보란 착물 및 이 치환 테트라히드로푸란 에테르와의 신규한 보란 착물을 유기 반응에 있어서 사용하는 방법에 관한 것이다.
디보란(B2H6)은 독성이 있고, 매우 쉽게 가수분해 및 산화되는 자연 발화성 기체이다. 그것은 최대한 조심스럽게 다뤄야 하고, -20℃ 이하의 온도에서 수송되고 저장되어야 한다. 디보란의 위험을 감소시키기 위하여, 테트라히드로푸란, 술피드, 아민 및 포스핀과 같은 도너 분자와 보란(BH3)의 착물은 유기 반응, 특히 작용기의 환원 및 알켄 및 알킨과의 수소화 붕소 첨가 반응에서 변함없이 사용된다. 그러한 보란 착물에 의해 환원되는 작용기로는 알데히드, 케톤, 락톤, 에폭시드, 에스테르, 아미드, 옥심, 이민 및 니트릴 기가 있다.
대부분 사용되는 보란의 공급원은 시중에서 입수가능한 대개 농도가 1 mol/ℓ인 보란-THF 착물의 테트라히드로푸란(THF) 용액이다. 하지만, 상기 보란-THF 착물은 테트라히드로푸란 고리의 에테르 절단에 의해 열분해되어 부톡시보란이 되고 결국 분해 생성물로서 트리부틸보레이트를 초래하기 쉽다. US 6,048,985에 따르면, THF 용액에서 보란-THF 착물의 저장 안정성은 저온에서, 더 높은 농도의 용액에 대해서도 유의적으로 증가된다.
디에틸 에테르와 같은 선형 에테르 또는 에틸렌 글리콜로부터 유도된 일련의 글라임보다 보란과 더 강한 착물을 형성한다고 공지되어 있다. 5원 고리 구조를 가지는 다른 에테르는 지금껏 조사되지 않았다. 다른 착화제를 가진 보란 시약을 입수가능하나, 고유의 단점이 있다. 예를 들어, 술피드 보란은 매우 농축되어 있으나, 그들의 강한 냄새로 인해 상업적인 용도가 제한된다. 아민 보란의 반응성은 종종 특정 작용기를 환원하는 데 충분하지 않다. 더욱이, 그러한 착화제는 때때로 반응 혼합물로부터 제거하기가 어렵고, 목적하는 생성물의 분리가 수고스러워진다.
기질에 따라, 보란 시약을 사용한 수소화 붕소 첨가 및 환원 반응은 선택성을 증가시키기 위해 종종 주변 온도 또는 더 낮은 온도에서 수행될 수 있다. 하지만, 보란 시약은 때때로 반응 용기에서 기질(즉, 보란 시약과 반응할 화합물)과 함께 보란 시약을 가열하고, 반응 용기로부터 방출된 기체상 디보란의 누출을 막음으로써 사용된다. 몇몇 보란 시약의 낮은 열 안정성 및 기체상 디보란의 손실 가능성으로 인해, 그러한 변형에 있어서 대개 과량의 보란 시약이 사용된다. 상기 반응이 종료되면, 이 반응 혼합물을 일반적으로 예를 들어 알코올로 켄칭하여 임의의 남아있는 보란 시약을 마무리(work-up) 전에 소실시킨다. 이는 착화제의 특성이 보란 시약의 안정성 및 반응성뿐 아니라 반응이 진행될 수 있는 압력 및 온도와 마무리 과정에 강하게 영향을 미친다는 증거이다.
그러므로, 보란 시약을 사용한 유기 변형에 있어서 더 나은 효율을 달성하기 위해서는 안정성과 반응성이 향상된 신규한 보란 시약 및 이를 사용하는 방법을 개발하는 것이 바람직하다.
발명의 개요
본 발명은 착화제 및 용매로서 치환 테트라히드로푸란을 포함하는 신규한 보란 에테르 착물을 제공한다. 이 신규한 보란 에테르 착물을 유기 반응을 위해 사용하는 방법의 개발이 본 발명의 다른 목적이다.
따라서, 하기 화학식 1의 신규한 보란 에테르 착물을 발견했다:
Figure 112008090469493-PCT00001
식 중,
R1∼R4는 서로 독립적으로 수소, C1-C4-알킬, C3-C6-시클로알킬 또는 화학식 CH2OR5(이때, R5는 C1-C4-알킬 또는 C3-C6-시클로알킬임)의 치환기를 나타내거나,
또는 R1∼R4 중 2개의 인접한 치환기는 모두 -CH2CH2-, -CH(CH3)CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH(CH3)CH(CH3)-, -CH(CH2CH3)CH2-, -C(CH3)2C(CH3)2-, -CH2C(CH3)2CH2- 및 -(CH2)6-으로 이루어진 군에서 선택되는 2가 기로서, 테트라히드로푸란 고리의 -CH-CH- 부분과 함께 시클릭 구조를 형성하며,
단, 치환기 R1∼R4 중 1 이상은 수소가 아니다.
본 발명의 신규한 보란 에테르 착물은 보란-테트라히드로푸란 착물의 합성에서 사용되는 유사한 방법으로 제조될 수 있다. 하나의 방법은 각자의 치환 테트라히드로푸란에서 수소화붕소나트륨 및 삼불화붕소로부터의 보란의 계내 발생을 포함한다(A. Pelter, K. Smith, H. C. Brown, "Borane Reagents" pp. 421-422, Academic Press 1988 참조). 바람직하게는, 상기 신규한 보란 에테르 착물은 각자의 치환 테트라히드로푸란에 기체상 디보란을 직접 첨가함으로써 고 순도로 제조된다.
본 발명의 신규한 보란 에테르 착물은 다수의 유기 변형에서 사용될 수 있다. 예로는, 작용기의 환원, 및 알켄 및 알킨과의 수소화 붕소 첨가 반응이 있다. 상기의 보란 착물에 의해 환원되는 작용기로는 예를 들어 알데히드, 케톤, 락톤, 에폭시드, 에스테르, 아미드, 옥심, 이민, 카복실산 및 니트릴 기가 있다.
본 발명의 신규한 보란 에테르 착물은 공지된 비치환 테트라히드로푸란의 보란 착물에 비해 다수의 이점을 제공한다. 일반적으로 비치환 테트라히드로푸란에 비해 치환 테트라히드로푸란의 더 높은 비점(예를 들어, 2-메틸테트라히드로푸란은 78℃, THF는 66℃) 및 인화점(예를 들어, 2-메틸테트라히드로푸란은 -11℃, THF는 -17℃)으로 인해, 상기 화합물은 인화성 위험이 더 낮다. 신규한 화합물 1의 5원 고리에 부착된 치환기의 특성, 수 및 위치에 따라, 신규한 보란 에테르 착물은 극 성이 적고, 에테르성 착화제는 비치환 테트라히드로푸란에 비해 감소된 수혼화성을 나타내며, 이는 반응 혼합물의 마무리 과정을 촉진한다. 더욱이, 상기 신규한 화합물의 열분해 시 방출되는 에너지는 대부분의 경우에 보란-테트라히드로푸란에 대한 것보다 더 낮으며, 이 결과 상기 신규한 화합물의 중요한 안정성 이점이 된다.
메틸 치환 키랄 옥사자보로리딘 촉매(MeCBS 촉매로서 알려짐, Corey, E.J. et al., Angew. Chem. Int. Ed., 37, 1986-2012 (1998) 참조)에 의한 케톤의 거울상 선택성 환원에서 사용할 때, 놀랍게도 상기 신규한 보란 에테르 착물과 얻은 거울상 과량이 보란-테트라히드로푸란과 얻은 것보다 더 높다는 것을 알았다.
[도면의 간단한 설명]
도 1은 주변 온도에서 수소화붕소나트륨을 첨가 및 미첨가한 2-메틸테트라히드로푸란 중 보란-2-메틸테트라히드로푸란의 0.88 M 용액(실시예 1에 따라 제조)의 저장 수명 또는 분해 연구를 도해한다.
도 2는 주변 온도 및 0∼5℃에서 2-메틸테트라히드로푸란 중 보란-2-메틸테트라히드로푸란 0.88 M 용액(실시예 1에 따라 제조)의 저장 수명 또는 분해 연구를 도해한다.
도 3은 주변 온도 및 0∼5℃에서 수소화붕소나트륨을 첨가한 2-메틸테트라히드로푸란 중 보란-2-메틸테트라히드로푸란 0.88 M 용액(실시예 1에 따라 제조)의 저장 수명 또는 분해 연구를 도해한다.
도 4는 0∼5℃에서 수소화붕소나트륨을 첨가 및 미첨가한 2-메틸테트라히드로푸란 중 보란-2-메틸테트라히드로푸란의 0.88 M 용액(실시예 1에 따라 제조)의 저장 수명 또는 분해 연구를 도해한다.
도 5는 주변 온도에서 수소화붕소나트륨을 첨가 및 미첨가한 2-메틸테트라히드로푸란 중 보란-2-메틸테트라히드로푸란의 1 M 용액 및 테트라히드로푸란 중 보란-테트라히드로푸란의 저장 수명 또는 분해 연구를 비교한다.
도 6은 주변 온도에서 2,5-디메틸테트라히드로푸란 중 보란-2,5-디메틸테트라히드로푸란의 분해를 도해한다.
[발명의 상세한 설명]
본 발명의 신규한 보란 에테르 착물은 하기 화학식 1에 따른 화학 구조를 나타낸다:
화학식 1
Figure 112008090469493-PCT00002
식 중,
R1∼R4는 서로 독립적으로 수소, C1-C4-알킬, C3-C6-시클로알킬 또는 화학식 CH2OR5(이때, R5는 C1-C4-알킬 또는 C3-C6-시클로알킬임)의 치환기를 나타내거나,
또는 R1∼R4 중 2개의 인접한 치환기는 모두 -CH2CH2-, -CH(CH3)CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH(CH3)CH(CH3)-, -CH(CH2CH3)CH2-, -C(CH3)2C(CH3)2-, -CH2C(CH3)2CH2- 및 -(CH2)6-으로 이루어진 군에서 선택되는 2가 기로서, 테트라히드로푸란 고리의 -CH-CH- 부분과 함께 시클릭 구조를 형성하며,
단, 치환기 R1∼R4 중 1 이상은 수소가 아니다.
본원에서 사용한 바와 같이, 용어 "C1-C10-알킬"은 1∼4개의 탄소 원자를 포함하는 분지형 또는 비분지형 포화 탄화수소기를 가리킨다. 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, t-부틸, 헥실 및 옥틸이 있다.
용어 "C3-C6-시클로알킬"은 모노시클릭 또는 폴리시클릭 구조 부분을 비롯한 3∼6개의 탄소 원자를 포함하는 포화 탄화수소기를 가리킨다. 예로는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸 및 시클로헥실이 있다.
용어 "치환 페닐"은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드와 같은 할라이드 원자 또는 C1-C8-알콕시기에 의해 대체되는 1 이상의 수소 원자를 가진 페닐기를 가리킨다.
용어 "C1-C8-알콕시"는 1∼8개의 탄소 원자를 포함하는 분지형 또는 비분지형 지방족 모노알코올로부터 유도된 기를 가리킨다. 예로는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, 이소부톡시 및 n-펜톡시가 있다.
용어 "인접한"은 3개의 결합에 의해 구분되는 2개의 기의 상대적인 위치를 가리킨다.
모든 입체상 이성질체는 화학식 1에 따른 화합물 중 5원 고리에 존재하는 치환기 R1∼R4 중 1 이상이 수소가 아닌 경우에 포함된다.
본 발명의 신규한 보란 에테르 착물은 각자의 치환 테트라히드로푸란과 디보란의 반응에 의해 제조된다. 이 반응을 허용하기 위해, 상기 디보란을 예를 들어, 수소화붕소 알칼리 금속으로부터의 이의 계내 형성을 비롯한 임의의 방법으로 각자의 치환 테트라히드로푸란과 접촉시킬 수 있다. 본 발명의 신규한 보란 에테르 착물은 각자의 치환 테트라히드로푸란에 기체상 디보란의 직접적인 첨가에 의해 고순도로 제조되는 것이 바람직하다. 이 합성에 있어서, 상기 치환 테트라히드로푸란은 일반적으로 디보란에 비해 대량으로 존재하고, 그러므로, 보란에 대한 착화제와 신규하게 형성된 보란 에테르 착물에 대한 용매로서 제공된다. 물론, 각자의 치환 테트라히드로푸란과 적어도 부분적으로 혼화성인, 보란에 대한 착화 능력이 부족한 다른 용매, 예를 들어 디에틸 에테르와 같은 선형 에테르 또는 펜탄, 헥산, 헵탄, 시클로헥산, 톨루엔 또는 크실렌과 같은 탄화수소도 또한 존재할 수 있다.
용매 또는 용매 혼합물을 함유하는 각자의 치환 테트라히드로푸란 중 신규한 보란 에테르 착물의 농도는 일반적으로 0.01∼3 mol/ℓ, 바람직하게는 0.1∼1.5 mol/ℓ, 가장 바람직하게는 0.5∼1.25 mol/ℓ의 범위이다.
본 발명의 신규한 보란 에테르 착물에 대한 형성 반응은 일반적으로 발열성이다. 상기 보란 에테르 착물의 열 불안정으로 인해, 일반적으로 반응 과정에서 반응 혼합물의 온도를 조절하는 것이 이롭다. 부반응 및 불순물의 형성을 피하기 위해, 상기 반응 혼합물의 온도는 주변 온도 이하, 바람직하게는 0℃ 이하, 가장 바람직하게는 -30℃ 이하여야 한다.
그러므로, 기체상 디보란을 에테르성 용액과 접촉시키는 방식은 보란 착물 형성의 발열 반응을 조절하는 것이 매우 중요하다. 에테르성 용액의 표면 아래에 잠긴 딥 튜브 또는 노즐을 상기 용액에 기체상 디보란을 첨가하는 데 사용하는 경우, 국소 가열을 방지하기 위해 거센 교반을 동반한 집중적인 냉각 및 느린 첨가 속도가 추천된다. 필요한 에테르성 용액을 함유하는 반응 용기의 공간부분에 디보란을 첨가하는 때도, 이 경우에 상기 반응이 기상 및 액상의 전체 표면에 걸쳐 일어남에도 불구하고 마찬가지다. 필요한 경우, 상기 디보란은 그것을 에테르성 착화제와 접촉시키기 전에, 질소 또는 아르곤과 같은 비활성 기체로 희석될 수 있다. 극저온으로 저장한 디보란으로부터의 에테르성 보란 시약의 제조는 계내 경로에 의해 제조될 때보다 더 높은 순도의 보란 시약을 산출한다. 더욱이, 수소화붕소나트륨으로부터 에테르성 보란 시약의 제조는 비대칭 환원에 불리할 수 있는 수소화붕소나트륨 및 사불화붕소나트륨 불순물을 초래한다.
에테르성 보란 착물은 열분해를 겪기 쉬운 것으로 알려져 있다. 공지된 보란-테트라히드로푸란 착물의 경우, 열분해는 테트라히드로푸란 고리의 에테르 절단에 의해 발생한다. 보란-테트라히드로푸란 착물은 반응 과정 동안 또는 부적절하게 저장되는 경우 열적으로 분해될 수 있다. 5℃ 이상의 저장 온도는 몇 주 경과하면 인지가능한 분해를 초래한다. 저장 동안, 분해의 1차 모드는 테트라히드로푸란 고리 열림(에테르 절단)에 의한 것이다. 제1 중간체, 모노부톡시보란은 보란-테트라히드로푸란 착물의 부분적으로 분해된 용액의 11B NMR 스펙트럼에서 전혀 관찰되지 않는다. 명백하게, 그것을 쉽게 불균형화하여 보란-테트라히드로푸란 및 디부톡시보 란(DiMare, M., J. Org. Chem. 1996, 61(24), 8378-8385)을 준다. 디부톡시보란은 단지 천천히 불균형화되거나 또는 더 반응하고, 11B NMR 스펙트럼 중 δ = 27　ppm에서 이중항(1J(11B1H) = 159 Hz)으로서 관찰된다. 트리부틸보레이트는 궁극적으로 모든 3개의 보란(B-H) 결합이 반응한 후의 최종 생성물이다.
상이한 농도에서 공지된 보란-테트라히드로푸란 착물 용액의 저장 안정성은 용액을 저온에서 유지(US 6,048,985 참조)하고/하거나 소량의(일반적으로 1 mol/ℓ 미만, 바람직하게는 0.001∼0.02 mol/ℓ) 수소화붕소나트륨, 수소화붕소칼륨 또는 수소화붕소 알칼리 금속, 예컨대 수소화리튬, 수소화나트륨 또는 수소화칼륨과 같은 수소화물 공급원을 첨가(US 3,634,277 참조)함으로써 증가될 수 있다. 우리의 11B NMR 분광학적 연구를 볼 때, 보란-테트라히드로푸란 착물의 용액으로의 수소화물 첨가는 실질적인 안정화제로서 작용할 수 있는 B3H8 - 음이온의 형성을 일으키는 것으로 보인다.
그러므로, 저장 수명 연구는 다양한 조건하에서 본 발명의 신규한 보란 에테르 착물의 용액으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 도 1∼4는 상이한 온도(주변 또는 0∼5℃)에서 수소화붕소나트륨의 첨가 또는 미첨가한 2-메틸테트라히드로푸란 중 보란-2-메틸테트라히드로푸란의 0.88 M 용액의 저장 수명 또는 분해 연구 결과를 나타낸다. 저장 안정성의 증가는 수소화붕소나트륨의 첨가보다는 온도를 낮출 때 더욱 뚜렷하다. 도 5는 주변 온도에서 수소화붕소나트륨을 첨가 및 미첨가한 2-메 틸테트라히드로푸란 중 보란-2-메틸테트라히드로푸란의 1 M 용액 및 테트라히드로푸란 중 보란-테트라히드로푸란의 저장 수명 또는 분해 연구를 비교한다. 이 데이터로부터, 2-메틸테트라히드로푸란 중 보란-2-메틸테트라히드로푸란 착물이 시중에서 입수가능한 테트라히드로푸란 중 보란-테트라히드로푸란 착물보다 약간 더 안정하다는 것을 알 수 있다.
2,5-디메틸테트라히드로푸란의 보란 착물은 덜 안정하고, 주변 온도에서 1 일당 약 1%의 속도로 더 빨리 분해한다(도 6 참조).
보란의 고 에너지 함량으로 인해, 본 발명의 신규한 보란 에테르 착물 중 약간의 열 분해 시 에너지 방출은 시차주사열량계(DSC)로 연구하고, 시중에서 입수가능한 테트라히드로푸란 중 보란-테트라히드로푸란 착물과 비교하였다. 그 결과는 표 1에 요약하였다:
상이한 보란 유도체에 대한 에너지 방출
화합물* 개시 온도 (℃) ΔH (J/g)
BH3-THF (1 M) 134 -250
0.005 M NaBH4를 가진 BH3-THF (1 M) 130 -255
BH3-2MeTHF (0.94 M) 139 -75
0.005 M NaBH4를 가진 BH3-2MeTHF (0.88 M) 140 -71
0.005 M LiBH4를 가진 BH3-2MeTHF (0.94 M) 152 -41
BH3-2MeTHF (1.3 M) 125 -100
BH3-2MeTHF (1.6 M) 128 -229
BH3-2EMTHF (0.37 M) 158 -11
* MeTHF = 2-메틸테트라히드로푸란, EMTHF = 2-(에톡시메틸)-테트라히드로푸란
DSC 측정은 분당 4°의 경사율을 가진 밀봉된 컵에서 수행하였다. 분해 발생은 착화제의 에테르성 고리의 에테르 절단이다. 신규한 보란-2-메틸테트라히드로푸란 착물의 대략 1 M 용액에 있어서, 에너지 방출은 보란-테트라히드로푸란에 대한 것의 3분이 1 미만이며, 이는 방출된 분해 에너지가 더 낮기 때문에 신규한 화합물에 시판중인 표준 테트라히드로푸란 착물에 비해 유의적인 안정성 이점을 부여한다. 또한, 저농도의 수소화붕소리튬을 함유하는 2-메틸테트라히드로푸란 중 보란-2-메틸테트라히드로푸란 착물의 시료에 있어서 더 높은 개시 온도에서 심지어 적은 에너지가 방출된다.
등온선 DSC를 2-메틸테트라히드로푸란 중 보란-2-메틸테트라히드로푸란 착물의 1.3 M 용액 12 mg에 대해 55℃에서 3000 분간 가동하여 열적 현상의 발생을 관찰하였다. 이 기간 동안에는 어떠한 열적 현상이 나타나지 않는다.
본 발명은 또한 유기 반응을 위해 신규한 보란 에테르 착물을 사용하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 반응 용기에서 보란 에테르 착물과 기질을 접촉시키고 이 반응 용기로부터 방출된 기체상 디보란의 누출을 막는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 보란 에테르 착물과 기질을 함유하는 반응 용기에는 역압 조절기가 구비되고, 대략 대기압보다 더 큰 압력에서 유지된다. 더욱 바람직하게는, 상기 압력은 대기압보다 더 높은 대략 300　mbar∼대략 7000 mbar의 범위이다. 더 더욱 바람직하게는, 상기 압력은 대기압보다 더 높은 대략 300 mbar∼대략 2500　mbar의 범위이다. 반응 용기로부터 디보란의 누출을 방지함으로써 제공되는 이점은 보란의 더 충분한 사용을 포함하며, 그로써 과량의 보란을 사용할 필요가 없고, 반응 동안 부산물의 형성이 적다.
적절한 기질의 존재하에, 본 발명의 신규한 보란 에테르 착물은 목적하는 화합물과 용이하게 우선적으로 반응한다. 이러한 조건하에서, 열분해 및 고리 열림 반응은 단지 미미한 양의 부산물을 산출하므로 무시할만하다.
신규한 보란 에테르 착물을 본 발명에 따라 사용할 수 있는 유기 반응은 특히 작용기의 환원과 알켄 및 알킨과의 수소화 붕소 첨가 반응을 포함한다. 또한, 신규한 보란 에테르 착물을 사용한 환원 반응에서 사용되기에 적절한 기질로는 케톤, 락톤, 에폭시드, 에스테르, 아미드, 옥심, 이민, 카복실산 및 니트릴 기를 가진 유기 화합물이 있다. 이롭게도, 신규한 보란 에테르 착물은 MeCBS(Corey, Bakshi 및 Shibata 후에 명명된 메틸 치환 키랄 옥사자보로리딘, Corey, E.J. et al., Angew. Chem. Int. Ed., 37, 1986-2012 (1998) 참조)와 같은 키랄 옥사자보로리딘 촉매의 존재하에 프로키랄 케톤 및 프로키랄 이민의 거울상 선택성 환원에 대해 사용될 수 있다.
키랄 옥사자보로리딘 촉매를 사용한 비대칭 환원은 거울상 과량이 높은 2차 알코올의 합성에 있어서 우수한 도구이다(Catalysis of Fine Chemical Synthesis, Roberts, S.M.; Poignant, G., (Eds.), Wiley, & Sons, Ltd.: New York 2002.). 키랄 옥사자보로리딘 화합물에 의해 촉매화된 프로키랄 케톤의 거울상 선택성 보란 환원은 온화한 반응 조건, 높은 거울상 선택성, 예측 가능성 및 고수율로 인해 효소 촉매 및 전이 금속 촉매 수소화 반응과 효과적으로 경쟁한다. 환원은 매우 효과적이고, 작업상 단순하며, 그러므로 산업적인 세팅에 잘 적용된다. 몇몇의 옥사자보로리딘 화합물은 약학적 화합물의 대량화에서 사용될 수 있다. 특허들, 예컨대, US　4,943,635, US 5,189,177, US 5,264,574, US 5,264,585, US 5,552,548, US　6,005,133 및 US 6,037,505는 옥사자보로리딘 촉매의 합성 및 사용을 다루고 있다.
환원의 정확한 입체조절은 옥사자보로리딘이 루이스산 붕소로의 배위결합을 통해 케톤을 붙들고 있는 동시에 보란이 촉매의 아민에 의해 근처에 붙들린 시클릭 전이 상태로부터 발생한다. 일반적으로 2∼10 몰%의 옥사자보로리드 촉매는 보란-테트라히드로푸란, 보란-디메틸술피드 또는 보란-디에틸아닐린 착물 등의 보란 공급원과 함께 사용된다. 상기 케톤은 일반적으로 촉매와 보란의 혼합물에 천천히 첨가된다. 상기 촉매로의 보란과 케톤의 동시 첨가는 또한 거울상 선택성을 최적화하는 데 효과적이다. 보란-테트라히드로푸란 착물과 MeCBS 촉매화 케톤 환원의 거울상 선택성에 영향을 미치는 몇몇 인자들은 US 6,218,585에서 약술된다. 시판중인 보란-테트라히드로푸란 중 안정화제로서 수소화붕소나트륨의 존재는 옥사자보로리딘에 의해 촉매된 환원의 거울상 선택성에 해로운 것으로 보인다. 전형적으로 수소화붕소나트륨 안정화된 보란-테트라히드로푸란 착물이 아세토페논의 MeCBS 촉매화 환원에서 사용될 때, 85∼90% ee의 거울상 선택성이 환원에서 얻어진다. 수소화붕소는 케톤 환원에 대해서 경쟁적인 비선택성 촉매이고(Jockel, H.; Schmidt, R., J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2 (1997), 2719-2723.), 따라서 산성 화합물과 수소화붕소나트륨의 탈활성화는 보란-테트라히드로푸란을 사용할 때 높은 거울상 선택성에 필수적이다. US 6,218,585에 개시된 Matos와 그 동료들의 업적과 반대로, 본 발명자들은 보란-2-메틸테트라히드로푸란 용액 중 안정화제로서의 수소화붕소리튬 존재는 옥사자보로리딘 촉매화 케톤 환원의 거울상 선택성에 해로운 영향을 미치지 않는다(예를 들어, 표 2의 결과 참조). 물론, 유사한 결과들이 촉매 둘 다의 거울사 이성체, 즉 (R)-MeCBS 및 (S)-MeCBS로 얻어진다.
또한, 수소화붕소리튬을 함유하는 보란-2-메틸테트라히드로푸란을 사용한 환원은 수소화붕소가 없는 보란-2-메틸테트라히드로푸란에 비해 더 빠르다. 실시예 9 및 10은 16∼17%의 아세토페논을 함유하는 한편, 실시예 11은 완전한 환원을 나타내었다. 수소화붕소리튬이 없이 보란-2-메틸테트라히드로푸란을 사용한 반응은 케톤 첨가 후 별도의 20 분간 교반하여, 환원이 완료되고 거울상 선택성이 우수하였다(실시예 13). 2 시간에서 30 분으로 케톤 첨가 시간을 감소시키는 것은 또한 아세토페논 환원에서 우수한 거울상 선택성을 주었다(실시예 14).
환원제로서 수소화붕소나트륨 안정화 보란-테트라히드로푸란을 사용하는 표준의 문헌 절차에 비해, 더 높은 거울상 과량이 본 발명의 신규한 보란 에테르 착물과의 환원에서 관찰된다. 심지어 수소화붕소나트륨의 존재는 보란-2-메틸테트라히드로푸란 착물 및 MeCBS와의 케톤 환원의 거울상 선택성을 실질적으로감소시키지 않았다(실시예 15).
실시예 번호 보란-2-메틸테트라히드로푸란 남아있는 아세토페논 (%) 펜에탄올의 % ee
9 LiBH4 없음, 실시예 5에 따라 제조 17 96.0
10 LiBH4 없음, 실시예 7에 따라 제조 16 94.4
11 LiBH4 있음, 실시예 5에 따라 제조 0 94.8
12 (비교예) 수소화물 안정화 없는 보란-THF 0.7 95.2
13 LiBH4 없음, 실시예 6에 따라 제조 0* 96.8
14 LiBH4 없음, 실시예 7에 따라 제조 0** 93.7
15 NaBH4 있음, 실시예 1에 따라 제조 6.2* 93.2
* 케톤 첨가 30 분 후 시료화 ** 30 분 케톤 첨가 시간 및 켄칭 전 2 h 방치
본 발명의 앞서, 케톤의 옥사자보로리딘 촉매화 비대칭 환원에서 사용하기 위한 보란-테트라히드로푸란 착물은 불안정한 형태로 시중에서 입수가능하지 않다. 본 발명은 케톤 및 이민의 옥사자보로리딘 촉매화 비대칭 환원에 있어서 우수한 결과를 가지고 사용될 수 있는 2-메틸테트라히드로푸란 착물로서 안정화 및 비안정화 보란 용액의 제조를 허용한다.
후술하는 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 이에 국한되는 것은 아니다. 보란 농도는 문헌[Brown, H.C.; Kramer, G.W.; Levy, A.B.; Midland, M.M. in Organic Synthesis via Boranes, John Wiley and Sons, Inc., New York 1973, pp 241-244]에 의해 기재된 방법에 따라 산을 사용한 보란의 적정에 의해 측정된다.
실시예 1: 2-메틸테트라히드로푸란의 보란 착물의 합성
유리 반응기를 질소로 퍼지하고, 2-메틸테트라히드로푸란(칼륨으로부터 증류) 422.6 g을 충전하였다. 상기 용기의 함유물을 0℃로 냉각시켰다. 상기 반응기의 역압 조절기를 4400 mbar로 세팅하였다. 상기 반응기에 디보란(8 g)을 40 분간 버블링하였다. 상기 반응기 온도가 최대 4.5℃에 도달하고, 수두(head pressure)는 1400 mbar에 도달하였다. 디보란 첨가의 완료 시, 반응기 용액을 밤새 교반하였다. 11B NMR 스펙트럼은 생성물에 해당하는 δ = -1.2 ppm의 사중항(95%, 1J(11B,1H) = 106 Hz) 및 붕산염 불순물에 해당하는 δ = 18 ppm의 제2 시그널(5%, 단일항)을 나 타내었다. 상기 용액의 밀도는 22℃에서 0.848 g/㎖이었고, 보란 농도는 0.88 M였다.
그 다음 상기 용액은 2개의 절반으로 나누었다. 용액 중 하나의 절반을 NaBH4(0.05 g)로 안정화하였다. NaBH4의 첨가 후에, 상기 용액을 24 시간 동안 교반하여 NaBH4를 용해시켰다. 그 다음, 안정화된 절반 및 비안정화된 절반 둘 다를 실온 및 0∼5℃에서 안정성 연구를 위해 2개의 동등한 부분으로 나누었다(도 1∼4 참조).
실시예 2: 2-메틸테트라히드로푸란의 보란 착물의 합성
유리 반응기를 질소로 퍼지하고, 2-메틸테트라히드로푸란(알드리치, 공급받은 대로 사용) 430 g을 충전하였다. 상기 용기의 함유물을 0℃로 냉각시켰다. 반응기의 역압 조절기를 4400 mbar로 세팅하였다. 상기 반응기에 37 분간 디보란(10 g)을 버블링하였다. 반응기 온도는 최대 4.6℃이고, 수두는 1700 mbar였다. 상기 용액에 수소화붕소나트륨(0.09 g)을 첨가하였다. 11B NMR 스펙트럼은 δ = -1.0 ppm에서 사중항(95%, 1J(11B,1H) = 106 Hz), δ = 18 ppm에서 붕산염(4.5%, 단일항) 및 δ = -26 ppm에서 미량의 NaB3H8를 나타내었다. 상기 용액의 밀도는 22℃에서 0.848 g/㎖였다. 보란 농도는 0.94 M였다.
실시예 3: 2,5-디메틸테트라히드로푸란의 보란 착물의 합성
얼음 베스 안 플라스크에 2,5-디메틸테트라히드로푸란(4.9 g, 5.9 ㎖)의 시 료에 디보란(0.2 g, 14 mmol의 BH3)을 첨가하였다. 상기 혼합물의 11B NMR 스펙트럼은 δ = -1.5 ppm(q, 1J(11B,1H) = 104 Hz)에서 2,5-디메틸테트라히드로푸란(62%)의 보란 착물 및, 또한 δ = 17.9 ppm에서 다중항으로서 용해된 디보란(24%)(1J(11B,1H) = 120, 60 Hz)을 나타내었다. 초기에 형성된 디알콕시보란의 양은 약 14%(δ = 28 ppm, d, 1J(11B,1H) = 104 Hz)였다. 과량의 디보란은 퍼지하지 않고, 시료를 0℃에서 유지하였다. 0℃에서 6 일간 시료를 모니터링한 것은 11B NMR에 의해 약 60%를 함유하는 착화된 보란에 의해 비교적 적은 변화를 나타내었다. 그 다음 시료를 주변 온도에 방치하고 에테르 고리 열림을 모니터하였다(도 6 참조).
실시예 4: 2-(에톡시메틸)-테트라히드로푸란의 보란 착물의 합성
0℃에서 2-(에톡시메틸)-테트라히드로푸란 100 ㎖에 디보란(1.3 g, 94 mmol BH3)을 첨가하였다. 상기 혼합물의 11B NMR 스펙트럼은 δ = -0.96 ppm에서 2-(에톡시메틸)-테트라히드로푸란의 보란 착물(broad q, 1J(11B,1H) = 96 Hz, 71%)뿐 아니라 δ = 17.9 ppm에서 다중항으로서 용해된 디보란(1J(11B,1H) = 120, 60 Hz, 26%) 및 δ = 29 ppm에서 디알콕시보란에 해당하는 제3 시그널(d, 1J(11B,1H) = 177 Hz, 3%)을 명확하게 나타내었다. 스펙트럼 합 및 첨가된 디보란의 양을 기준으로, 2-(에톡시메틸)-테트라히드로푸란의 보란 착물의 농도는 0.66 M이다. 용해된 디보란의 농 도는 약 0.12 M이다. 부가적인 2-(에톡시메틸)-테트라히드로푸란(100 ㎖)을 첨가하여 용해된 디보란을 착화시켰다. 상기 혼합물의 11B NMR 스펙트럼은 이제 79.6%의 보란-2-(에톡시메틸)-테트라히드로푸란 착물, 6.1%의 디알콕시보란 및 단지 14%의 용해된 디보란을 나타내었다. 그러므로, 보란-2-(에톡시메틸)-테트라히드로푸란 착물의 농도는 대략 0.37 M였다.
실시예 5: 2-메틸테트라히드로푸란의 보란 착물의 합성
반응기를 질소로 퍼지하고, 2-메틸테트라히드로푸란(Penn Specialty Lot #2-5613) 423 g을 충전하였다. 상기 반응기의 함유물을 -12℃로 냉각시켰다. 상기 반응기의 역압 조절기를 4400 mbar로 세팅하였다. 상기 반응기에 95 분간 디보란(16 g)을 첨가하였다. 상기 반응기 온도는 최대 8.9℃에 도달하고, 수두는 2000 mbar에 도달하였다. 디보란 첨가 완료 시, 과량의 디보란이 첨가된 것으로 측정되었다; 보란 적정은 1.48 M을 나타내었다. 반응기 용액을 추가적인 2-메틸테트라히드로푸란(250 ㎖)으로 희석하여 농도를 1 M로 낮추고, 밤새 교반하였다. 11B NMR 스펙트럼은 붕산염 농도가 2.1%임을 나타내었다. 그 다음 상기 용액을 2개의 절반으로 나누었다. 1개의 절반을 LiBH4(0.037 g)로 안정화하였다. LiBH4를 천천히 용해시키고, 11B NMR 스펙트럼에서 B3H8 -Li+에 해당하는 작은 피크가 δ = -29 ppm에서 관찰되었다. 그 다음, 안정화된 절반 및 비안정화된 절반을 계량기 및 딥 튜브를 갖춘 실린더에서 실온 및 0℃에서 안정성 연구를 위해 2개의 동등한 양으로 나누었다. 11B NMR 스펙트럼은 δ = -1.5 ppm에서 사중항(1J(11B,1H) = 106 Hz)을 나타내었다. 맑은 무색 용액의 밀도는 22℃에서 0.842 g/㎖였다. 농도는 0.96 M였다.
실시예 6: 2-메틸테트라히드로푸란의 보란 착물의 합성
유리 반응기를 질소로 퍼지하고, 2-메틸테트라히드로푸란(Penn Specialty Lot #2-5613) 430 g을 충전하였다. 상기 용기의 함유물을 -3℃로 냉각시켰다. 상기 반응기의 역압 조절기를 4400 mbar로 세팅하였다. 상기 반응기에 60 분간 디보란(10 g)을 버블링하였다. 상기 반응기 온도는 최대 -0.8℃에 도달하였고, 수두는 1800 mbar에 도달하였다. 디보란 첨가 완료 시, 5.5%의 붕산염 불순물이 존재함을 11B NMR에 의해 결정하였다.
실시예 7: 2-메틸테트라히드로푸란의 보란 착물의 합성
유리 반응기를 질소로 퍼지하고, 2-메틸테트라히드로푸란(Penn Specialty Lot #2-5613) 423 g을 충전하였다. 상기 용기의 함유물을 -3℃로 냉각시켰다. 상기 반응기의 역압 조절기를 4400 mbar로 세팅하였다. 상기 반응기의 공간 부분에 디보란(10 g)을 60 분간 공급하였다. 반응기 온도는 최대 -0.5℃에 도달하고, 수두는 2000 mbar에 도달하였다. 디보란 첨가 완료 시, 5%의 붕산염 불순물이 존재함을 11B NMR에 의해 결정하였다. 밀도는 0.844 g/㎖에서 측정하였다. 보란 농도는 1.3 M였다.
실시예 8: 2-메틸테트라히드로푸란의 보란 착물과 1-옥텐의 수소화 붕소 첨가 반응
주변 온도에서 톨루엔 중 2-메틸테트라히드로푸란(4 mmol, 비안정화)의 보란 착물과 1-옥텐(1.3 g, 11.6 mmol, BH3 대 알켄의 몰비 1:3)의 반응은 30 분 후에 보란-2-메틸테트라히드로푸란이 생성물로 100% 전환하는 것을 나타내었다. 반응은 발열성이었다. 트리알킬보란(99%)은 11B NMR 스펙트럼 중 δ = 89 ppm에서 관찰되었다.
실시예 9∼12: 아세토페논의 비대칭 환원
하기의 방법은 아세토페논의 비대칭 환원에서 사용되고, 그 결과는 표 2에 나타내었다. 아세토페논을 시린지 펌프(17 ㎖의 THF 중 2 ㎖, 즉 17 mmol)에 의해 실온에서 2 시간에 걸쳐 톨루엔 중 각자의 보란 착물(예컨대, 1 M 용액 10 ㎖) 및 5 몰%(아세토페논에 비해) (R)-MeCBS의 10 mmol 용액에 첨가하였다. 10 분 교반 후, 케톤을 첨가하고, HCl(1 M, 10 ㎖)을 첨가하여 상기 반응을 켄칭하였다. 펜에탄올 및 임의의 미반응된 아세토페논을 20 ㎖의 무수 디에틸 에테르로 추출하였다. 유기층을 포화 KCl 및 포화 NaHCO3 용액으로 세척한 후, Na2SO4 상에서 건조하였다. 키랄 GC 분석은 아세토페논의 면적%(남아있는 경우) 및 (R)-펜에탄올 대 (S)-펜에탄올의 비(표 2에 %ee로 기록)를 나타내었다.
실시예 13 및 15: 더 긴 보류 시간이 걸리는 아세토페논의 비대칭 환원
아세토페논을 시린지 펌프(17 ㎖의 THF 중 2 ㎖, 즉 17 mmol)에 의해 실온에서 2 시간에 걸쳐 톨루엔 중 각자의 보란 착물(예컨대, 0.88 M 용액 11.4 ㎖) 및 5 몰%(아세토페논에 비해) (R)-MeCBS의 10 mmol 용액에 첨가하였다. 30분 교반 후, 케톤을 첨가하고, HCl(1 M, 10 ㎖)을 첨가하여 상기 반응을 켄칭하였다. 펜에탄올 및 임의의 미반응된 아세토페논을 20 ㎖의 무수 디에틸 에테르로 추출하였다. 유기층을 포화 KCl 및 포화 NaHCO3 용액으로 세척한 후, Na2SO4 상에서 건조하였다. 키랄 GC 분석은 아세토페논의 면적%(남아있는 경우) 및 (R)-펜에탄올 대 (S)-펜에탄올의 비(표 2에 참조)를 나타내었다.
실시예 14: 더 긴 보류 시간이 걸리는 아세토페논(빠른 첨가)의 비대칭 환원
아세토페논을 시린지 펌프(17 ㎖의 THF 중 2 ㎖, 즉 17 mmol)에 의해 실온에서 30 분에 걸쳐 톨루엔 중 각자의 보란 착물(예컨대, 1.3 M 용액 7.7 ㎖) 및 5 몰%(아세토페논에 비해) (R)-MeCBS의 10 mmol 용액에 첨가하였다. 2 시간 교반 후, 케톤을 첨가하고, HCl(1 M, 10 ㎖)을 첨가하여 상기 반응을 켄칭하였다. 펜에탄올 및 임의의 미반응된 아세토페논을 20 ㎖의 무수 디에틸 에테르로 추출하였다. 유기층을 포화 KCl 및 포화 NaHCO3 용액으로 세척한 후, Na2SO4 상에서 건조하였다. 키랄 GC 분석은 아세토페논의 면적%(남아있는 경우) 및 (R)-펜에탄올 대 (S)-펜에탄올의 비(표 2에 참조)를 나타내었다.
실시예 16: 2-메틸테트라히드로푸란의 보란 착물을 사용한 벤조산의 환원
2-메틸테트라히드로푸란 40 ㎖ 중 벤조산 12.21 g(0.1 mol)을 0℃에서 BH3-2-MeTHF(0.125 mol)의 1 M 용액 125 ㎖를 시린지를 통해 1 시간에 걸쳐 첨가하였다. 첨가를 완료하고 수소 발생을 제거한 후, 이 혼합물을 실온으로 상온시켰다. 2 시간 교반 후, 2 ㎖의 물을 첨가하고, 이 혼합물을 포화 Na2CO3 수용액 100 ㎖로 추 출하였다. 유기층을 분석하니, 벤질 알코올의 수율이 97.1%이고 물 함유량이 5.3%였다.
실시예 17(비교예): 테트라히드로푸란의 보란 착물을 사용한 벤조산의 환원
테트라히드로푸란 20 ㎖ 중 벤조산 12.21 g(0.1 mol)을 0℃에서 BH3-THF(0.125 mol)의 1 M 용액 125 ㎖를 시린지를 통해 1 시간에 걸쳐 첨가하였다. 첨가를 완료하고 수소 발생을 제거한 후, 이 혼합물을 실온으로 상온시켰다. 2 시간 교반 후, 2 ㎖의 물을 첨가하고, 이 혼합물을 포화 Na2CO3 수용액 100 ㎖로 추출하였다. 유기층을 분석하니, 벤질 알코올의 수율이 62.0%이고 물 함유량이 11.0%였다.
실시예 18: 2-메틸테트라히드로푸란의 보란 착물을 사용한 프로피온산의 환원
2-메틸테트라히드로푸란 15 ㎖ 중 프로피온산 7.41 g(0.1 mol)을 0℃에서 BH3-THF(0.125 mol)의 1 M 용액 125 ㎖를 시린지를 통해 1 시간에 걸쳐 첨가하였다. 첨가를 완료하고 수소 발생을 제거한 후, 이 혼합물을 실온으로 상온시켰다. 2 시간 교반 후, 2 ㎖의 물을 첨가하고, 이 혼합물을 포화 Na2CO3 수용액 100 ㎖로 추출하였다. 물층을 100 ㎖의 2-메틸테트라히드로푸란으로 추출하였다. 합한 유기층을 분석하니, n-프로판올의 수율이 96.5%이고, 물 함유량이 5.0%였다.
실시예 19(비교예): 테트라히드로푸란의 보란 착물을 사용한 프로피온산의 환원
테트라히드로푸란 15 ㎖ 중 프로피온산 7.41 g(0.1 mol)을 0℃에서 BH3-THF(0.125 mol)의 1 M 용액 125 ㎖를 시린지를 통해 1 시간에 걸쳐 첨가하였다. 첨가를 완료하고 수소 발생을 제거한 후, 이 혼합물을 실온으로 상온시켰다. 2 시간 교반 후, 2 ㎖의 물을 첨가하고, 이 혼합물을 포화 Na2CO3 수용액 100 ㎖로 추출하였다. 물층을 100 ㎖의 2-메틸테트라히드로푸란으로 추출하였다. 합한 유기층을 분석하니, n-프로판올의 수율이 73.6%이고, 물 함유량이 20.4%였다.
실시예 20: 2-메틸테트라히드로푸란의 보란 착물을 사용한 헵탄니트릴의 환원
2-메틸테트라히드로푸란 10 ㎖ 중 헵탄니트릴 0.02 mol을 0℃에서 BH3-2MeTHF(0.025 mol)의 1 M 용액 25 ㎖를 시린지를 통해 1 시간에 걸쳐 첨가하였다. 첨가를 완료한 후, 이 혼합물을 가열하여 3 시간 동안 환류시켰다. 0℃로 냉각 후, 또한 메탄올 0.8 ㎖를 천천히 첨가하고, 수소 발생을 없앤 후에 1 M 염화수소 20 ㎖를 첨가하고, 이 혼합물을 다시 환류시켰다. 30 분 후, 이 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 포화 Na2CO3 수용액 40 ㎖로 추출하였다. 수층을 40 ㎖의 디에틸 에테르로 추출하였다. 합한 유기층을 분석하니, 헵틸아민의 수율이 84.5%이고, 물 함유량이 5.9%였다.
실시예 21(비교예): 테트라히드로푸란의 보란 착물을 사용한 헵탄니트릴의 환원
테트라히드로푸란 10 ㎖ 중 헵탄니트릴 0.02 mol을 0℃에서 BH3-THF(0.025 mol)의 1 M 용액 25 ㎖를 시린지를 통해 1 시간에 걸쳐 첨가하였다. 첨가를 완료한 후, 이 혼합물을 가열하여 3 시간 동안 환류시켰다. 0℃로 냉각 후, 또한 메탄올 0.8 ㎖를 천천히 첨가하고, 수소 발생을 없앤 후에 1 M 염화수소 20 ㎖를 첨가하고, 이 혼합물을 다시 환류시켰다. 30 분 후, 이 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 포화 Na2CO3 수용액 40 ㎖로 추출하였다. 수층을 40 ㎖의 디에틸 에테르로 추출하였다. 합한 유기층을 분석하니, 헵틸아민의 수율이 80.7%이고, 물 함유량이 30.0%였다.
실시예 22: 2-메틸테트라히드로푸란의 보란 착물을 사용한 N,N-디메틸벤즈아미드의 환원
BH3-2-MeTHF(0.098 mol)의 1 M 용액 98 ㎖를 주변 온도에서 2-메틸테트라히 드로푸란 100 ㎖ 중 N,N-디메틸벤즈아미드 11.48 g(0.085 mol)에 1 시간에 걸쳐 첨가하고, 12 시간을 교반하였다. 0℃로 냉각 후, 8 ㎖의 메탄올을 천천히 첨가하고, 그 다음 이 혼합물을 100 ㎖의 포화 Na2CO3 수용액으로 추출하였다. 유기층을 황산나트륨 상에서 건조시켰다. 유기층을 분석하니, 디메틸벤질아민의 수율이 96.3%였다.
실시예 23(비교예): 테트라히드로푸란의 보란 착물을 사용한 N,N-디메틸벤즈아미드의 환원
1 M BH3-THF(0.098 mol) 용액 98 ㎖를 주변 온도에서 테트라히드로푸란 100 ㎖ 중 N,N-디메틸벤즈아미드 11.48 g(0.085 mol)에 1 시간에 걸쳐 첨가하고, 12 시간 동안 교반하였다. 0℃로 냉각 후, 8 ㎖의 메탄올을 천천히 첨가하고, 그 다음 이 혼합물을 100 ㎖의 포화 Na2CO3 수용액으로 추출하였다. 유기층을 황산나트륨 상에서 건조시켰다. 유기층을 분석하니, 디메틸벤질아민의 수율이 95.1%였다.

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1의 보란 에테르 착물:
    화학식 1
    Figure 112008090469493-PCT00003
    식 중,
    R1∼R4는 서로 독립적으로 수소, C1-C4-알킬, C3-C6-시클로알킬 또는 화학식 CH2OR5(이때, R5는 C1-C4-알킬 또는 C3-C6-시클로알킬임)의 치환기를 나타내거나,
    또는 R1∼R4 중 2개의 인접한 치환기는 모두 -CH2CH2-, -CH(CH3)CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH(CH3)CH(CH3)-, -CH(CH2CH3)CH2-, -C(CH3)2C(CH3)2-, -CH2C(CH3)2CH2- 및 -(CH2)6-으로 이루어진 군에서 선택되는 2가 기로서, 테트라히드로푸란 고리의 -CH-CH- 부분과 함께 시클릭 구조를 형성하며,
    단, 치환기 R1∼R4 중 1 이상은 수소가 아니다.
  2. 제1항에 있어서, R1이 메틸이고, R2∼R4 각각이 수소인 보란 에테르 착물.
  3. 제1항에 따른 보란 에테르 착물 1종 이상 및 용매 1종 이상을 포함하는 용액.
  4. 제3항에 있어서, 상기 용매는 화학식 1의 보란 에테르 착물에서 보란을 착화하는 데 사용되는 에테르를 포함하는 것인 용액.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 보란 에테르 착물의 농도가 0.01∼3 mol/ℓ인 용액.
  6. 유기 반응에 있어서의, 제1항에 따른 보란 에테르 착물의 사용 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 유기 반응은 환원 또는 수소화 붕소 첨가 반응인 보란 에테르 착물의 사용 방법.
  8. 반응 용기에서 보란 에테르 착물과 기질을 접촉시키고, 상기 반응 용기로부터 방출된 기체상 디보란의 누출을 막는 단계를 포함하는, 제1항에 따른 보란 에테르 착물의 사용 방법.
  9. 추가로 키랄 촉매를 사용하는 것을 포함하는 프로키랄 케톤, 이민 또는 옥 심의 비대칭 환원에 있어서의, 제1항에 따른 보란 에테르 착물의 사용 방법.
  10. 추가로 키랄 옥사자보로리딘 촉매를 사용하는 것을 포함하는 프로키랄 케톤, 이민 또는 옥심의 비대칭 환원에 있어서의, 제1항에 따른 보란 에테르 착물의 사용 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 안정화제로서 1종 이상의 수소화붕소 알칼리 금속을 첨가하는 것을 포함하는 것인 보란 에테르 착물의 사용 방법.
  12. 제11항에 있어서, 안정화제로서 수소화붕소리튬을 첨가하는 것을 포함하는 것인 보란 에테르 착물의 사용 방법.
  13. 제11항에 있어서, 안정화제로서 수소화붕소나트륨을 첨가하는 것을 포함하는 것인 보란 에테르 착물의 사용 방법.
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