KR20120067257A - 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 기반의 이온성 액체 및 그의 제조방법과 응용 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 1,2,3-트라이아졸륨 기반의 유기염 및 그의 제조방법과 상전이 촉매로서의 응용에 관한 것으로, 본 발명의 화학식 1의 화합물은 말단 알킨 그룹을 갖는 화합물과 아자이드 작용기를 갖는 화합물간의 구리(I)-촉매하의 [3+2]고리화 반응을 통해 다양한 치환기를 갖는 중성의 1,2,3-트라이아졸 화합물을 만들고 메틸 설포네이트를 이용하여 4가 암모늄 염으로 손쉽게 합성될 수 있다. 본 발명의 1,2,3-트라이아졸륨 기반의 유기염은 상온에서 액체로 존재하는 이온성 액체로서 기존의 이미다졸륨 기반의 이온성 액체가 갖는 불균일상 친핵성 치환반응에서의 상전이 촉매 효과를 갖는다.
[화학식 1]

Description

3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 기반의 이온성 액체 및 그의 제조방법과 응용 {3-METHYL-1,4-SUBSTITUTED 1,2,3-TRIAZOLIUM-BASED IONIC LIQUIDS, AND PREPARATION METHOD AND APPLICATION THEREOF}
본 발명은 친핵성 치환반응에 응용될 수 있는 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 기반의 이온성 액체, 이의 제조방법과 상전이 촉매효과에 관한 것이다.
친핵성 치환반응은 유기화학에서 가장 많이 응용되고 있는 대표적인 유기화학 반응중 하나로서, 여러 가지 작용기의 도입 및 유기화합물질의 골격을 구축하는 중요한 반응이다. 이중에서, 고체 형태의 친핵체를 사용하는 불균일상 친핵성 치환반응은 친핵체의 용해성 뿐만 아니라, 반응성을 증가시켜주기 위해 고체-액체상 간의 상전이를 유도하는 촉매가 필수적이다. 대표적으로 사용되는 상전이 촉매로는 폴리에테르, 크라운 에테르, 아미노 폴리에테르, 크립탠드(cryptand), 예컨대 Kryptofix [2.2.2] 등의 중성의 여러자리리간드(multidentate) 화합물 및 테트라알킬암모늄 염, 테트라알킬포스포늄 염 등의 이온성 유기염이 있다. 최근에는 상온에서 액체로 존재하는 새로운 형태의 용매인 이온성 액체(ionic liquid)가 상전이 촉매의 역할을 한다는 것이 보고된 바 있다.
* 대표적인 이온성 액체 화합물들
Figure pat00001
친핵성 할로겐화 반응을 포함하는 대부분의 친핵성 치환반응은 기존에 상업적으로 구매할 수 있거나, 연구되어져 있는 상전이 촉매를 이용하여 충분히 원하는 결과를 얻을 수 있다. 하지만, 친핵성 플루오르화 반응은 플루오라이드 이온의 낮은 반응성 때문에 높은 온도와 긴 반응시간을 필요로 한다. 뿐만 아니라, 플루오라이드의 염기성으로 인하여 친핵성 플루오르화 반응시 E2 제거반응으로 인한 올레핀 화합물이 주된 부생성물로 얻어지며, 입체 장애가 있는 화합물의 경우 올레핀 화합물의 생성이 증가되는 특징이 있다. 특히, 지속적으로 관심이 높아지고 있는 핵의학 분자영상 기술인 양전자방출 단층촬영술(Positron Emission Tomography)에서 가장 많이 연구되고, 응용되고 있는 [18F]방사성추적자는 친핵성 지방족 [18F]플루오르화 반응을 통해 만들어질 수 있다. 이 때 사용되는 양전자방출 동위원소인 F-18은 110분의 반감기를 갖고 있고, 생산 비용이 매우 고가이기 때문에, 가능한 빠른 시간내에 고수율로 합성되어져야 한다. 따라서, 최근의 상전이 촉매개발은 F-18 동위원소의 친핵성 치환반응에 집중되어 있는 실정이다.
일반적으로 친핵성 플루오르화 반응은 극성 무수 비양성자성 용매에서 수행되었고, 이 때 일정량의 올레핀 부생성물이 형성되었다. 반대로, 메탄올이나 에탄올과 같은 1차 양성자성 용매에서의 친핵성 플루오르화 반응은 알코올 용매의 양성자와 플루오라이드 이온간의 강한 수소결합으로 반응성이 현저히 저하되어 플루오르화 반응이 잘 진행되지 않는다. 하지만, 입체장애가 크고 상대적으로 비극성인 3차 알코올 용매에서는 플루오라이드 이온과 용매의 양성자간의 수소결합이 약하여 플루오라이드 이온의 친핵성이 유지되며, 반대로 염기성은 크게 저하되는 특성이 있다. 이와 같이, 3차 알코올 용매는 친핵성 플루오르화 반응의 반응선택성을 증가시키는 장점이 있지만, 기존의 극성 비양성자성 용매에서의 플루오르화 반응에 비해 반응속도가 느리다는 단점이 있다. 이와 같은 단점을 보완하기 위한 하이브리드 분자가 연구되었고, 그 결과 이미다졸륨 기반의 3차 알코올 작용기를 갖는 이온성 액체가 보고 되었다. 세슘 플루오라이드(CsF)을 이용한 불균일성 친핵성 플루오르화 반응에서의 비교실험 결과 기존의 이온성 액체나, 3차 알코올 용매에서의 반응보다 훨씬 빠른 반응성을 보였으며, 이는 이온성 액체나 3차 알코올 용매에서의 반응성 합보다 더 큰 시너지 효과를 나타내었다. 또한, 이 반응은 극성 비양성자성 용매인 아세토니트릴 용매에서도 올레핀의 형성을 효과적으로 억제하였다.
두 개의 치환기를 갖는 1,2,3-트리아졸은 대표적 클릭화학인 구리(I)-촉매하의 알킬/아자이드 [3+2]고리화반응이 보고된 이후 활발히 연구되어지고 있다. 클릭화학으로 인한 손쉬운 1,2,3-트리아졸 화합물의 제조가 가능해지면서 이들의 N3에 알킬화된 3-알킬-1,2,3-트리아졸륨 유기염도 여러 방면에서 활발히 연구되어지고 있다. 1,2,3-트리아졸륨 유기염의 합성 연구, 1,2,3-트리아졸의 산성을 띄는 C4의 수소와 음이온간의 수소결합을 통한 분자 인식 화합물의 연구, 1,2,3-트리아졸륨 그룹을 갖는 유기촉매를 이용한 비대칭 합성화학, 1,2,3-트리아졸륨 양이온을 새로운 N-헤테로고리 카벤[N-Heterocyclic carbenes(NHCs)]으로 이용한 전이금속 착물에 대한 연구, 새로운 고에너지 이온성 액체인 1-아미노-3-알킬-1,2,3-트리아졸륨 니트레이트 연구, 이외에 다양한 Task-Specific 이온성 액체(TSIL)로 이용하기 위한 합성 연구 등이 보고되었다.
본 발명의 목적은 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 기반의 다양한 이온성 액체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 기반의 이온성 액체를 손쉽게 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 기반의 이온성 액체를 불균일상 친핵성 치환반응에 상전이 촉매로 이용하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 염을 포함하는 이온성 액체를 제공한다.
Figure pat00002
(상기 화학식 1에서 R1, R2 및 X는 명세서에서 정의한 바와 같다)
또한, 본 발명은 하기 반응식 1로 표시되는 바와 같이,
출발 물질인 화학식 2로 표시되는 말단 알킨 화합물과 화학식 3으로 표시되는 아지도 화합물간의 구리촉매하에서의 [3+2] 고리화 반응을 통해 화학식 4로 표시되는 1,2,3-트라이아졸 화합물을 제조하는 단계(단계 1); 및
상기 단계 1에서 제조된 화학식 4의 화합물에 메틸화 시약을 넣어 반응시키는 단계(단계 2)를 포함하는 화학식 1로 표시되는 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 염의 제조방법을 제공한다:
[반응식 1]
Figure pat00003
(상기 반응식 1에서, R1, R2 및 X는 명세서에서 정의한 바와 같다.)
또한, 본 발명은 하기 반응식 2의 친핵성 플루오르화 반응에서, 화학식 1로 표시되는 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 염을 상전이 촉매로 사용하는 것을 특징으로 하는 유기플루오로 화합물의 제조방법을 제공한다.
[반응식 2]
Figure pat00004
(상기 반응식 2에서, M, S, LG 및 F는 명세서에서 정의한 바와 같다)
본 발명에 따른 친핵성 플루오르화 반응에 대한 개략적인 이해는 하기 그림을 참조할 수 있다.
Figure pat00005
본 발명에 따른 상기 화학식 1의 화합물은 1,2,3-트리아졸륨 기반의 새로운 이온성 액체로서 손쉬운 클릭화학을 이용하여 목적에 부합하는 다양한 치환기 도입이 가능한 장점이 있으며, 불균일상 친핵성 치환반응에 이용시 효과적인 상전이 촉매 활성을 나타낸다. 특히, 알코올 작용기를 갖는 치환기를 도입하면 친핵성 플루오르화 반응시 부생성물인 올레핀 화합물의 생성을 최소화시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨염을 포함하는 이온성 액체를 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00006
상기 화학식 1에서,
R1은 수소, C1-C10의 직쇄 또는 측쇄 알킬기, 또는 1 이상의 산소가 개재된 C1-C13의 직쇄 또는 측쇄 알킬기이고, 상기 알킬기는 질소, 산소, 황 또는 이들의 조합의 헤테로원자로 치환될 수 있는 C1-C12의 방향족 고리, 히드록시기 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 이상으로 치환된 또는 비치환되고,
R2는 C1-C10의 직쇄 또는 측쇄 알킬기 또는 1 이상의 산소가 개재된 C1-C13의 직쇄 혹은 측쇄 알킬기이고, 상기 알킬기는 질소, 산소, 황 또는 이들의 조합의 헤테로원자로 치환될 수 있는 C1-C12의 방향족 고리, 히드록시기 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 이상으로 치환된 또는 비치환되고,
X는 F, Cl, Br, I, 아세테이트(OAc), 니트레이트(NO3), 테트라플루오로보레이트(BF4), 헥사플루오로포스페이트(PF6), 헥사플루오로안티모네이트(SbF6), N,N-비스(트라이플루오로메탄설포닐)이미드(Tf2N), 메탄설포네이트(OMs), 또는 트라이플루오로메탄설포네이트(OTf)이다.
바람직하게는,
R1은 수소, t-부틸, 또는 (1-히드록시-1-메틸)에틸이고,
R2는 n-부틸, (2-히드록시-2-메틸)프로필, 2-(2-(2-메톡시에톡시)에톡시)에틸, 또는 2-(2-(2-(2-메톡시에톡시)에톡시)에톡시)에틸이고,
X는 트라이플루오로메탄 설포네이트이다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 염의 바람직한 예는 하기 표 1과 같다.
구분 화합물
1
Figure pat00007
2
Figure pat00008
3
Figure pat00009
4
Figure pat00010
5
Figure pat00011
6
Figure pat00012
상기 표 1의 화학식 1로 표시되는 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 염의 화합물명은 하기와 같다:
(1a) 1-[(2-하이드록시-2-메틸)프로필]-3-메틸-1,2,3-트라이아졸륨 트라이플루오로메탄 설포네이트,
(1b) 1-[(2-하이드록시-2-메틸)프로필]-3-메틸-4-(tert-부틸)-1,2,3-트라이아졸륨 트라이플루오로메탄 설포네이트,
(1c) 1-[(2-하이드록시-2-메틸)프로필]-3-메틸-4-(1-히드록시-1-메틸)에틸-1,2,3-트라이아졸륨 트라이플루오로메탄 설포네이트,
(1d) 1-n-부틸-3-메틸-1,2,3-트라이아졸륨 트라이플루오로메탄 설포네이트,
(1e) 1-[2-(2-(2-메톡시에톡시)에톡시)에틸]-3-메틸-4-(tert-부틸)-1,2,3-트라이아졸륨 트라이플루오로메탄 설포네이트,
(1f) 1-[2-(2-(2-(2-메톡시에톡시)에톡시)에톡시)에틸]-3-메틸-4-(tert-부틸)-1,2,3-트라이아졸륨 트라이플루오로메탄 설포네이트.
또한, 본 발명은 하기 반응식 1로 표시되는 바와 같이,
출발 물질인 화학식 2로 표시되는 말단 알킨 화합물과 화학식 3으로 표시되는 아지도 화합물간의 구리촉매하에서의 [3+2] 고리화 반응을 통해 화학식 4로 표시되는 1,2,3-트라이아졸 화합물을 제조하는 단계(단계 1); 및
상기 단계 1에서 제조된 화학식 4의 화합물에 메틸화 시약을 넣어 반응시키는 단계(단계 2)를 포함하는 화학식 1로 표시되는 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 염의 제조방법을 제공한다.
[반응식 1]
Figure pat00013
상기 반응식 1의 단계 1은 화학식 2로 표시되는 말단 알킨기를 갖는 화합물과 화학식 3으로 표시되는 아지도 화합물간의 구리(I)-촉매하의 [3+2]고리화반응을 통해 화학식 4로 표시되는 1,2,3-트라이아졸 화합물을 얻는 단계이다. 이때 사용되는 반응용매는 테트라하이드로퓨란, 1,4-다이옥산, 다이클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소, 1,2-다이클로로에탄, 벤젠, 톨루엔, 아세토나이트릴, 다이메틸포름아미드, 다이메틸설폭사이드, 메탄올, 에탄올, 아이소프로판올, t-부탄올, 물 및 이들의 혼합용매등을 사용할 수 있고, 아세토나이트릴 또는 다이메틸포름아미드/물의 혼합용매가 바람직하다.
상기 반응식 1의 단계 1에서 사용되는 구리 촉매는 CuI, CuBr, CuCl 등의 산화수가 1인 구리 촉매를 사용할 수 있고, CuSO4, Cu(OAc)2, Cu(NO3)2, Cu(OTf)2, CuO 등의 산화수가 2인 구리 촉매를 사용할 수 있다. 이 때, 산화수가 2인 구리 촉매를 사용할 경우 Na-아스코베이트(ascorbate), 소듐 설파이트(Na2SO3), 디티오트레이톨(dithiothreitol) 등의 환원제를 더 사용할 수 있다. 염기는 산화수가 1인 구리 촉매를 사용할 때 더 첨가하며, 중탄산 이온이나 탄산 이온의 알칼리 금속염, 또는 트라이에틸아민, 다이아이소프로필에틸아민, 피리딘, 루티딘, 콜리딘등을 이용할 수 있고, 트라이에틸아민 혹은 다이아이소프로필에틸아민이 바람직하다.
상기 반응식 1의 단계 2는 화학식 4로 표시되는 1,2,3-트라이아졸 화합물을 메틸 아이오다이드 또는 메틸 설포네이트 등과 반응시켜 목적화합물인 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 염을 얻는 단계이다. 이때 사용되는 반응용매는 테트라하이드로퓨란, 1,4-다이옥산, 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소, 1,2-다이클로로에탄, 벤젠, 톨루엔, 아세토나이트릴등을 사용할 수 있고, 아세토나이트릴을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 하기 반응식 2의 친핵성 플루오르화 반응에서, 화학식 1로 표시되는 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 염을 상전이 촉매로 사용하는 것을 특징으로 하는 유기플루오로 화합물의 제조방법을 제공한다.
[반응식 2]
Figure pat00014
상기 반응식 2에서,
LG는 Cl, Br, I, OMs(메탄설포네이트), OTs(p-톨루엔설포네이트), ONs(p-나이트로벤젠설포네이트), 또는 OTf(트리플루오로메탄설포네이트)이고,
M은 Li, Na, K, Rb, 및 Cs로 이루어지는 군으로부터 선택되는 금속 양이온 C1-C8의 동일한 또는 상이한 알킬기로 치환된 테트라알킬암모늄(tetraalkylammonium) 양이온 C1-C8의 동일한, 또는 상이한 알킬기로 치환된 테트라알킬포스포늄(tetraalkylphosphonium) 양이온 또는 C1-C8의 동일한, 또는 상이한 알킬기로 치환된 1,3-디알킬이미다졸륨 C1-C8의 알킬기로 치환된 N-알킬 피리디늄이고,
S는 C1-C60의 탄화수소기 C1-C60의 할로겐화 탄화수소기 또는 산소, 질소, 황 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 헤테로원자를 함유하는 C1-C60의 탄화수소기이고, 바람직하게는 양전자방출 단층촬영술에 이용되는 [18F]방사성의약품의 구조식에서 F를 제외한 부분이고,
F는 18F 또는 19F이다.
특히, S 정의와 관련하여, 바람직한 예로서 공지된 모든 "양전자방출 단층촬영술에 쓰일 수 있는 F-18로 표지된 방사성의약품"의 구조식에서 F-18을 제외한 부분이 본 발명의 범주에 포함된다. 예를 들면, S은
Figure pat00015
,
Figure pat00016
,
Figure pat00017
,
Figure pat00018
,
Figure pat00019
,
Figure pat00020
,
Figure pat00021
,
Figure pat00022
,
Figure pat00023
,
Figure pat00024
등일 수 있다.
이하, 본 발명을 제조예와 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기의 제조예와 실시예는 본 발명의 내용이 하기의 제조예와 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
< 제조예 1> 2- 아지도 -1,1,- 다이메틸 -에탄올(3a)의 제조
Figure pat00025

단계 1:
소듐아자이드(21.64 g, 332.82 mol)와 암모늄포스페이트 다이베이직(45.00 g, 332.82 mol)를 물(1 L)에 녹인 후, 반응 혼합물을 상온에서 10분 동안 교반한 뒤, 반응물이 물에 확실히 녹은 것을 확인한 다음, 아이소부틸렌옥사이드(5, 20 mL, 221.88 mmol)를 반응혼합물에 천천히 적가하고 30분 동안 상온에서 교반시켰다. 다이에틸 에테르로 유기화합물을 추출한 후, 유기층을 무수 황산 나트륨으로 탈수한 다음 용액을 80℃에서 단순 증류하여 목적화합물인 3a와 3b의 혼합물(13.78g, 54%)를 얻고 분리 없이 다음 반응을 진행하였다.
단계 2:
상기 단계 1에서 얻은 아지도알코올 3a와 3b의 혼합물(2.00 g, 17.37 mmol)을 다이클로로메탄(50 mL)에 녹인후, 0℃에서 벤조일클로라이드(2.22 mL, 19.11 mmol)와 트라이에틸아민(3.15 mL, 22.58 mmol)을 차례대로 첨가한 후 1시간 동안 0℃에서 교반시켰다. 물(200 mL)과 0.1 M 중탄산 나트륨 수용액(200 mL)을 가하여 반응을 종결시키고, 에틸아세테이트로 유기화합물을 추출하였다. 얻어진 유기층을 무수 황산 나트륨으로 탈수하고 감압하에서 농축한 다음 컬럼 크로마토그래피(100% 디클로로메탄)를 수행하고, 목적화합물 3a가 포함된 용액을 단순 증류하여 목적화합물 3a(1.6 g)를 얻었다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 1.26(s, 6H), 3.26(s, 2H); 13C NMR(125 MHz, CDCl3) δ 22.7, 27.0, 62.3.
< 제조예 2> 모노아지도 , 모노메틸 - 올리고에틸렌글리콜(3c, 3d)의 제조
Figure pat00026

단계 1-1:
모노메틸 테트라에틸렌글라이콜(7a, 5.00 g, 30.45 mmol)를 다이클로로메탄(50 mL)에 녹인 후, 0℃에서 메탄설포닐클로라이드(2.80 mL, 36.54 mmol)와 트라이에틸아민(6.40 mL, 45.68 mmol)을 차례대로 첨가한 후 1시간 동안 0℃에서 교반시켰다. 물(200 mL)을 가하여 반응을 종결시키고, 다이클로로메탄으로 유기화합물을 추출하였다. 얻어진 유기층을 무수 황산 나트륨으로 탈수하고 감압하에서 농축한 다음 컬럼 크로마토그래피(5% 메탄올/다이클로로메탄)를 수행하여 목적화합물 8a(7.30 g, 98%)를 얻었다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 3.08 (s, 1H), 3.38 (s, 1H), 3.53-3.55 (m, 2H), 3.63-3.66 (m, 4H), 3.68-3.70 (m, 2H), 3.76-3.78 (m, 2H), 4.37-4.39 (m, 2H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3,) δ 37.7, 59.1, 69.1, 69.4, 70.6, 70.7, 71.9.
단계 1-2:
모노메틸 테트라에틸렌글라이콜(7b, 5.00 g, 24.01 mmol)를 다이클로로메탄(50 mL)에 녹인 후, 0℃에서 메탄설포닐클로라이드(2.23 mL, 28.81 mmol)와 트라이에틸아민(5.03 mL, 36.01 mmol)을 차례대로 첨가한 후 1시간 동안 0℃에서 교반시켰다. 물(200 mL)을 가하여 반응을 종결시키고, 다이클로로메탄으로 유기화합물을 추출하였다. 얻어진 유기층을 무수 황산 나트륨으로 탈수하고 감압하에서 농축한 다음 컬럼 크로마토그래피(5% 메탄올/다이클로로메탄)를 수행하여 목적화합물 8b(6.86 g, 99%)를 얻었다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 3.08 (s, 3H), 3.38 (s, 3H), 3.54-3.56 (m, 2H), 3.63-3.68 (m, 10H), 3.76-3.78 (m, 2H), 4.38-4.39 (m, 2H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 37.9, 59.2, 69.2, 69.5, 70.7, 72.1.
단계 2-1:
상기 단계 1-1에서 얻은 출발물질 8a(7.50 g, 30.95 mmol)를 다이메틸포름아미드(150 mL)에 녹인 후, 소듐아자이드(4.02 g, 61.91 mmol)와 테트라부틸암모늄아이오다이드(2.29 g, 6.19 mmol)를 첨가한 후 3시간 동안 60℃에서 교반시켰다. 물을 가하여 반응을 종결시키고, 에틸아세테이트로 유기화합물을 추출하였다. 얻어진 유기층을 염화암모늄 수용액으로 씻어 주고, 무수 황산 나트륨으로 탈수하고 감압하에서 농축한 다음 컬럼 크로마토그래피(3% 메탄올/다이클로로메탄)를 수행하여 목적화합물 3c(4.40 g, 75%)를 얻었다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 3.39 (s, 3H), 3.38-3.40 (m, 2H), 3.55-3.57 (m, 2H), 3.65-3.69 (m, 8H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3,) δ 50.8, 59.2, 70.2, 70.8, 70.9, 72.1.
단계 2-2:
상기 단계 1-2에서 얻은 출발물질 8b (6.50 g, 22.70 mmol)를 다이메틸포름아미드(100 mL)에 녹인 후, 소듐아자이드(3.00 g, 45.40 mmol)와 테트라부틸암모늄 아이오다이드(1.70 g, 4.54 mmol)를 첨가한 후 3시간 동안 60℃에서 교반시켰다. 물을 가하여 반응을 종결시키고, 에틸아세테이트로 유기화합물을 추출하였다. 얻어진 유기층을 염화암모늄 수용액으로 씻어 주고, 무수 황산 나트륨으로 탈수하고 감압하에서 농축한 다음 컬럼 크로마토그래피(3% 메탄올/다이클로로메탄)를 수행하여 목적화합물 3d(5.00 g, 94%)를 얻었다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 3.38 (S, 3H), 3.39-3.40 (m, 2H), 3.55-3.56 (m, 2H), 3.64-3.69 (m, 12H); 13 C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 50.9, 59.2, 70.2, 70.7, 70.8, 72.1.
<실시예 1> 1-[(2-하이드록시-2-메틸)프로필]-3-메틸-1,2,3-트라이아졸륨 트라이플루오로메탄 설포네이트(1a)의 제조
Figure pat00027

단계 1:
상기 제조예 1에서 얻은 화합물 3a(3.30 g, 28.66 mmol)를 에탄올(100 mL)에 녹인 후, 0℃에서 트라이메틸실릴아세틸렌(4.79 mL, 34.60 mmol)과 0.2 M 황산구리(28.8 mL, 5.77 mmol)와 0.2 M 소듐-아스코베이트(57.6 mL, 11.47 mmol)를 가하였다. 반응혼합물을 상온에서 5일 동안 교반 한 후, 물을 가한 뒤 에틸아세테이트로 유기화합물을 추출하였다. 유기층을 무수 황산 나트륨으로 탈수하고 감압하에서 농축시킨 뒤 컬럼 크로마토그래피(20% 에틸아세테이트/n-헥산, 100% 다이클로로메탄, 10% 메탄올/다이클로로메탄을 차례대로 이용함)를 수행하여 목적화합물 4a(3.00 g, 52%)를 얻었다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.33 (s, 9H), 1.23 (s, 6H), 2.71 (s, 1H), 4.36 (s, 2H), 7.64 (s, 1H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ -0.9, 27.3, 60.0, 70.6, 128.6, 130.8.
단계 2:
상기 단계 1에서 얻은 화합물 4a(980 mg, 4.36 mmol)을 테트라하이드로퓨란(10 mL)에 녹인 후, 0℃에서 테트라부틸암모늄 플루오라이드(1.14 g, 4.36 mmol)를 가하였다. 반응 혼합물을 상온에서 3일 동안 교반시킨 뒤, 물을 가하고 에틸아세테이트로 유기화합물을 추출하였다. 유기층을 무수 황산 나트륨으로 탈수하고 감압하에 농축시킨 다음 컬럼 크로마토그래피(5% 메탄올/다이클로로메탄)를 수행하여 목적화합물 4b(400 mg, 65%)를 얻었다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 1.24 (s, 6H), 2.44 (s, 1H), 4.38 (s, 2H), 7.73 (d, J = 4.8 Hz, 2H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 27.2, 60.4, 70.5, 128.6, 133.7.
단계 3:
상기 단계 2에서 얻은 화합물 4b(390 mg, 2.76 mmol)를 다이클로로메탄(5 mL)에 녹인 후, 0℃에서 메틸 트라이플루오로메탄 설포네이트(0.318 mL, 2.90 mmol)를 천천히 가하였다. 반응혼합물을 상온에서 5시간 동안 교반시킨 후, 컬럼 크로마토그래피(5% 메탄올/다이클로로메탄)를 수행하여 목적화합물 1a(829 mg, 98%)를 얻었다.
1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 1.15(s, 6H), 4.33 (s, 3H), 4.55 (s, 2H), 5.09 (s, 5H), 8.68 (d, J = 1.5 Hz, 1H), 8.82 (d, J = 1.0 Hz, 1H); 13C NMR (125 MHz, DMSO-d6) δ 22.7, 27.4, 63.1, 68.9, 131.9, 132.7.
< 실시예 2> 1-[(2- 하이드록시 -2- 메틸 )프로필]-3- 메틸 -4-( tert -부틸)-1,2,3-트라이아졸륨 트라이플루오로메탄 설포네이트(1b)의 제조
Figure pat00028

단계 1:
상기 제조예 1에서 얻은 화합물 3a(830 mg, 7.21 mmol)을 에탄올(10 mL)에 녹인 후, 0℃에서 3,3-디메틸-1-부틴(2b, 1.06 mL, 8.65 mmol)과 0.2 M 황산구리(7.20 mL, 1.44 mmol)와 0.2 M 소듐-아스코베이트(14.40 mL, 2.88 mmol)를 가하였다. 반응혼합물을 상온에서 3시간 동안 교반시킨 후, 물을 가한 뒤 에틸아세테이트로 유기화합물을 추출하였다. 유기층을 무수 황산 나트륨으로 탈수하고 감압하에서 농축한 뒤 컬럼 크로마토그래피(10% 메탄올/다이클로로메탄)를 수행하여 목적화합물 4c(1.30 g, 88%)를 얻었다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 1.23 (s, 6H), 1.37 (s, 9H), 2.49 (s, 1H), 4.28 (s, 2H), 7.37 (s, 1H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 27.2, 30.6, 30.9, 60.4, 70.6, 104.9, 120.5.
단계 2:
상기 단계 1에서 얻은 화합물 4c(800 mg, 4.06 mmol)를 다이클로로메탄(10 mL)에 녹인 후, 0℃에서 메틸 트라이플루오로메탄 설포네이트(0.667 mL, 6.08 mmol)를 천천히 가하고, 반응혼합물을 상온에서 2시간 동안 교반시킨 다음 감압하에서 용매와 과량의 메틸 트라이플루오로메탄 설포네이트를 제거하여 목적화합물 1b(1.4 g, 99%)를 얻었다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 1.29 (s, 6H), 1.51 (s, 9H), 4.37 (s, 3H), 4.54 (s, 2H), 8.54 (s, 1H); 13C NMR (125MHz, CDCl3) δ 26.7, 28.6, 31.5, 40.4, 63.4, 69.3, 128.6, 151.4.
< 실시예 3> 1-[(2- 하이드록시 -2- 메틸 )프로필]-3- 메틸 -4-(1-히드록시-1- 메틸 )에틸-1,2,3- 트라이아졸륨 트라이플루오로메탄 설포네이트(1c)의 제조
Figure pat00029

단계 1:
상기 제조예 1에서 얻은 화합물 3a(830 mg, 7.21 mmol)를 에탄올(10 mL)에 녹인 후, 0℃에서 3-하이드록시-3-메틸-1-부틴(2c, 0.846 mL, 8.65 mmol)과 0.2 M 황산구리(7.20 mL, 1.44 mmol)와 0.2 M 소듐-아스코베이트(14.40 mL, 2.88 mmol)를 가하였다. 반응혼합물을 상온에서 3시간 동안 교반시킨 후, 물을 가한 뒤 에틸아세테이트로 유기화합물을 추출하였다. 유기층을 무수 황산 나트륨으로 탈수하고 감압하에서 농축한 뒤 컬럼 크로마토그래피(10% 메탄올/다이클로로메탄)를 수행하여 목적화합물 4d(540 mg, 38%)를 얻었다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 1.25 (s, 6H), 1.68 (s, 6H), 2.34 (s, 1H), 4.33 (s, 2H), 7.65 (s, 1H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ27.3, 30.5, 60.6, 68.6, 70.6, 121.2, 155.4.
단계 2:
상기 단계 1에서 얻은 화합물 4d(260 mg, 1.30 mmol)를 아세토나이트릴(5 mL)에 녹인 후, 0℃에서 메틸 트라이플루오로메탄 설포네이트(0.215 mL, 1.96 mmol)를 천천히 가하고, 반응혼합물을 상온에서 2시간 동안 교반시킨 다음, 감압하에서 용매와 과량의 메틸 트라이플루오로메탄 설포네이트를 제거하여 목적화합물 1c(590 mg, 99%)를 얻었다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 1.31 (s, 6H), 1.71 (s, 6H), 4.45 (s, 5H), 8.35 (s, 1H) 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 26.7, 29.2, 40.2, 63.6, 67.2, 69.5, 128.9, 149.4.
< 실시예 4> 1- n -부틸-3- 메틸 -1,2,3- 트라이아졸륨 트라이플루오로메탄 설포네이트(1d)의 제조
Figure pat00030

단계 1:
1-아이오도-n-부탄(3.00 g, 16.30 mmol)을 아세토나이트릴(30 mL)에 녹인 후 소듐 아자이드(3.18 g, 48.91 mmol)를 가한 후 60℃에서 24시간 동안 교반시켰다. 반응혼합물을 상온으로 식힌 다음 트라이메틸실릴아세틸렌(1.70 g, 16.95 mmol), 요오드화 구리(717 mg, 2.82 mmol)와 트라이에틸아민(0.394 mL, 2.83 mmol)을 차례대로 첨가한 후 상온에서 24시간 동안 교반시키고 물을 가한 뒤 에틸아세테이트로 유기화합물을 추출하였다. 유기층을 무수 황산 나트륨으로 탈수하고 감압하에서 농축시킨 뒤 컬럼 크로마토그래피(10% 에틸아세테이트/n-헥산)를 수행하여 목적화합물 4e(1.20 g, 40%)를 얻었다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.96(t, J = 7.5 Hz, 3H), 1.39-1.34 (m, 2H), 1.93-1.85 (m, 2H), 4.38 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 7.49 (s, 1H), 8.65 (s, 1H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ -0.9, 13.7, 20.0, 46.6, 49.6, 128.8, 132.6.
단계 2:
상기 단계 1에서 얻은 화합물 4e(726 mg, 3.68 mmol)을 테트라하이드로퓨란(10 mL)에 녹인 후, 0℃에서 테트라부틸암모늄 플루오라이드(973 mg, 3.68 mmol)를 가하였다. 반응 혼합물을 상온에서 5시간 동안 교반시킨 뒤, 물을 가하고 에틸아세테이트로 유기화합물을 추출하였다. 유기층을 무수 황산 나트륨으로 탈수하고 감압하에 농축시킨 다음 컬럼 크로마토그래피(50% 에틸아세테이트/n-헥산)를 수행하여 목적화합물 4f(248 mg, 54%)를 얻었다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 0.96 (t, J = 7.5 Hz, 3H), 1.40-1.32 (m, 2H), 1.93-1.66 (m, 2H), 4.40 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 7.53 (s, 1H), 7.70 (s, 1H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 13.6, 19.9, 32.5, 50.1, 123.3, 134.0.
단계 3:
상기 단계 2에서 얻은 화합물 4f(240 mg, 1.92 mmol)를 다이클로로메탄(4 mL)에 녹인 후, 0℃에서 메틸 트라이플루오로메탄 설포네이트(0.316 mL, 2.88 mmol)를 천천히 가하였다. 반응혼합물을 상온에서 2시간 동안 교반시킨 후, 감압하에서 용매와 과량의 메틸 트라이플루오로메탄 설포네이트를 제거하여 목적화합물 1d(500 mg, 90%)를 얻었다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 0.98 (t, J = 7.3 Hz, 3H), 1.44-1.37 (m, 2H), 2.00 (quintet, J = 7.5 Hz, 2H), 4.38 (s, 3H), 4.61 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 8.74 (d, J = 8 Hz, 2H), 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ13.4, 19.5, 31.4, 40.4, 54.1, 131.2, 132.3.
< 실시예 5> 1-[2-(2-(2- 메톡시에톡시 ) 에톡시 )에틸]-3- 메틸 -4-( tert -부틸)-1,2,3-트 라이 아졸륨 트라이플루오로메탄 설포네이트(1e)의 제조
Figure pat00031

단계 1:
상기 제조예 2의 단계 2-1에서 얻은 아자이드 화합물 3c(1.00 g, 5.29 mmol)를 아세토나이트릴(100 mL)에 녹인 후 3,3-디메틸-부틴(2c, 1.94 mL, 15.86 mmol)를 첨가한 후, 요오드화 구리(201.3 mg, 1.06 mmol)와 트라이에틸아민(0.148 mL, 1.06 mmol)을 차례대로 첨가한 후 상온에서 3시간 동안 교반시키고 물을 가한 뒤 에틸아세테이트로 유기화합물을 추출하였다. 유기층을 무수 황산 나트륨으로 탈수하고 감압하에서 농축시킨 뒤 컬럼 크로마토그래피(3% 메탄올/다이클로로메탄)를 수행하여 목적화합물 4g(846 mg, 60%)를 얻었다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 3.53-3.55 (m, 2H), 3.38 (s, 3H), 3.61-3.63 (m, 6H), 3.86 (t, J = 5.25 Hz, 2H), 4.50 (t, J = 5.25 Hz, 2H), 7.43 (s, 1H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3,) δ30.6, 30.9, 50.2, 59.2, 69.8, 70.7, 72.1, 119.9, 157.7.
단계 2:
상기 단계 1에서 얻은 화합물 4g(500 mg, 1.93 mmol)를 아세토나이트릴(10 mL)에 녹인 후, 0℃에서 메틸 트라이플루오로메탄 설포네이트(0.317 mL, 2.89 mmol)를 천천히 가하였다. 반응혼합물을 상온에서 2시간 동안 교반시킨 후, 감압 하에서 용매와 남아있는 메틸 트라이플루오로메탄 설포네이트를 제거하여 목적화합물 1e(770 mg, 92%)를 얻었다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 1.52 (s, 9H), 3.37 (s, 3H), 3.52-3.54 (m, 2H), 3.54-3.64 (m, 4H), 3.70-3.72 (m, 2H), 4.05 (t, J = 4.75 Hz, 2H), 4.36 (s, 3H), 4.81 (t, J = 5 Hz, 2H), 8.49 (s, 1H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3,) δ28.7, 31.5, 40.4, 54.0, 59.2, 67.8, 70.4, 70.5, 71.9, 128.9, 151.7.
< 실시예 6> 1-[2-(2-(2-(2- 메톡시에톡시 ) 에톡시 ) 에톡시 )에틸]-3- 메틸 -4-( tert -부틸)-1,2,3- 트라이아졸륨 트라이플루오로메탄 설포네이트(1f)의 제조
Figure pat00032
단계 1:
상기 제조예 2의 단계 2-2에서 얻은 아자이드 화합물 3d(1.00 g, 4.29 mmol)를 아세토나이트릴(100 mL)에 녹인 후 3,3-디메틸-부틴(2c, 1.06 mL, 12.86 mmol)을 첨가한 후, 요오드화 구리(163.3 mg, 0.86 mmol)와 트라이에틸아민(0.119 mL, 0.86 mmol)을 차례대로 첨가한 후 상온에서 3시간 동안 교반시키고 물을 가한 뒤 에틸아세테이트로 유기화합물을 추출하였다. 유기층을 무수 황산 나트륨으로 탈수하고 감압하에서 농축시킨 뒤 컬럼 크로마토그래피(3% 메탄올/다이클로로메탄)를 수행하여 목적화합물 4h(700 mg, 52%)를 얻었다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 3.37 (s, 3H), 3.53-3.55 (m, 2H), 3.62-3.65 (m, 10H), 3.86 (t, J = 5.25 Hz, 2H), 4.50 (t, J = 5.25 Hz, 2H), 7.43 (s, 1H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3,) δ 30.5, 30.8, 50.2, 59.2, 69.8, 70.7, 70.8, 72.1, 119.9, 157.7.
단계 2:
상기 단계 1에서 얻은 화합물 4h(250 mg, 0.79 mmol)를 아세토나이트릴(5 mL)에 녹인 후, 0℃에서 메틸 트라이플루오로메탄 설포네이트(0.136 mL, 1.19 mmol)를 천천히 가하였다. 반응혼합물을 상온에서 2시간 동안 교반시킨 후, 감압 하에서 용매와 남아있는 메틸 트라이플루오로메탄 설포네이트를 제거하여 목적화합물 1f(260 mg, 99%)를 얻었다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 1.52 (s, 9H), 3.37 (s, 3H), 3.53-3.55 (m, 2H), 3.64-3.62 (m, 8H), 3.70-3.72 (m, 2H), 4.06 (t, J = 4.75 Hz, 2H), 4.36 (s, 3H), 4.81 (t, J = 4.75 Hz, 2H), 8.53 (s, 1H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3,) δ 28.7, 31.5, 40.4, 54.0, 59.2, 67.8, 70.4, 70.5, 71.8, 129.0, 151.7.
< 실험예 1> 1,2,3- 트리아졸륨 염을 이용한 불균일상 친핵성 플루오르화 반응
Figure pat00033
본 발명의 화학식 1로 표시되는 1,2,3-트리아졸륨 염이 불균일상 반응에서 상전이 촉매로 역할을 수행하는지를 알아보기 위해 화학식 7로 표시되는 3-(2-나프틸)프로필 메탄설포네이트의 불균일상 친핵성 플루오르화 반응을 실시하였다. 각 반응에서 출발물질인 화학식 7의 화합물을 0.2 mmol 사용하였고, 3 당량의 세슘 플루오라이드와 0.5 당량의 본 발명의 화학식 1로 표시되는 1,2,3-트리아졸륨 염을 사용하였다. 반응용매로는 아세토나이트릴과 t-부탄올을 각각 2 mL 씩 사용하였으며, 아세토나이트릴 용매의 경우 80℃에서 15시간, t-부탄올 용매의 경우 80℃에서 4.5시간 반응시켰다. 반응 후 반응진행정도 및 반응선택성은 고성능 액첵 크로마토그래피(HPLC)를 이용하여 분석하였다. 각 반응에 대한 HPLC 분석 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
구분 화합물 HPLC 면적비(%)
아세토나이트릴 t-부탄올
8a 8b 8c 8a 8b 8c
1 1a 52.4 1.5 0.8 87.6 0 0.7
2 1b 64.6 1.2 0.4 90.3 0 0.5
3 1c 54.2 1.1 1.6 85.4 0 0.9
4 1d 25.4 2.3 0.8 93.2 0 1.0
5 1e 35.4 3.5 0 - - -
6 1f 31.3 3.7 0 - - -
본 발명의 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 염을 넣지 않고 반응시킨 경우 아세토나이트릴 용매에서는 반응이 거의 진행되지 않았으며, t-부탄올을 사용한 경우에는 75%로 반응이 진행되었다. 하지만 상기 표 2에서 보는 바와 같이 본 발명의 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 염을 사용한 구분 1-6의 경우 반응이 상당히 진행됨을 알 수 있다. 이는 본 발명의 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 염이 불균일상 친핵성 치환반응에서 유용한 상전이 촉매로 사용될 수 있음을 나타낸다.
또한, 상기 표 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트리아졸륨을 사용한 구분 2-5에서 화학식 1의 치환기 R1과 R2에 따라 반응성의 차이를 보이는 것을 알 수 있다. 뿐만 아니라 치환기에 따른 반응성은 사용한 반응용매에 따라 다른 경향성을 나타내었다.
아세토나이트릴에서의 반응성
Figure pat00034

t - 부탄올에서의 반응성
Figure pat00035

Claims (12)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 염을 포함하는 이온성 액체:
    [화학식 1]
    Figure pat00036

    상기 화학식 1에서,
    R1은 수소, C1-C10의 직쇄 또는 측쇄 알킬기, 또는 1 이상의 산소가 개재된 C1-C13의 직쇄 또는 측쇄 알킬기이고, 상기 알킬기는 질소, 산소, 황 또는 이들의 조합의 헤테로원자로 치환될 수 있는 C1-C12의 방향족 고리, 히드록시기 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 이상으로 치환된 또는 비치환되고,
    R2는 C1-C10의 직쇄 또는 측쇄 알킬기 또는 1 이상의 산소가 개재된 C1-C13의 직쇄 혹은 측쇄 알킬기이고, 상기 알킬기는 질소, 산소, 황 또는 이들의 조합의 헤테로원자로 치환될 수 있는 C1-C12의 방향족 고리, 히드록시기 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 이상으로 치환된 또는 비치환되고,
    X는 F, Cl, Br, I, 아세테이트(OAc), 니트레이트(NO3), 테트라플루오로보레이트(BF4), 헥사플루오로포스페이트(PF6), 헥사플루오로안티모네이트(SbF6), N,N-비스(트라이플루오로메탄설포닐)이미드(Tf2N), 메탄설포네이트(OMs), 또는 트라이플루오로메탄설포네이트(OTf)이다.
  2. 제1항에 있어서,
    R1은 수소, t-부틸, 또는 (1-히드록시-1-메틸)에틸이고,
    R2는 n-부틸, (2-히드록시-2-메틸)프로필, 2-(2-(2-메톡시에톡시)에톡시)에틸, 또는 2-(2-(2-(2-메톡시에톡시)에톡시)에톡시)에틸이고,
    X는 트라이플루오로메탄 설포네이트인 것을 특징으로 하는 이온성 액체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물이
    (1a) 1-[(2-하이드록시-2-메틸)프로필]-3-메틸-1,2,3-트라이아졸륨 트라이플루오로메탄 설포네이트;
    (1b) 1-[(2-하이드록시-2-메틸)프로필]-3-메틸-4-(tert-부틸)-1,2,3-트라이아졸륨 트라이플루오로메탄 설포네이트;
    (1c) 1-[(2-하이드록시-2-메틸)프로필]-3-메틸-4-(1-히드록시-1-메틸)에틸-1,2,3-트라이아졸륨 트라이플루오로메탄 설포네이트;
    (1d) 1-n-부틸-3-메틸-1,2,3-트라이아졸륨 트라이플루오로메탄 설포네이트;
    (1e) 1-[2-(2-(2-메톡시에톡시)에톡시)에틸]-3-메틸-4-(tert-부틸)-1,2,3-트라이아졸륨 트라이플루오로메탄 설포네이트; 및
    (1f) 1-[2-(2-(2-(2-메톡시에톡시)에톡시)에톡시)에틸]-3-메틸-4-(tert-부틸)-1,2,3-트라이아졸륨 트라이플루오로메탄 설포네이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 이온성 액체.
  4. 하기 반응식 1로 표시되는 바와 같이,
    출발 물질인 화학식 2로 표시되는 말단 알킨 화합물과 화학식 3으로 표시되는 아지도 화합물간의 구리촉매하에서의 [3+2] 고리화 반응을 통해 화학식 4로 표시되는 1,2,3-트라이아졸 화합물을 제조하는 단계(단계 1); 및
    상기 단계 1에서 제조된 화학식 4의 화합물에 메틸화 시약을 넣어 반응시키는 단계(단계 2)
    를 포함하는 화학식 1로 표시되는 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 염의 제조방법:
    [반응식 1]
    Figure pat00037

    (상기 반응식 1에서, R1, R2 및 X는 제1항의 화학식 1에서 정의한 바와 같다)
  5. 제4항에 있어서,
    단계 1에서 사용되는 반응용매는 테트라하이드로퓨란, 1,4-다이옥산, 다이클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소, 1,2-다이클로로에탄, 벤젠, 톨루엔, 아세토나이트릴, 다이메틸포름아미드, 다이메틸설폭사이드, 메탄올, 에탄올, 아이소프로판올, t-부탄올, 물 및 이들의 혼합용매인 것을 특징으로 하는 화학식 1로 표시되는 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 염의 제조방법.
  6. 제4항에 있어서,
    단계 1에서 사용되는 구리촉매는 CuI, CuBr 및 CuCl로 이루어지는 군으로부터 선택되는 산화수가 1인 구리 촉매 또는 CuSO4, Cu(OAc)2, Cu(NO3)2, Cu(OTf)2 및 CuO로 이루어지는 군으로부터 선택되는 산화수가 2인 구리 촉매인 것을 특징으로 하는 화학식 1로 표시되는 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 염의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    단계 1에서 산화수가 2인 구리 촉매인 경우,
    Na-아스코베이트(ascorbate), 소듐 설파이트(Na2SO3), 또는 다이티오트레이톨(dithiothreitol)인 환원제를 더 사용하는 것을 특징으로 하는 화학식 1로 표시되는 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 염의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    단계 1에서 산화수가 1인 구리촉매인 경우,
    중탄산 이온의 알칼리 금속염, 탄산 이온의 알칼리 금속염, 또는 트리에틸아민, 다이이소프로필에틸아민, 피리딘, 루티딘 및 콜리딘으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 염기를 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 화학식 1로 표시되는 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 염의 제조방법.
  9. 제4항에 있어서,
    단계 2에서 사용되는 반응용매는 테트라하이드로퓨란, 1,4-다이옥산, 다이클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소, 1,2-다이클로로에탄, 벤젠, 톨루엔, 또는 아세토나이트릴인 것을 특징으로 하는 화학식 1로 표시되는 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 염의 제조방법.
  10. 하기 반응식 2의 친핵성 플루오르화 반응에서,
    제1항의 화학식 1로 표시되는 3-메틸-1,4-치환된 1,2,3-트라이아졸륨 염을 포함하는 이온성 액체를 상전이 촉매로 사용하는 것을 특징으로 하는 유기플루오로 화합물의 제조방법:
    [반응식 2]
    Figure pat00038

    상기 반응식 2에서,
    LG는 Cl, Br, I, OMs(메탄설포네이트), OTs(p-톨루엔설포네이트), ONs(p-나이트로벤젠설포네이트), 또는 OTf(트리플루오로메탄설포네이트)이고,
    M은 Li, Na, K, Rb, 및 Cs로 이루어지는 군으로부터 선택되는 금속 양이온 C1-C8의 동일한 또는 상이한 알킬기로 치환된 테트라알킬암모늄(tetraalkylammonium) 양이온 C1-C8의 동일한, 또는 상이한 알킬기로 치환된 테트라알킬포스포늄(tetraalkylphosphonium) 양이온 또는 C1-C8의 동일한, 또는 상이한 알킬기로 치환된 1,3-디알킬이미다졸륨 C1-C8의 알킬기로 치환된 N-알킬 피리디늄이고,
    S는 C1-C60의 탄화수소기 C1-C60의 할로겐화 탄화수소기 또는 산소, 질소, 황 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 헤테로원자를 함유하는 C1-C60의 탄화수소기이고,
    F는 18F 또는 19F이다.
  11. 제10항에 있어서,
    S는 양전자방출 단층촬영술에 쓰일 수 있는 F-18로 표지된 방사성의약품의 구조식에서 F-18을 제외한 부분인 것을 특징으로 하는 유기플루오로 화합물의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    S는
    Figure pat00039
    ,
    Figure pat00040
    ,
    Figure pat00041
    ,
    Figure pat00042
    ,
    Figure pat00043
    ,
    Figure pat00044
    ,
    Figure pat00045
    ,
    Figure pat00046
    ,
    Figure pat00047
    , 및
    Figure pat00048
    으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유기플루오로 화합물의 제조방법.
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