KR20160026872A - 신규의 페닐나프톨 유도체 - Google Patents

신규의 페닐나프톨 유도체 Download PDF

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KR20160026872A
KR20160026872A KR1020157034864A KR20157034864A KR20160026872A KR 20160026872 A KR20160026872 A KR 20160026872A KR 1020157034864 A KR1020157034864 A KR 1020157034864A KR 20157034864 A KR20157034864 A KR 20157034864A KR 20160026872 A KR20160026872 A KR 20160026872A
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시노부 이즈미
가즈히로 테라니시
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가부시끼가이샤 도꾸야마
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Abstract

본 발명의 페닐나프톨 유도체는 하기 일반식 (1)로 표현된다.
Figure pct00086

식 중, R1∼R3은 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기이고, R2와 R3은 서로 결합하여 지방족 탄화수소환 또는 복소환을 형성해도 되고, a 및 b는 각각 0∼4의 정수이고, R4 및 R5는 히드록실기, 알킬기, 할로알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 아미노기, 헤테로 원자로서 질소 원자를 갖고 있고 또한 해당 질소 원자를 통해 결합하는 복소환기, 시아노기, 니트로기, 포르밀기, 히드록시카르보닐기, 알킬카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 할로겐 원자, 아르알킬기, 아르알콕시기, 아릴옥시기, 아릴기, 환 내 탄소 원자를 통해 결합하는 헤테로아릴기, 알킬티오기, 시클로알킬티오기, 아릴티오기 또는 헤테로아릴티오기이다.

Description

신규의 페닐나프톨 유도체{NOVEL PHENYL NAPTHOL DERIVATIVE}
본 발명은 의약, 염료 등의 기능성 유기재를 제조할 때의 중간체로서 유용한 신규의 페닐나프톨 유도체에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 해당 페닐나프톨 유도체를 사용한 인데노나프톨 화합물 및 인데노나프토피란의 제조 방법에도 관한 것이다.
페닐나프탈렌 화합물의 일종인 페닐나프톨 화합물은 의약, 염료 등의 기능성 유기 재료를 제조할 때의 중간체로서 유용한 화합물이다. 예를 들어, 포토크로믹 색소의 일종인 인데노나프토피란 화합물은 인데노나프톨 화합물로부터 합성되고 있다. 그리고, 이 인데노나프톨 화합물은, 종래, 벤조페논 화합물을 출발 원료로 하여 제조되고 있었다.
벤조페논 화합물로부터 인데노나프톨 화합물을 제조하는 종래의 방법에서는, 인데노기로 변환되는 치환기를 나프탈렌환에 갖는 페닐나프톨 화합물을 제조할 필요가 있었다. 이와 같은 종래 공지의 페닐나프톨 화합물은, 벤조페논 화합물로부터 다단계의 반응을 경유하여 합성되고 있다. 그로 인해, 공정이 번잡해지거나, 수율이 저하되어, 결과적으로 제조 비용이 높다는 문제가 있어, 그의 개선이 필요하다. 특히, 비대칭의 분자 구조를 갖는 벤조페논 화합물을 출발 원료로 하는 경우에는, 구조 이성체가 생성되므로, 얻어지는 페닐나프톨 화합물의 수율이 크게 저하되는 경향이 있어, 그의 개선이 요구되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1, 특허문헌 2 참조).
또한, 하기 식:
Figure pct00001
으로 나타낸 바와 같은 벤조페논 화합물을 프리델-크래프츠(Friedel-Crafts) 아실화 반응에 의해 합성하려고 하면, 아실화되는 위치의 선택성이 낮아, 목적물을 높은 수율로 얻는 것이 어렵다. 이로 인해, 이와 같은 벤조페논 화합물은 프리델-크래프츠 아실화 반응을 사용하지 않고, 다단계를 거쳐서 합성해야만 했었다.
또한, 종래 공지의 페닐나프톨 화합물을 사용하여 인데노나프톨 화합물을 합성하는 경우에는, 나프탈렌환에 인덴환을 축환시킬 때에, 가혹한 산성 조건이 필요해지는 경우가 있고, 이로 인해, 목적물이 분해되거나, 불순물이 부생하는 경우가 많다.
이하에, 종래의 페닐나프톨 화합물을 사용하여 인데노나프톨 화합물을 합성하는 예를 나타냈다.
Figure pct00002
상기의 예로부터 이해되는 바와 같이, 종래의 방법에서는, 페닐나프톨 화합물을 합성할 때까지 매우 많은 공정이 필요했다. 또한, 종래의 페닐나프톨 화합물로 인데노나프톨 화합물을 합성하는 경우도, 목적물의 분해나 불순물의 생성이라는 점에서 문제가 있다.
미국 특허 제6296785호 WO2011/016582호
따라서, 본 발명의 목적은, 기능성 유기 재료의 중간체로서 유용하고, 간편한 공정으로 제조할 수 있는 신규의 페닐나프톨 유도체를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기의 페닐나프톨 유도체를 사용하여, 간편하면서 또한 고수율로 인데노나프톨 화합물을 제조하는 방법, 및 얻어진 인데노나프톨 화합물로부터 인데노나프토피란 화합물을 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 행하였다. 그 결과, 특정한 구조를 갖는 신규의 페닐나프톨 유도체를 간편한 방법에 의해 합성하는 데 성공하여, 이 페닐나프톨 유도체를 사용함으로써, 용이하게 인데노나프톨 화합물을 합성할 수 있고, 나아가 이 인데노나프톨 화합물과 프로파르길 알코올 화합물을 반응시킴으로써, 포토크로믹 색소로서 유용한 인데노나프토피란 화합물을 간편하면서 또한 고수율로 제조할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하는 데 이르렀다.
즉, 본 발명에 따르면, 하기 일반식 (1)로 표현되는 페닐나프톨 유도체가 제공된다.
Figure pct00003
식 중,
R1, R2 및 R3은 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기이고, R2와 R3은 서로 결합하여 지방족 탄화수소환 또는 복소환을 형성해도 되고,
a는 0∼4의 정수이고,
b는 0∼4의 정수이고,
R4 및 R5는 히드록실기, 알킬기, 할로알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 아미노기, 헤테로 원자로서 질소 원자를 갖고 있고, 또한 해당 질소 원자를 통해 결합하는 복소환기, 시아노기, 니트로기, 포르밀기, 히드록시카르보닐기, 알킬카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 할로겐 원자, 아르알킬기, 아르알콕시기, 아릴옥시기, 아릴기, 환 내 탄소 원자를 통해 결합하는 헤테로아릴기, 알킬티오기, 시클로알킬티오기, 아릴티오기 또는 헤테로아릴티오기이고,
R4 또는 R5가 복수 존재하는 경우에는, 복수의 R4 또는 복수의 R5는 서로 동일해도 되고 상이해도 되고, 또한 2개의 R4 또는 2개의 R5가 서로 결합하여 지방족 탄화수소환 또는 복소환을 형성해도 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 하기 일반식 (2):
Figure pct00004
(식 중, R1, R2, R3, R4, R5, a 및 b는 식 (1)에서 설명한 것과 마찬가지임)
로 나타나는 인데노나프톨 화합물을 제조하는 방법이며, 상기의 페닐나프톨 유도체를 산 촉매의 존재 하에서 환화하는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 하기 일반식 (3):
Figure pct00005
(식 중,
R1, R2, R3, R4, R5, a 및 b는 상기 식 (1)에서 설명한 것과 마찬가지이고,
R6 및 R7은 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기임)
으로 표현되는 인데노나프토피란 화합물을 제조하는 방법이며, 전술한 방법에 의해 제조된 인데노나프톨 화합물과 하기 일반식 (4):
Figure pct00006
(식 중, R6 및 R7은 상기 식 (3)에서 설명한 것과 마찬가지임)
로 나타나는 프로파르길 알코올 화합물을 반응시키는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 있어서, 전술한 일반식 (1)의 페닐나프톨 유도체 중에서도, 복수의 기 R5가 서로 결합하여 복소환을 형성하고 있는 구조를 갖는 화합물, 구체적으로는 하기 일반식 (1")로 표현되는 페닐나프톨 유도체는, 하기 일반식 (1-1a)로 표현되는 할로게노나프톨 유도체와 하기 일반식 (1-2)로 표현되는 붕소 함유 페닐 화합물을 반응시킴으로써 제조할 수 있다.
일반식 (1"):
Figure pct00007
식 중,
R1은 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기이고,
R10 및 R11은 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이고,
R2B 및 R3B는 서로 결합하여 지방족 탄화수소환 또는 복소환을 형성하는 기이고,
R5C 및 R5D는 한쪽이 황 원자인 것을 조건으로 하여, 산소 원자 또는 황 원자이다.
일반식 (1-1a):
Figure pct00008
식 중,
X는 할로겐 원자이고,
R10, R11, R5C 및 R5D는 상기 일반식 (1")에서 설명한 것과 마찬가지이다.
일반식 (1-2):
Figure pct00009
식 중,
R1은 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기이고,
상기 일반식 (1")에서 설명한 것과 마찬가지이고,
Z로 나타나는 기는 하기 식:
Figure pct00010
에서 선택되는 붕소 함유기이다.
본 발명에 있어서, 상기 일반식 (1-1a)로 표현되는 할로게노나프톨 유도체는 하기 일반식 (1-1b):
Figure pct00011
(식 중,
R5C, R5D, R10 및 R11은 상기 일반식 (1-1a)에서 설명한 것과 마찬가지임)
로 표현되는 나프톨 유도체를 아세토니트릴 및/또는 톨루엔을 포함하는 용매 중에서 할로겐화함으로써 제조된다.
추가로, 본 발명에 있어서, 전술한 일반식 (1-1a)로 표현되는 할로게노나프톨 유도체 및 일반식 (1-1b)로 표현되는 나프톨 유도체는 모두 신규 화합물이다.
본 발명의 페닐나프톨 유도체에 의하면, 이것을 원료로 하여, 종래의 방법에 비해 간편하면서 또한 고수율로 인데노나프톨 화합물을 제조할 수 있다.
또한, 이 인데노나프톨 화합물과 프로파르길 알코올 화합물을 반응시킴으로써, 포토크로믹 색소로서 유용한 인데노나프토피란유도체도 간편하면서 또한 고수율로 제조할 수 있다.
<페닐나프톨 유도체>
본 발명의 페닐나프톨 유도체는 하기 일반식 (1)로 표현된다.
Figure pct00012
또한, 이러한 페닐나프톨 유도체에 있어서, 이 화합물을 후술하는 인데노나프톨 유도체의 제조 등에 사용하는 경우에는, 통상의 방법에 따라, OH기에 보호기를 도입할 수 있다.
이와 같은 보호기를 Ra로 나타내면, 일반식 (1) 중의 -OH는 -ORa로 되고, 각종 반응 시에, OH기에서의 반응을 방지하여, 부생물의 생성을 억제하는 것이다.
이와 같은 OH기의 보호기 Ra는 그 자체가 공지이고, 알킬 보호기, 아세탈 보호기, 벤질 보호기, 실릴 보호기 등이 대표적이다.
알킬 보호기로서는, 메틸기가 적합하다.
아세탈 보호기로서는, 메톡시메틸기, 메톡시에톡시메틸기, 테트라히드로피라닐기가 바람직하다.
벤질 보호기로서는, 벤질기 및 p-메톡시벤질기가 바람직하다.
실릴 보호기로서는, 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, 트리이소프로필실릴기, t-부틸디메틸실릴기가 바람직하다.
본 발명의 페닐나프톨 유도체에 있어서, 특히 적합한 보호기는 메틸기, 벤질기, 메톡시메틸기, 메톡시에틸기, 테트라히드로피라닐기 및 트리메틸실릴기이다.
이와 같은 수산기의 보호기 Ra는 일반식 (1)로 표현되는 본 발명의 페닐나프톨 유도체로 한정되지 않고, 어떤 화합물에 있어서도 적절히 도입할 수 있다.
(기 R1, R2 및 R3)
상기 일반식 (1)에 있어서, R1, R2 및 R3은 각각, 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기이다.
상기 알킬기로서는, 탄소수 1∼6의 것이 바람직하고, 예를 들어 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기 등이 적합하다.
상기 아릴기로서는, 탄소수 6∼14의 것이 바람직하고, 예를 들어 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기 등이 적합하다.
또한, 이와 같은 아릴기가 갖는 방향족환은 1∼4개, 특히 1∼2개의 치환기(예를 들어, 상기의 알킬기 또는 알콕시기)를 갖고 있어도 된다.
또한, R2와 R3은 결합하여, 지방족 탄화수소, 또는 헤테로 원자로서 산소 원자, 황 원자 및 질소 원자 중 적어도 1종을 갖는 복소환을 형성해도 된다. 이와 같은 환의 환 구성 원자수는 통상 4∼20이고, 특히 5∼12의 범위에 있다. 또한, 전술한 알킬기 또는 아릴기를 치환기로서 갖고 있어도 된다.
또한, R2와 R3이 결합하여 지방족 탄화수소환 또는 복소환을 형성하고 있는 페닐나프톨 유도체 중에서는, 이 화합물을 사용하여 최종적으로 합성되는 인데노나프토피란 화합물이 우수한 포토크로믹 특성을 발휘한다는 관점에서, 하기 식으로 표현되는 것이 적합하다.
Figure pct00013
(a, b, 기 R4 및 R5)
상기 일반식 (1)에 있어서, a는 기 R4의 수를 나타내고, 0∼4의 정수이다. 또한, b는 기 R5의 수를 나타내고, 0∼4의 정수이다.
R4 및 R5는 각각, 히드록실기, 알킬기, 할로알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 아미노기, 헤테로 원자로서 질소 원자를 포함하고 또한 해당 질소 원자를 통해 결합하는 복소환기, 시아노기, 니트로기, 포르밀기, 히드록시카르보닐기, 알킬카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 할로겐 원자, 아르알킬기, 아르알콕시기, 아릴옥시기, 아릴기, 환 내 탄소 원자를 통해 결합하는 헤테로아릴기, 알킬티오기, 시클로알킬티오기, 아릴티오기 또는 헤테로아릴티오기이다.
R4 또는 R5가 복수 존재하는 경우(a 또는 b가 2∼4의 정수인 경우), 이들 복수의 기(R4 또는 R5)는 서로 동일해도 되고 상이해도 된다.
상기의 알킬기 및 아릴기로서는, R1에 대해 이미 설명한 기와 동일한 기를 들 수 있다.
상기의 할로알킬기로서는, 불소 원자, 염소 원자 또는 브롬 원자를 치환기로서 갖는 탄소수 1∼6의 알킬기가 바람직하고, 특히, 트리플루오로메틸기, 테트라플루오로에틸기, 클로로메틸기, 2-클로로에틸기, 브로모메틸기가 적합하다.
상기의 시클로알킬기로서는, 탄소수 3∼8의 것이 바람직하고, 특히 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기가 적합하다.
상기의 알콕시기로서는, 탄소수 1∼6의 것이 바람직하고, 특히, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 이소프로폭시기, n-부톡시기, sec-부톡시기, tert-부톡시기가 적합하다.
상기의 아미노기는 1급 아미노기(-NH2)로 한정되는 것은 아니고, 1개 또는 2개의 수소 원자가 치환되어 있는 2급 또는 3급의 아미노기여도 된다. 이러한 아미노기가 갖는 치환기로서는, 예를 들어 탄소수 1∼6의 알킬기, 탄소수 1∼6의 할로알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 탄소수 3∼7의 시클로알킬기, 탄소수 6∼14의 아릴기, 탄소수 4∼14의 헤테로아릴기 등을 들 수 있다.
특히, 적합한 아미노기의 예로서는, 1급 아미노기, 메틸아미노기, 디메틸아미노기, 에틸아미노기, 디에틸아미노기, 페닐아미노기, 디페닐아미노기를 들 수 있다.
상기의 복소환기는, 헤테로 원자로서 질소 원자를 갖고 있고 또한 해당 질소 원자를 통해 결합하는 것이면 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 지방족계의 것이어도 되고, 방향족계의 것이어도 되고, 그 구체예로서는, 모르폴리노기, 피페리디노기, 피롤리디닐기, 피페라지노기, N-메틸피페라지노기 등을 들 수 있다. 또한, 이들 복소환기는 알킬기 등의 치환기를 갖고 있어도 된다. 이와 같은 치환기를 갖는 복소환기의 적합한 예로서는, 2,6-디메틸모르폴리노기, 2,6-디메틸피페리디노기 및 2,2,6,6-테트라메틸피페리디노기 등을 들 수 있다.
상기의 알킬카르보닐기로서는, 탄소수 2∼7의 것이 바람직하고, 특히, 아세틸기, 에틸카르보닐기가 적합하다.
상기의 알콕시카르보닐기로서는, 탄소수 2∼7의 것, 예를 들어 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기가 적합하다.
상기의 할로겐 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 들 수 있다.
상기의 아르알킬기로서는, 예를 들어 탄소수 7∼11의 것, 예를 들어 벤질기, 페닐에틸기, 페닐프로필기, 페닐부틸기, 나프틸메틸기 등이 적합하다.
상기의 아르알콕시기로서는, 탄소수 7∼11의 것, 예를 들어 벤질옥시기, 나프틸메톡시기 등이 적합하다.
상기 아릴옥시기로서는, 탄소수 6∼12의 아릴옥시기가 바람직하다. 적합한 아릴옥시기의 예로서는, 페닐옥시기, 나프틸옥시기 등을 들 수 있다.
상기의 아릴기로서는, 예를 들어 탄소수 6∼14의 아릴기가 바람직하다. 적합한 아릴기의 구체예로서는, 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기 등을 들 수 있다.
상술한 아르알킬기, 아르알콕시기, 아릴옥시기 및 아릴기는 방향족환에, 7개 이하, 특히 4개 이하의 치환기가 결합하고 있어도 된다. 이와 같은 치환기로서는, 상술한 히드록실기, 알킬기, 할로알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 아미노기, 헤테로 원자로서 질소 원자를 포함하고 또한 해당 질소 원자를 통해 결합하는 복소환기, 시아노기, 니트로기, 할로겐 원자를 들 수 있다.
상기의 헤테로아릴기는 환 내 탄소 원자를 통해 결합하는 것이고, 해당 기가 갖는 복소환으로서는, 특별히 제한되지 않지만, 헤테로 원자(산소 원자, 질소 원자 또는 황 원자)를 1∼2개 포함하는 5∼7원환의 방향족 복소환, 또는 이들 방향족 복소환과 벤젠환의 축합환이 적합하다. 이와 같은 헤테로아릴기로서 특히 적합한 것은 티에닐기, 푸릴기, 피롤리닐기, 피리딜기, 벤조티에닐기, 벤조푸라닐기, 벤조피롤리닐기이다.
또한, 이러한 헤테로아릴기는 방향족 복소환에 1∼6개, 특히 1∼4개의 치환기가 결합하고 있어도 되고, 이러한 치환기로서는, 전술한 히드록실기, 알킬기, 할로알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 아미노기, 헤테로 원자로서 질소 원자를 포함하고 또한 해당 질소 원자를 통해 결합하고 있는 복소환기, 시아노기, 니트로기, 할로겐 원자를 들 수 있다.
상기의 알킬티오기로서는, 탄소수 1∼6의 것, 예를 들어 메틸티오기, 에틸티오기, n-프로필티오기, 이소프로필티오기, n-부틸티오기, sec-부틸티오기, t-부틸티오기 등이 바람직하다.
상기의 시클로알킬티오기로서는, 탄소수 3∼8의 것, 예를 들어 시클로프로필티오기, 시클로부틸티오기, 시클로펜틸티오기, 시클로헥실티오기 등이 바람직하다.
상기의 아릴티오기로서는, 탄소수 6∼10의 것, 예를 들어 페닐티오기, 1-나프틸티오기, 2-나프틸티오기 등이 바람직하다.
상기의 헤테로아릴티오기로서는, 탄소수 4∼12의 것, 예를 들어 티에닐티오기, 푸릴티오기, 피롤릴티오기, 피리딜티오기, 벤조티에닐티오기, 벤조푸릴티오기, 벤조피롤릴티오기 등이 적합하다.
또한, 상술한 아릴티오기 및 헤테로아릴티오기는 방향족환에 1∼5개, 특히 1∼4개의 치환기를 갖고 있어도 되고, 이와 같은 치환기로서는, 탄소수 1∼6의 알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 탄소수 3∼8의 시클로알킬기 또는 할로겐 원자를 들 수 있다.
또한, 상술한 일반식 (1)에 있어서, R4 또는 R5가 복수 존재하는 경우(즉, a 또는 b가 1∼4인 경우)에는, 2개의 R4 또는 R5가 결합하여 지방족 탄화수소환, 또는 헤테로 원자로서 산소 원자, 황 원자 또는 질소 원자를 갖는 복소환을 형성해도 된다. 이와 같은 지방족 탄화수소환 및 복소환은, 통상 환을 구성하는 원자수가 4∼8, 특히 5∼6의 범위에 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 2개의 R4 또는 R5가 결합하여 지방족 탄화수소환 또는 복소환을 형성하고 있는 페닐나프톨 유도체 중에서는, 이 화합물을 사용하여 최종적으로 합성되는 인데노나프토피란 화합물이 우수한 포토크로믹 특성을 발휘한다는 관점에서, 하기 식으로 표현되는 것이 바람직하다.
2개의 R4가 결합하여 환을 형성하고 있는 형태;
Figure pct00014
2개의 R5가 결합하여 환을 형성하고 있는 형태;
Figure pct00015
(적합한 페닐나프톨 유도체)
상술한 일반식 (1)로 표현되는 본 발명의 페닐나프톨 유도체에 있어서, 이 유도체로 합성되는 인데노나프토피란 화합물이 우수한 포토크로믹 특성을 나타낸다는 점에서, 특히 적합한 일반식 (1) 중의 각 기는 이하와 같다.
예를 들어, R1은 수소 원자 또는 알킬기인 것이 바람직하다.
또한, R2와 R3은 서로 결합하여 지방족 탄화수소환을 형성하고 있는 것이 바람직하다.
R4는 알킬기, 알콕시기, 또는 헤테로 원자로서 질소 원자를 갖고 또한 해당 질소 원자를 통해 결합하고 있는 복소환기인 것이 바람직하고, 2개의 R4가 결합하여 지방족 탄화수소환 또는 복소환을 형성하는 형태도 또한 적합하다.
R5는 알킬기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아릴기, 알킬티오기, 시클로알킬티오기, 아릴티오기, 또는 헤테로 원자로서 질소 원자를 갖고 또한 해당 질소 원자를 통해 결합하고 있는 복소환기가 바람직하고, 2개의 R5가 결합하여 지방족 탄화수소환 또는 복소환을 형성하고 있는 형태도 또한 적합하다.
상기와 같은 적합한 페닐나프톨 유도체는 하기 식 (1')로 표현된다.
Figure pct00016
상기의 일반식 (1')에 있어서,
R1A는 일반식 (1)의 R1에 대응하는 것으로, 수소 원자 또는 알킬기이고,
R2A 및 R3A는 일반식 (1)의 R2 및 R3에 대응하는 것으로, 서로 결합하여 지방족 탄화수소환을 형성하고 있고,
R4A 및 R4B는 일반식 (1)의 R4에 대응하는 것으로, 각각 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 또는 헤테로 원자로서 질소 원자를 갖고 또한 해당 질소 원자를 통해 결합하고 있는 복소환기이고, R4A와 R4B는 결합하여 지방족 탄화수소환 또는 복소환을 형성하고 있어도 되고,
R5A 및 R5B는 일반식 (1)의 R4에 대응하는 것으로, 각각 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아릴기, 알킬티오기, 시클로알킬티오기, 아릴티오기, 또는 헤테로 원자로서 질소 원자를 갖고 또한 해당 질소 원자를 통해 결합하고 있는 복소환기이고, R5A와 R5B는 결합하여 지방족 탄화수소환 또는 복소환을 형성하고 있어도 된다.
본 발명에 있어서, 특히 적합한 페닐나프톨 유도체의 예로서, 이하의 화합물을 예시할 수 있다.
Figure pct00017
<페닐나프톨 유도체의 제조>
전술한 일반식 (1)로 표현되는 본 발명의 페닐나프톨 유도체는 하기 일반식 (1-1):
Figure pct00018
(식 중,
X는 할로겐 원자이고, 바람직하게는 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자이고,
R5 및 b는 상기 일반식 (1)에서 설명한 것과 마찬가지임)
로 표현되는 할로게노나프톨 화합물을 원료로 하고, 필요에 따라, 이 화합물의 OH기에 전술한 보호기 Ra를 도입하고, 스즈키-미야우라 커플링 반응을 이용한 하기 합성법 (A)∼(C)를 채용하여 제조할 수 있다.
(합성법 A)
이 합성법 A에서는, 하기의 반응 경로를 거쳐서 목적으로 하는 페닐나프톨 유도체가 제조된다.
또한, 이하의 반응 경로는 원료 화합물에 보호기 Ra를 도입한 형태로 나타나 있다.
Figure pct00019
또한, 상기의 반응 경로 및 후술하는 합성법 B, (C)의 반응 경로에 있어서, Y는 할로겐 원자, 바람직하게는 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자이고, 그 밖의 기 R1∼R5, a 및 b는 일반식 (1)에서 설명한 것과 마찬가지이다.
또한, Z는 붕소 함유기, 예를 들어 하기 식:
Figure pct00020
로 표현되는 보론산기 또는 보론산에스테르기이다.
즉, 이 합성법 A에서는 전술한 원료 화합물인 일반식 (1-1)의 할로게노나프톨 화합물의 할로게노기 X를, 수산기에 적절히 보호기 Ra를 도입한 후, 보론산 또는 보론산에스테르로 변환시켜(기 Z로 변환), 붕소 함유 나프톨 화합물 (A-1)을 합성한다.
이 붕소 함유 나프톨 화합물 (A-1)에, 팔라듐 촉매나 니켈 촉매를 사용한 스즈키-미야우라 커플링에 의해, 페닐 화합물 (A-2)를 반응시켜 중간체인 페닐나프톨 (A-3)을 얻는다.
이 후, 이 페닐나프톨 (A-3)에, 마그네슘 또는 유기 리튬 화합물을 반응시켜 할로겐-금속 교환을 행한 후, 카르보닐 화합물 (A-4)를 반응시키고, 생성된 제3급 알코올을 산을 사용한 탈수 반응에 제공하고, 필요에 따라 얻어지는 화합물로부터 수산기의 보호기를 탈리함으로써, 목적으로 하는 일반식 (1)의 페닐나프톨 유도체가 얻어진다.
또한, 상기의 반응 경로에 있어서, 일반식 (1-1)의 할로게노나프톨 화합물의 할로겐 원자 X를 보론산 또는 보론산에스테르로 변환시킨 화합물을 얻을 수 있다. 할로게노기를, 보론산 또는 보론산에스테르로 변환하는 방법은, 공지의 방법을 채용하면 된다. 예를 들어, 할로게노기를 유기 리튬 화합물과 반응시킨 후에, 붕산트리메틸, 붕산트리이소프로필 등의 붕산에스테르 화합물과 반응시키고, 추가로 산으로 처리함으로써 대응하는 보론산을 얻을 수 있다.
또한, 스즈키-미야우라 커플링에 대해서도, 공지의 방법을 채용하면 된다.
예를 들어, 반응 용매로서는, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸술폭시드, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 테트라히드로푸란, 1,2-디메톡시에탄 등이 사용된다.
또한, 팔라듐 촉매로서는, 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐, [1,1-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐, 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐 등의 팔라듐 촉매나, 비스(트리페닐포스핀)니켈디클로라이드, 디클로로[1,2-비스(디페닐포스피노)에탄]니켈 등의 니켈 촉매가 사용된다.
또한, 반응에 개재시키는 염기로서는, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산세슘, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 아세트산나트륨, 아세트산칼륨 등이 사용된다.
반응 온도는 30∼150℃가 바람직하다.
이 스즈키-미야우라 커플링에 의해 얻어진 생성물의 정제는, 예를 들어 실리카 겔을 사용한 칼럼 크로마토그래피나 재결정에 의해 행할 수 있다.
또한, 상기 반응 경로에서의 할로겐-금속 교환 반응은 벤젠, 톨루엔, 테트라히드로푸란, 디에틸에테르, 디부틸에테르, t-부틸메틸에테르 등의 용매 중에서 행해진다. 또한, 이 반응에 사용하는 유기 리튬 화합물로서는, n-부틸리튬, sec-부틸리튬, t-부틸리튬이 대표적이다.
(합성법 B)
이 합성법 B에서는, 하기의 반응 경로를 거쳐서 목적으로 하는 페닐나프톨 유도체가 제조된다.
이하의 반응 경로는 원료 화합물에 보호기 Ra를 도입한 형태로 나타나 있다.
Figure pct00021
이 합성법 B에서는, 전술한 원료의 할로게노나프톨 화합물의 OH기에 적절히 보호기 Ra를 도입한 후, 상기와 동일한 스즈키-미야우라 커플링에 의해, 붕소 함유 페닐 화합물 (B-1)을 반응시켜, 페닐나프톨 (B-2)를 합성한다.
이 후에는, 전술한 합성법 (A)와 마찬가지로, 페닐나프톨 (B-2)에, 마그네슘 또는 유기 리튬 화합물을 반응시켜 할로겐-금속 교환을 행한 후, 카르보닐 화합물 (B-3)을 반응시키고, 생성된 제3급 알코올을 산을 사용한 탈수 반응에 제공하고, 필요에 따라 얻어지는 화합물로부터 수산기의 보호기를 탈리함으로써, 목적으로 하는 일반식 (1)의 페닐나프톨 유도체가 얻어진다.
(합성법 C)
이 합성법 C에서는, 하기의 반응 경로를 거쳐서 목적으로 하는 페닐나프톨이 제조된다.
이하의 반응 경로에서도 원료 화합물은 보호기 Ra를 도입한 형태로 나타나 있다.
Figure pct00022
즉, 이 합성법 C에서는, 원료의 할로게노나프톨 화합물의 OH기에 적절히 보호기 Ra를 도입한 후, 상기와 동일한 스즈키-미야우라 커플링에 의해, 붕소 함유 페닐 화합물 (C-1)을 반응시키고, 필요에 따라 수산기의 보호기 Ra를 탈리함으로써, 본 발명의 페닐나프톨 유도체가 얻어진다.
이와 같이, 본 발명의 페닐나프톨 유도체는 상술한 합성법 A∼C 중 어느 것을 사용해도 합성할 수 있으므로, 공업적으로 실시할 때에는, 원료의 입수의 용이나 합성의 용이함을 고려하여, 상기 합성법 A∼C 중 어느 하나를 선택하면 된다.
<원료 화합물 및 그의 제조>
상술한 바와 같이, 본 발명의 페닐나프톨 유도체는 일반식 (1-1)로 표현되는 할로게노나프톨 화합물을 원료로 하여 합성할 수 있지만, 이와 같은 할로게노나프톨 화합물 중, 하기 일반식 (1-1a):
Figure pct00023
(식 중,
X는 할로겐 원자이고,
R5C 및 R5D는 한쪽이 황 원자인 것을 조건으로 하여, 산소 원자 또는 황 원자이고,
R10 및 R11은 각각, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기임)
로 나타나는 할로게노나프톨 유도체는 신규 화합물이다. 즉, 이 할로게노나프톨 유도체를 원료로 하여 사용함으로써, 상기 일반식 (1)에 있어서, 2개의 기 R5가 결합한 복소환을 형성하고 있는 형태의 페닐나프톨 유도체를 합성할 수 있다.
이와 같은 할로게노나프톨 유도체는 하기 식:
Figure pct00024
(식 중, R5E 및 R5F는 한쪽이 티올기인 것을 조건으로 하여, 히드록실기 또는 티올기임)
으로 나타나는 나프톨 화합물을 사용하여 합성할 수 있다.
즉, 상기의 나프톨 화합물을 하기 식:
Figure pct00025
(식 중, R10 및 R11은 상기 일반식 (1-1a)에서 설명한 기와 마찬가지임)
으로 나타나는 케톤 화합물을 사용하여 티오아세탈화함으로써, 하기 일반식 (1-1b):
Figure pct00026
(식 중, R5C, R5D, R10 및 R11은 상기 일반식 (1-1a)에서 설명한 것과 마찬가지임)
로 표현되는 나프톨 유도체를 얻을 수 있다.
이 나프톨 유도체를 할로겐화함으로써, 일반식 (1-1a)로 표현되는 할로게노나프톨 유도체를 합성할 수 있다.
상기와 같이 하여 할로게노나프톨 유도체를 합성할 때, 나프탈렌환에 결합하고 있는 수산기에는, 적절히 전술한 보호기가 도입되어 있어도 된다.
또한, 케톤 화합물을 사용한 나프톨 화합물의 티오아세탈화는 반응 용매로서 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등을 사용하여, 생성되는 수분을 계외로 제거하면서 반응시키는 것이 바람직하고, 반응 온도는 70℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식 (1-1b)의 나프톨 유도체의 할로겐화는 아세토니트릴 및/또는 톨루엔을 포함하는 용매 중에서 행해지고, 할로겐화제로서는, N-클로로숙신이미드, N-브로모숙신이미드 또는 N-요오도숙신이미드 등의 숙신이미드 화합물이 적절히 사용된다. 할로겐화 시의 반응 온도는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 30℃ 이하, 보다 바람직하게는 10℃ 이하이다.
또한, 상기의 할로게노나프톨 유도체를 합성할 때, 중간체로서 얻어지는 일반식 (1-1b)의 나프톨 유도체도 신규 화합물이다.
<페닐나프톨 유도체의 합성에 사용하는 붕소 함유 페닐 화합물 및 그의 제조>
본 발명의 페닐나프톨 유도체를 합성할 때, 합성법 C에서 사용되는 붕소 함유 페닐 화합물 (C-1) 중에서, 하기 식 (1-2):
Figure pct00027
(식 중,
R1은 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기이고,
R2B 및 R3B는 상기 일반식 (1')에서 설명한 것과 마찬가지이고, 서로 결합하여 지방족 탄화수소환 또는 복소환을 형성하는 기이고,
Z로 나타나는 기는 하기 식:
Figure pct00028
에서 선택되는 붕소 함유기임)
로 표현되는 화합물은, 특히, 일반식 (1) 중의 기 R1 및 R2가 서로 결합하여 지방족 탄화수소환 또는 복소환을 형성하고 있는 형태의 페닐나프톨 유도체의 합성에 사용된다.
이와 같은 식 (1-2)로 표현되는 붕소 함유 페닐 화합물은, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 2-벤질옥시-1-브로모벤젠을 원료로 하여 합성할 수 있다.
즉, 이 원료 화합물에, 마그네슘 또는 유기 리튬 화합물을 사용하여 할로겐-금속 교환 반응을 행하고, 얻어진 반응물에 하기 식:
Figure pct00029
으로 나타나는 카르보닐 화합물을 반응시키고, 얻어진 화합물 중의 벤질기를 수소 첨가 반응에 의해 탈리하여 3급 알코올을 생성시키고, 적당한 산에 의해 탈수 반응을 행함으로써, 하기 식:
Figure pct00030
으로 표현되는 페놀 화합물을 합성한다.
계속해서, 이 페놀 화합물을, 트리플루오로메탄술폰산을 사용하여 트리플레이트화하고, 팔라듐 촉매의 존재 하에서, 대응하는 붕소 화합물을 반응시킴으로써, 상기 식 (1-2)로 표현되는 붕소 함유 페닐 화합물을 얻을 수 있다.
상기 반응에 사용하는 팔라듐 촉매로서는, 상술한 스즈키-미야우라 커플링 반응에 사용되는 것을 사용할 수 있다. 또한, 붕소 화합물로서는 보론 화합물 또는 디보론 화합물을 사용하는 것이 바람직하고, 4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란, 비스(피나콜레이토)디보론, 비스(네오펜틸글리콜레이토)디보론 등을 구체적인 예로서 들 수 있다.
이와 같은 식 (1-2)로 나타나는 붕소 함유 페닐 화합물은, 전술한 일반식 (1-1a)로 표현되는 할로게노나프톨 유도체를 원료로 한 합성법 C에 적절히 사용되고, 이에 의해, 특히 하기 일반식 (1"):
Figure pct00031
(식 중,
R1은 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기이고,
R10 및 R11은 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이고,
R2B 및 R3B는 서로 결합하여 지방족 탄화수소환 또는 복소환을 형성하는 기이고,
R5C 및 R5D는 한쪽이 황 원자인 것을 조건으로 하여, 산소 원자 또는 황 원자임)
로 표현되는 본 발명의 페닐나프톨 유도체를 합성할 수 있다.
<인데노나프톨 화합물의 제조>
전술한 일반식 (1)로 표현되는 본 발명의 페닐나프톨 유도체는 하기 일반식 (2):
Figure pct00032
(식 중, R1∼R5, a 및 b는 식 (1)에서 설명한 것과 마찬가지임)
로 표현되는 인데노나프톨 화합물의 합성에 사용된다.
즉, 본 발명의 페닐나프톨 유도체를 산 촉매의 존재 하에서 환화함으로써, 불순물의 생성을 억제하고, 또한 고수율로 상기의 일반식 (2)로 표현되는 인데노나프톨 유도체가 얻어진다.
반응에 사용하는 산 촉매로서는, 루이스산으로서 작용하는 산성 물질이 적절히 사용된다. 구체적으로는, 황산, 벤젠술폰산, p-톨루엔술폰산(일수화물), 캄포술폰산, 메탄술폰산 등을 들 수 있다. 산의 사용량은 페닐나프톨 유도체 1몰에 대해 0.01∼10몰의 범위에서 적절히 결정하면 되지만, 부생물의 생성을 억제한다는 관점에서, 산량은 적은 쪽이 바람직하고, 예를 들어 페닐나프톨 유도체 1몰당 0.1∼1몰의 범위로 하는 것이 바람직하다.
또한, 반응 용매로서는, 비프로톤성 유기 용매, 예를 들어 N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아미드, 테트라히드로푸란, 벤젠, 톨루엔 등이 바람직하게 사용된다.
반응 온도는 40∼80℃로 하는 것이, 적당한 반응 속도를 확보하고 또한 부생물의 생성을 억제한다는 점에서 바람직하다.
반응 시간은 산의 사용량이나 반응 온도에 따라 다르지만, 통상 1∼5시간이다.
이미 설명한 바와 같이, 본 발명의 페닐나프톨 유도체는 적절히 수산기에 전술한 보호기 Ra를 도입함으로써, 상기의 환화 반응에 제공할 수 있지만, 상기의 방법으로는 환화와 동시에, 보호기 Ra를 탈리할 수 있다. 단, 수율을 보다 높이고, 나아가 순도도 높이기 위해서는, 보호기 Ra는 도입하지 않는 쪽이 바람직하고, 따라서, 본 발명의 페닐나프톨 유도체가 보호기 Ra가 도입된 상태로 제조되는 경우에는, 이 보호기 Ra를 탈리한 후에, 상기의 환화 반응에 제공하는 것이 바람직하다. 특히, 보호기 Ra로서 벤질기나 p-메톡시벤질기가 도입되어 있는 경우에는, 보호기 Ra의 전위에 의한 부생성물이 생성될 우려가 있으므로, 이와 같은 부생물을 억제하기 위해, 우선, 산, 알칼리, 수소를 사용한 환원 등에 의해, 탈보호 반응을 행하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명의 페닐나프톨 유도체를 사용한 경우에는, 고수율로 고순도의 인데노나프톨 화합물을 용이하게 얻을 수 있지만, 종래 공지의 페닐나프톨 화합물을 사용한 경우에는, 이와 같은 본 발명의 이점은 달성되지 않는다.
예를 들어, 산으로서 p-톨루엔술폰산을 사용하고, 반응 용매로 톨루엔을 사용한 경우, 종래 공지의 페닐나프톨 화합물을 사용한 경우에는, 페닐나프톨 화합물 1몰당 1몰을 초과하는 양의 p-톨루엔술폰산이 필요해지고, 반응 온도는 100℃ 이상의 고온으로 할 필요가 있으므로, 부생물이 생성되기 쉬워, 높은 수율을 얻는 것이 곤란하다. 그런데, 본 발명의 신규의 페닐나프톨 유도체를 사용한 경우에는, 상기에서도 설명한 바와 같이, 산의 사용량은 1몰 이하여도 되고, 반응 온도도 40∼80℃의 저온으로 할 수 있어, 매우 온화한 조건에서 반응을 행할 수 있으므로, 부생물의 생성을 억제할 수 있어, 고수율로 인데노나프톨 화합물을 얻을 수 있게 된다.
상기와 같이 하여 얻어지는 인데노나프톨 화합물의 정제 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 실리카 겔 칼럼 정제나 재결정을 채용할 수 있다.
얻어진 인데노나프톨 화합물은 포토크로믹 특성이 양호한 인데노나프토피란 유도체의 합성에 사용된다.
<인데노나프토피란 유도체의 제조>
본 발명에 있어서는, 상기에서 얻어진 일반식 (2)의 인데노나프톨 화합물을 사용하여, 포토크로믹 화합물로서 유용한 하기 일반식 (3)으로 표현되는 인데노나프토피란 화합물을 제조할 수 있다.
Figure pct00033
식 중,
R1, R2, R3, R4, R5, a 및 b는 상기 식 (1)에서 설명한 것과 마찬가지이고,
R6 및 R7은 각각, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이다.
즉, 일반식 (2)의 인데노나프톨 화합물과, 하기 일반식 (4):
Figure pct00034
(식 중, R6 및 R7은 상기 식 (4)에서 설명한 것과 마찬가지임)
로 나타나는 프로파르길 알코올 화합물을 반응시킴으로써, 상기의 인데노나프톨 화합물을 얻을 수 있다.
상기의 반응은 프로파르길 알코올을 사용한 공지의 반응과 마찬가지로 행할 수 있다.
예를 들어, 인데노나프톨 화합물과 프로파르길 알코올 화합물의 양비(투입비)는 넓은 범위에서 채용되지만, 일반적으로는 1:10∼10:1(몰비)의 범위에서 선택된다.
또한, 반응은, 통상 산 촉매의 존재 하에서 행해진다. 산 촉매로서는 황산, 벤젠술폰산, p-톨루엔술폰산, 캄포술폰산, 메탄술폰산, p-톨루엔술폰산피리디늄염 등이 사용되고, 인데노나프톨 유도체 1몰에 대해 0.001∼1몰 당량의 양으로 산 촉매가 사용된다.
또한, 실리카 겔, 산성 알루미나 등의 고체 산 촉매를 사용할 수도 있고, 그 사용량은 일반적으로, 인데노나프톨 화합물과 프로파르길 알코올 화합물의 총합 100중량부당 0.1∼10중량부이다.
반응 온도는 0∼200℃가 바람직하고, 반응 용매로서는, 비프로톤성 유기 용매, 예를 들어 N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아미드, 테트라히드로푸란, 벤젠, 톨루엔 등이 바람직하게 사용된다.
반응 생성물의 정제도 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 실리카 겔 칼럼 정제를 행하고, 추가로 재결정을 행함으로써, 고순도의 인데노나프토피란 화합물을 고수율로 얻을 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
하기 식 (E1)로 표현되는 페닐나프톨 유도체의 합성;
Figure pct00035
4-브로모-1-나프톨 22.3g(100mmol)을 디메틸포름아미드 440ml에 용해시키고, 탄산칼륨 20.7g(150mmol)과 염화벤질 13.9g(110mmol)을 가하여 50℃에서 반응시켰다.
3시간 후에, 톨루엔 440ml와 물 880ml를 가하고, 유기층을 물로 세정하여, 용매를 제거한 후, 실리카 겔을 사용한 크로마토그래피(용매 클로로포름)에 의해 정제함으로써, 하기 식으로 나타나는 1-벤질옥시-4-브로모나프탈렌의 백색 고체 29.4g(94mmol, 수율 94％)을 얻었다.
또한, 하기 식 중, Bn은 보호기인 벤질기를 나타낸다(이하, 동일함).
Figure pct00036
상기에서 얻어진 1-벤질옥시-4-브로모나프탈렌의 백색 고체 29.4g을 테트라히드로푸란 500ml에 용해시켜, -78℃로 냉각하고, 이 후에, 70ml의 부틸리튬헥산 용액(1.6M)을 1시간 걸려서 첨가하였다.
계속해서, 붕산트리이소프로필 23.0g(122mmol)을 가하고, 10℃까지 온도를 올렸다. 1시간 후에, 10％ 염산 200ml를 가하고, 10％ 염수 300ml로 유기층을 세정하여, 용매를 제거한 후, 헥산 300ml를 가하여, 하기 식으로 나타나는 보론산 화합물인 백색 고체를 23.0g(83mmol, 수율 88％)으로 얻었다.
Figure pct00037
상기의 보론산 화합물 23.0g에,
톨루엔 200ml
에탄올 200ml
1-브로모-2-요오도벤젠 25.7g(91mmol)
10％ 탄산나트륨 수용액 100ml
를 가하고, 이 반응액에 아르곤 가스를 도입하여 용존 산소를 제거하였다.
계속해서, 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 4.8g(4.1mmol)을 가하고, 환류 온도에서 8시간 반응시켰다. 그 후, 용매를 감압으로 제거하고, 실리카 겔을 사용한 크로마토그래피(용매 클로로포름)에 의해 정제함으로써, 하기 식으로 나타나는 브로모페닐나프톨 화합물인 담황색 고체 26.1g(67mmol, 수율 81％)을 얻었다.
Figure pct00038
이 브로모페닐나프톨 화합물 26.1g을 테트라히드로푸란 500ml에 용해시켜, -78℃로 냉각하고, 46ml의 부틸리튬헥산 용액(1.6M)을 1시간 걸려서 첨가하였다. 그 후, 4,4-디메틸시클로헥사논 10.1g(80mmol)을 가하고, 20℃까지 온도를 올렸다. 1시간 후에, 5％ 염화암모늄 수용액 300ml를 가하고, 유기층에 p-톨루엔술폰산 일수화물 2.54g(13.4mmol)을 가하고, 50℃에서 반응시켰다. 5시간 후, 10％ 염수를 가하여, 유기층을 세정하였다.
이 유기층으로부터 용매를 제거하고, 실리카 겔을 사용한 크로마토그래피(용매 헥산/아세트산에틸=4/1(v/v))에 의해 정제함으로써, 하기 식으로 나타나는 벤질 보호 페닐나프톨 유도체 21.0g(50.4mmol)을 얻었다.
Figure pct00039
벤질기로 수산기가 보호되어 있는 이 페닐나프톨 유도체의 원소 분석값 및 C31H30O의 계산값은 이하와 같았다.
원소 분석값 C: 87.91％, H: 7.27％
계산값 C: 88.95％, H: 7.22％
상기의 결과로부터, 원소 분석값은 C31H30O의 계산값과 거의 일치하고 있는 것을 알 수 있다.
상기의 페닐나프톨 화합물 21.0g을 테트라히드로푸란 210ml에 용해시키고, 5％ 팔라듐카본(50wt 함수품)을 5.2g 첨가하고, 수소 분위기 하에서 반응시켰다. 2시간 후, 고체를 여과 분별하여, 용매를 제거하고, 실리카 겔을 사용한 크로마토그래피(용매 헥산/아세트산에틸=2/1(v/v))에 의해 정제함으로써, 보호기인 벤질기가 탈리되어, 전술한 식 (E1)로 나타나는 본 발명의 페닐나프톨 유도체 16.0g(48.9mmol)을 얻었다.
이와 같이 하여 얻어진 페닐나프톨 유도체의 4-브로모-1-나프톨로부터의 총 수율은 49％였다.
또한, 이 페닐나프톨 유도체의 원소 분석값 및 C24H24O의 계산값은 이하와 같았다.
원소 분석값 C: 87.81％, H: 7.30％
계산값 C: 87.76％, H: 7.37％
상기의 결과로부터, 원소 분석값은 C24H24O의 계산값과 거의 일치하고 있는 것을 알 수 있다.
또한, 프로톤 핵자기 공명 스펙트럼을 측정한 바, δ0.5∼4.0ppm 부근에 알킬기 및 알킬렌기에 기초하는 12H의 피크, δ5.0∼δ9.0ppm 부근에 아로마틱 및 올레핀에 기초하는 11H의 피크를 나타냈다.
또한, 13C-핵자기 공명 스펙트럼을 측정한 바, δ110∼160ppm 부근에 방향환의 탄소에 기초하는 피크, δ20∼80ppm에 알킬기 및 알킬렌기의 탄소에 기초하는 피크를 나타냈다.
상기의 분석 결과로부터, 얻어진 페닐나프톨 유도체의 구조가 식 (E1)로 표현되는 것을 확인하였다.
<실시예 2>
하기 식 (E2)로 표현되는 페닐나프톨 유도체의 합성;
Figure pct00040
7-메톡시-1-나프톨 17.4g(100mmol)을 아세토니트릴 340ml에 용해시키고, 0℃에서 N-브로모숙신이미드 17.8g(10mmol)을 가하여 반응시켰다. 2시간 후에 물과 아세트산에틸을 각각 340ml 가하고, 유기층을 10％ 염수로 세정하여, 용매를 제거하고, 실리카 겔을 사용한 크로마토그래피(용매 클로로포름)에 의해 정제함으로써, 하기 식으로 표현되는 브로모나프톨인 담황색 오일 23.3g(92mmol, 수율 92％)을 얻었다.
Figure pct00041
이 브로모나프톨을 디메틸포름아미드 460ml에 용해시키고, 탄산칼륨 19.1g(138mmol)과 염화벤질 12.8g(101mmol)을 가하고 50℃에서 반응시켰다. 3시간 후에 톨루엔 460ml와 물 920ml를 가하고, 유기층을 물로 세정하여, 용매를 제거하고, 실리카 겔을 사용한 크로마토그래피(용매 클로로포름)에 의해 정제함으로써, 수산기가 벤질기(Bn)로 보호된 하기 식으로 표현되는 벤질 보호 브로모나프톨인 백색 고체 29.8g(87mmol, 수율 95％)을 얻었다.
Figure pct00042
상기의 벤질 보호 브로모나프톨 10.3g(30mmol)에,
디메틸포름아미드 150ml
10％ 탄산칼륨 수용액 150ml
2-브로모페닐보론산 9.0g(45mmol)
을 가하고, 이 반응액에 아르곤 가스를 도입하여 용존 산소를 제거하였다. 이것에 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 3.45g(3.0mmol)을 가하고, 80℃에서 24시간 반응시켰다. 그 후, 톨루엔 300ml와 물 300ml를 가하고, 유기층을 물로 세정하여, 용매를 감압으로 제거하고, 실리카 겔을 사용한 크로마토그래피(용매 클로로포름)에 의해 정제함으로써, 하기 식으로 표현되는 벤질 보호 브로모페닐나프톨 유도체인 백색 고체 7.10g(17mmol, 수율 57％)을 얻었다.
Figure pct00043
상기의 벤질 보호 브로모페닐나프톨 유도체를 사용하고, 4,4-디메틸시클로헥사논 대신에 3,3,5,5-테트라메틸시클로헥사논을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 커플링 및 탈보호를 행함으로써, 전술한 식 (E2)로 표현되는 페닐나프톨 유도체인 백색 고체 5.45g(14.1mmol)을 얻었다.
7-메톡시-1-나프톨로부터의 총 수율은 41％였다.
얻어진 화합물에 대해, 실시예 1과 동일한 구조 확인의 수단을 사용하여 구조 해석한 결과, 상기 식 (E2)로 나타나는 화합물인 것을 확인하였다. 표 1에 원소 분석값 및 1H-NMR 스펙트럼의 특징적인 스펙트럼을 나타냈다.
<실시예 3>
하기 식 (E3)으로 표현되는 페닐나프톨 유도체의 합성;
Figure pct00044
1-벤질옥시-2-브로모벤젠 26.3g(100mmol)에 톨루엔 526ml를 가하여, -10℃로 냉각하고, 75ml의 부틸리튬헥산 용액(1.6M)을 1시간 걸려서 첨가하였다. 그 후, 시클로옥타논 15.1g(120mmol)을 가하고, 1시간 반응시켰다.
이 반응액에 물 263ml를 가하여, 유기층을 수세하였다. 용매를 제거하고, 아세트산에틸 465ml와 메탄올 62ml를 가하고, 5％ 팔라듐카본(50wt 함수품)을 5.2g 첨가하고, 수소 분위기 하에서 반응시켰다.
2시간 후, 고체를 여과 분별하여, 용매를 제거하고, 실리카 겔을 사용한 크로마토그래피(용매 헥산/아세트산에틸=5/1(v/v))에 의해 정제함으로써, 하기 식으로 나타나는 페놀 화합물 9.91g(45mmol)을 얻었다.
Figure pct00045
이 페놀 화합물에 톨루엔 200ml와, 캄포술폰산 2.1g(9.0mmol)을 가하고, 80℃에서 반응시켰다. 2시간 후, 물 200ml를 가하고, 유기층을 물로 세정하여, 용매를 제거하였다.
용매가 제거된 잔유물의 투명 오일에, 디클로로메탄 137ml와 피리딘 10.9ml를 가하여, -10℃로 냉각하고, 트리플루오로메탄술폰산 무수물 19.0g(67.5mmol)을 1시간 걸려서 적하하였다. 그 후 0℃에서 1시간 반응 숙성 후, 물 137ml를 가하여, 디클로로메탄상을 분리하고, 10％ 염산 45ml를 가하여, 수층을 제거함으로써 피리딘을 제거하였다.
계속해서 디클로로메탄상을 물로 세정하여, 용매를 제거하고, 실리카 겔을 사용한 크로마토그래피(용매 클로로포름)에 의해 정제함으로써, 하기 식으로 표현되는 트리플레이트 화합물인 백색 고체 13.5g(40.5mmol)을 얻었다.
Figure pct00046
이 트리플레이트 화합물을 디메틸술폭시드 203ml에 용해시키고,
비스(피나콜레이토)디보론 15.4g(60.8mmol)
아세트산칼륨 13.9g(141mmol)
테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 3.45g(3.0mmol)
을 더 가하고, 80℃에서 16시간 반응시켰다. 반응액에 톨루엔 203ml, 물 203ml를 가하고, 유기층을 물로 세정하여, 용매를 제거하고, 실리카 겔을 사용한 크로마토그래피(용매 클로로포름)에 의해 정제함으로써, 하기 식으로 표현되는 보론산에스테르 화합물인 백색 고체 11.0g(35.2mmol)을 얻었다.
Figure pct00047
또한, 상기의 백색 고체의 원소 분석값 및 상기 식에서의 계산값은 이하와 같았다.
원소 분석값 C: 76.88％, H: 9.40％, B: 3.51％
계산값 C: 76.93％, H: 9.36％, B: 3.46％
원소 분석값과 계산값이 거의 일치하고 있는 것을 알 수 있다.
상기에서 얻어진 보론산에스테르 9.37g(30mmol)
실시예 2에서 얻어진 벤질 보호 브로모페닐나프톨 유도체 6.87g(20mmol)
1,2-디메톡시에탄 200ml
에탄올 20ml
10％ 탄산나트륨 수용액 200ml
를 혼합하고, 아르곤 가스를 도입하여 용존 산소를 제거하였다. 이것에 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 3.45g(3.0mmol)을 가하고, 75℃에서 24시간 반응시켰다.
그 후, 톨루엔 200ml와 물 200ml를 가하고, 유기층을 물로 세정하고, 용매를 감압으로 제거하고, 실리카 겔을 사용한 크로마토그래피(용매 클로로포름)에 의해 정제함으로써, 하기 식으로 나타나는 벤질 보호 페닐나프톨 유도체인 백색 고체 7.90g(17.6mmol)을 얻었다.
Figure pct00048
이 페닐나프탈렌 화합물을 테트라히드로푸란 160ml에 용해시키고, 5％ 팔라듐카본(50wt 함수품)을 3.95g 첨가하고, 수소 분위기 하에서 반응시켰다. 2시간 후, 고체를 여과 분별하여, 용매를 제거하고, 실리카 겔을 사용한 크로마토그래피(용매 클로로포름)에 의해 정제함으로써, 전술한 식 (E3)의 페닐나프톨 유도체인 백색 고체 6.02g(16.8mmol)을 얻었다.
7-메톡시-1-나프톨로부터의 총 수율은 73％였다.
얻어진 화합물에 대해, 실시예 1과 동일한 구조 확인의 수단을 사용하여 구조 해석한 결과, 상기 구조식으로 나타나는 화합물인 것을 확인하였다. 표 1에 원소 분석값 및 1H-NMR 스펙트럼의 특징적인 스펙트럼을 나타냈다.
<실시예 4>
인데노나프톨 유도체의 합성;
실시예 2에서 얻어진 식 (E2)의 페닐나프톨 유도체 3.87g(10mmol)에 톨루엔 58ml를 가하여, 80℃로 가열하였다. 이것에 p-톨루엔술폰산 일수화물 0.95g(5.0mmol)을 가하고, 2시간 반응시켰다. 반응 후, 물 30ml로 유기층을 세정하여, 용매를 제거하고, 실리카 겔을 사용한 크로마토그래피(용매 클로로포름)에 의해 정제함으로써, 하기 식 (E4)로 나타나는 인데노나프톨 유도체인 백색 고체 3.75g(9.7mmol)을 얻었다.
페닐나프톨 유도체로부터의 수율은 97％였다.
Figure pct00049
<실시예 5>
인데노나프토피란의 합성;
하기 식으로 표현되는 프로파르길 알코올 화합물을 준비하였다.
Figure pct00050
실시예 4에서 얻어진 인데노나프톨 화합물 1.55g(4.0mmol)과 상기의 프로파르길 알코올 화합물 1.40g(5.2mmol)을 톨루엔 47ml에 용해하고, 캄포술폰산을 0.03g 더 가하고 100℃에서 1시간 반응시켰다.
반응 후, 용매를 제거하고, 실리카 겔을 사용한 크로마토그래피(용매 클로로포름)에 의해 정제하고, 추가로 아세토니트릴로 재결정함으로써, 하기 식 (E5)로 나타나는 인데노나프토피란인 백색 고체 1.86g(2.9mmol)을 얻었다. 수율은 73％였다.
Figure pct00051
<실시예 6>
하기 식 (E6)으로 나타나는 페닐나프톨 유도체의 합성;
Figure pct00052
하기 식으로 나타나는 6,7-메틸렌디옥시-1-나프톨을 준비하였다.
Figure pct00053
상기의 6,7-메틸렌디옥시-1-나프톨을 원료로 한 것 이외는 실시예 2와 동일한 방법으로, 상기 식 (E6)으로 나타나는 페닐나프톨 유도체를 얻었다(수율 39％).
얻어진 화합물에 대해, 실시예 1과 동일한 구조 확인의 수단을 사용하여 구조 해석한 결과, 상기 식 (E6)으로 나타나는 화합물인 것을 확인하였다. 표 1에 원소 분석값 및 1H-NMR 스펙트럼의 특징적인 스펙트럼을 나타냈다.
<실시예 7>
하기 식 (E7)로 나타나는 페닐나프톨 유도체의 합성;
실시예 7
1,6-디메톡시나프탈렌 18.8g(100mmol)을 테트라히드로푸란 370ml에 용해시켜, -10℃로 냉각하고, 78ml의 부틸리튬헥산 용액(1.6M)을 1시간 걸려서 첨가하였다. 이 용액에, 황화 3.2g(100mmol)을 소량씩 첨가하고, -5℃에서 3시간 반응시켰다. 이 용액에 톨루엔 370ml를 가하고, 10％ 염산 190ml로 켄칭하고, 유기층을 10％ 염수로 세정하였다. 용매를 제거하고, 실리카 겔을 사용한 크로마토그래피(용매 헥산/아세트산에틸=3/1(v/v))에 의해 정제함으로써, 하기 식으로 나타나는 나프톨 유도체인 담황색 오일 15.4g(70mmol)을 얻었다.
Figure pct00054
상기에서 얻어진 나프톨 유도체 15.4g에, 154ml의 디클로로메탄을 가하여, 0℃로 냉각하고, 217g의 삼브롬화붕소디클로로메탄 용액(17wt％)을 1시간 걸려서 첨가하고, 3시간 반응시켰다.
이 용액에 154ml의 물을 가하여 켄칭하고, 308ml의 아세트산에틸을 가하여, 수층을 제거하고, 유기층을 물로 세정하여, 용매를 제거함으로써, 하기 식으로 나타나는 디나프톨 화합물을 얻었다.
Figure pct00055
상기의 디나프톨 화합물은 산소에 의해 분해되므로, 정제하지 않고 다음의 반응에 사용하였다. 또한, 디나프톨 합성 공정에서 사용한 물은, 미리 아르곤 가스로 버블링하여 용존 산소를 제거한 것이다.
상기의 디나프톨 화합물에, 톨루엔 412ml를 가하고, 디이소프로필케톤 8.00g(77mmol)과 p-톨루엔술폰산 일수화물 1.33g(5.0mmol)을 가하고, 생성되는 물을 제거하면서 환류 온도에서 16시간 반응시켰다. 반응 후, 유기층을 물로 세정하여, 용매를 제거하고, 실리카 겔을 사용한 크로마토그래피(용매 헥산/아세트산에틸=2/1(v/v))에 의해 정제함으로써, 하기 식으로 나타나는 나프톨 화합물을 담황색 점조 오일로서 11.7g(41mmol) 얻었다.
Figure pct00056
이 화합물에 대한 원소 분석값 및 계산값은 이하와 같다.
원소 분석값 C: 70.69％, H: 7.10％, S: 11.16％
계산값 C: 70.80％, H: 6.99％, S: 11.12％
원소 분석값과 계산값이 거의 일치하고 있는 것을 알 수 있다.
상기에서 얻어진 나프톨 화합물을, 실시예 2와 동일한 방법으로 브로모화 및 벤질에테르화(보호기의 도입)를 행하여, 하기 식으로 나타나는 벤질 보호 브로모나프톨 화합물인 백색 고체 12.3g(27mmol, 수율 66％)을 얻었다.
Figure pct00057
이 화합물에 대한 원소 분석값 및 계산값은 이하와 같다.
원소 분석값 C: 62.89％, H: 5.47％, S: 7.09％
계산값 C: 63.02％, H: 5.51％, S: 7.01％
원소 분석값과 계산값이 거의 일치하고 있는 것을 알 수 있다.
한편, 시클로옥타논을 4,4-디에틸시클로헥사논으로 바꾼 것 이외는 실시예 3과 마찬가지로 하여, 하기 식으로 나타나는 보론산에스테르 화합물을 얻었다.
Figure pct00058
이 화합물에 대한 원소 분석값 및 계산값은 이하와 같다.
원소 분석값 C: 77.55％, H: 9.59％, B: 3.22％
계산값 C: 77.65％, H: 9.77％, B: 3.18％
원소 분석값과 계산값이 거의 일치하고 있는 것을 알 수 있다.
또한, 이 보론산에스테르 화합물의 1-벤질옥시-2-브로모벤젠으로부터의 총 수율은 53％였다.
상기에서 얻어진 벤질 보호 브로모나프톨 화합물과 보론산에스테르 화합물을, 실시예 3과 동일한 방법으로 반응시킴으로써, 상기 식 (E7)로 나타나는 페닐나프톨 유도체를 얻었다. 이 페닐나프톨 유도체의 나프톨 화합물로부터의 총 수율은 68％였다.
또한, 얻어진 화합물에 대해, 실시예 1과 동일한 수단을 사용하여 구조 해석한 결과, 상기 식 (E7)로 나타나는 화합물인 것을 확인하였다. 표 1에 원소 분석값 및 1H-NMR 스펙트럼의 특징적인 스펙트럼을 나타냈다.
<실시예 8>
하기 식 (E8)로 나타나는 페닐나프톨 유도체의 합성;
Figure pct00059
1,7-디메톡시나프탈렌을 원료로 하여, 디이소프로필케톤을 디시클로헥실케톤으로 바꾸고, 또한 4,4-디에틸시클로헥사논을 4,4-디메틸시클로헥사논으로 바꾼 것 이외는 실시예 7과 마찬가지로 하여, 상기 식 (E8)로 나타나는 페닐나프톨 유도체를 얻었다. 이 페닐나프톨 유도체의 나프톨 화합물로부터의 총 수율은 70％였다.
또한, 얻어진 화합물에 대해, 실시예 1과 동일한 수단을 사용하여 구조 해석한 결과, 상기 식 (E8)로 나타나는 화합물인 것을 확인하였다. 표 1에 원소 분석값 및 1H-NMR 스펙트럼의 특징적인 스펙트럼을 나타냈다.
<실시예 9>
하기 식 (E9)로 나타나는 페닐나프톨 유도체의 합성;
Figure pct00060
7-메톡시-1-나프톨 17.4g(100mmol)을 실시예 1과 동일한 방법으로 벤질 보호하여, 하기 식으로 나타나는 1-벤질옥시-7-메톡시나프탈렌인 백색 고체 24.6g(93mmol)을 얻었다.
Figure pct00061
이 1-벤질옥시-7-메톡시나프탈렌을 실시예 7과 동일한 방법으로 리튬화하고, 황화 대신에 1,2-디브로모에탄을 첨가함으로써, 하기 식으로 나타나는 1-벤질옥시-6-브로모-7-메톡시나프탈렌인 담황색 고체 18.1g(53mmol, 수율 57％)을 얻었다.
Figure pct00062
이 화합물을, 디메톡시에탄 360ml에 용해시키고, 에탄올 36ml, 10％ 탄산나트륨 수용액 400ml를 가하고, 아르곤 가스를 도입하여 용존 산소를 제거하였다.
이 용액에,
4-메톡시페닐보론산 8.86g(58mmol)
테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 0.67g(0.58mmol)
를 가하고, 75℃에서 3시간 반응시켰다. 그 후, 톨루엔 360ml와 물 360ml를 가하여, 유기층을 물로 세정하고, 용매를 감압으로 제거하고, 실리카 겔을 사용한 크로마토그래피(용매 클로로포름)에 의해 정제함으로써, 하기 식으로 나타나는 1-벤질옥시-6-(4-메톡시페닐)-7-메톡시나프탈렌인 백색 고체 18.8g(51mmol, 수율 96％)을 얻었다.
Figure pct00063
이 화합물을, 실시예 2와 동일한 방법으로 브로모화하여, 하기 식으로 나타나는 벤질 보호 브로모나프톨 화합물인 담황색 고체 14.3g(32mmol, 수율 63％)을 얻었다.
Figure pct00064
상기의 벤질 보호 브로모나프톨 화합물을 실시예 1과 동일한 방법으로 붕산트리이소프로필과 반응시킴으로써, 하기 식으로 나타나는 보론산 화합물인 백색 고체 12.1g(29mmol, 수율 91％)을 얻었다.
Figure pct00065
이 보론산 화합물에, 4,4-디메틸시클로헥사논 대신에 3,3,5,5-테트라메틸시클로헥사논을 실시예 1과 마찬가지로 하여 반응시켜, 상기 식 (E9)로 나타나는 페닐나프톨 유도체를 얻었다. 이 페닐나프톨 유도체의 7-메톡시-1-나프톨로부터의 총 수율은 19％였다.
또한, 얻어진 화합물에 대해, 실시예 1과 동일한 수단을 사용하여 구조 해석한 결과, 상기 식 (E9)로 나타나는 화합물인 것을 확인하였다. 표 1에 원소 분석값 및 1H-NMR 스펙트럼의 특징적인 스펙트럼을 나타냈다.
Figure pct00066
<참고예 1>
이 예에서는, 종래 공지의 방법에 의해, 실시예 4에서도 제조되어 있는 식 (E4)의 인데노나프톨 화합물을 합성하였다.
4-메톡시벤조페논 21.2g(100mmol)에, 숙신산디에틸 20.0g(115mmol)과 테트라히드로푸란 100ml를 가하고, 균일하게 용해시켰다.
이 용액에, 칼륨-t-부톡시드 12.9g(115mmol)을 테트라히드로푸란 125ml에 분산시킨 액을 50℃에서 적하하고, 60℃에서 3시간 반응시켰다. 반응 후, 물 170ml와 톨루엔 125ml를 가하여 분액하고, 유기층을 10％ 염수로 세정하고, 용매를 감압으로 제거하여, 하기 식으로 나타나는 카르복실산 화합물 및 그의 구조 이성체를 포함하는 잔유물을 얻었다.
Figure pct00067
상기의 잔유물에,
무수 아세트산 51.0g(500mmol)
아세트산나트륨 8.2g(100mmol)
톨루엔 100ml
를 가하고, 환류 온도에서 3시간 반응시켰다. 반응액을 20℃로 냉각하고, 물 100ml를 가하고 3시간 교반하여, 수층을 제거하였다. 용매를 감압으로 제거하고, 150ml의 메탄올로 재결정을 행함으로써, 하기 식으로 나타나는 아세톡시나프탈렌 화합물인 담황색 고체 9.84g(27mmol)을 얻었다.
또한, 식 중, Ac는 아세틸기이다.
Figure pct00068
상기에서 얻어진 아세톡시나프탈렌 화합물의 담황색 고체에, 메탄올 45ml와 20％ 수산화나트륨 수용액 54g을 가하고, 환류 온도에서 2시간 반응시켰다. 그 후, 톨루엔 150ml와 물 50ml를 가하고, 36％ 염산을 30g 가하여 중화하고, 테트라히드로푸란을 50ml 가하여 수층을 제거하였다.
계속해서 유기층을 10％ 염수로 세정하고, 용매를 감압으로 제거하고, 40ml의 톨루엔으로 재결정을 행함으로써, 하기 식으로 나타나는 히드록시카르복실산 화합물인 백색 고체 7.63g(25.9mmol)을 얻었다.
Figure pct00069
상기에서 얻어진 히드록시카르복실산 화합물을 N,N-디메틸포름아미드 76ml에 용해하고, 이것에 탄산칼륨 9.0g(64.8mmol)과 염화벤질 7.2g(57mmol)을 가하고, 60℃에서 4시간 반응시켰다. 이 반응액에, 톨루엔 76ml와 물 114ml를 가하고, 수층을 제거하고, 유기층을 물로 세정하고, 용매를 감압으로 제거하였다.
용매가 제거된 잔유물에, 2-프로판올 53ml와 10％ 수산화나트륨 수용액 104g을 가하고, 고체가 균일하게 용해될 때까지 환류 온도에서 5시간 반응시켰다.
반응 후, 용매를 제거하고, 톨루엔 55ml를 가하고, 36％ 염산 28.9g으로 중화하고, 테트라히드로푸란 105ml를 가하여 수층을 제거하고, 유기층을 10％ 염수로 세정하여, 용매를 제거하였다. 200ml의 톨루엔으로 재결정을 행함으로써, 수산기가 벤질기로 보호되고 또한 하기 식으로 나타나는 카르복실산 화합물인 백색 고체 9.27g(24.1mmol)을 얻었다.
Figure pct00070
상기에서 얻어진 카르복실산 화합물에 톨루엔 93ml, 트리에틸아민 2.68g(26.5mmol), 디페닐포스포릴아지드 8.62g(31.3mmol)을 가하고, 20℃에서 3시간 반응시켰다. 그 후, 에탄올을 4.0g 가하고, 70℃에서 1시간 반응시켜 우레탄화하고, 에탄올 37.7g과 수산화칼륨 13.5g을 더 가하고, 환류 온도에서 3시간 반응시켰다. 그 후, 용매를 제거하고, 톨루엔 93ml와 물 62ml를 가하여, 수층을 제거하고, 추가로 유기층을 물로 세정하고 용매를 감압으로 제거하고, 실리카 겔을 사용한 크로마토그래피(용매 클로로포름)에 의해 정제함으로써, 하기 식으로 나타나는 아민 화합물인 담황색 고체 7.54g(21.2mmol)을 얻었다.
Figure pct00071
얻어진 아민 화합물에, 아세토니트릴 150ml와 6％ 염산 42.6g을 가하고, 5℃에서 20％ 아질산나트륨 수용액을 첨가하여 디아조화하였다. 이 용액에, 50％ 요오드화칼륨 수용액 35.2g을 1시간 걸려서 적하하고, 20℃에서 3시간 반응시켰다.
반응 후, 톨루엔을 115ml 가하여, 수층을 제거하고, 유기층을 물로 세정하고, 용매를 감압으로 제거하고, 실리카 겔을 사용한 크로마토그래피(용매 클로로포름)에 의해 정제함으로써, 하기 식으로 나타나는 요오도나프탈렌 화합물인 담황색 고체 6.92g(14.8mmol)을 얻었다.
Figure pct00072
얻어진 요오도나프탈렌 화합물을 테트라히드로푸란 69ml에 용해시켜, -78℃로 냉각하고, 11ml의 부틸리튬헥산 용액(1.6M)을 1시간 걸려서 첨가하였다. 그 후, 3,3,5,5-테트라메틸시클로헥사논 2.86g(18.6mmol)을 가하고, 20℃까지 온도를 올렸다.
1시간 후에, 5％ 염화암모늄 수용액(300ml)을 가하고, 유기층에 p-톨루엔술폰산 일수화물 0.56g(3.0mmol)을 가하고, 50℃에서 반응시켰다. 5시간 후, 10％ 염수를 가하여, 유기층을 세정하였다.
이 유기층에 5％ 팔라듐카본(50wt 함수품)을 1.5g 첨가하고, 수소 분위기 하에서 반응시켰다. 2시간 후, 고체를 여과 분별하여, 용매를 제거하고, 실리카 겔을 사용한 크로마토그래피(용매 헥산/아세트산에틸=2/1(v/v))에 의해 정제함으로써, 하기 식으로 나타나는 페닐나프톨 화합물인 백색 고체 4.17g(10.8mmol)을 얻었다.
Figure pct00073
상기의 페닐나프톨 화합물을 톨루엔 62ml에 용해시키고, p-톨루엔술폰산 일수화물 3.09g(16.3mmol)을 가하고, 환류 온도에서 1시간 반응시켰다. 반응 후, 물을 60ml 가하여, 수층을 제거하고, 유기층을 물로 세정하여, 용매를 제거하고, 실리카 겔을 사용한 크로마토그래피(용매 클로로포름)에 의해 정제함으로써, 하기 식으로 나타나는 인데노나프톨 화합물인 백색 고체 4.07g(9.1mmol)을 얻었다.
이 인데노나프톨 화합물은 실시예 4에서 합성된 것과 동일하였다.
Figure pct00074
이 인데노나프톨 화합물의 페닐나프톨 화합물로부터의 수율은 84％였다. 또한, 4-메톡시벤조페논으로부터의 총 수율은 불과 9.1％였다.

Claims (7)

  1. 하기 일반식 (1)로 표현되는 페닐나프톨 유도체.
    Figure pct00075

    (식 중,
    R1, R2 및 R3은 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기이고, R2와 R3은 서로 결합하여 지방족 탄화수소환 또는 복소환을 형성해도 되고,
    a는 0∼4의 정수이고,
    b는 0∼4의 정수이고,
    R4 및 R5는 히드록실기, 알킬기, 할로알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 아미노기, 헤테로 원자로서 질소 원자를 갖고 있고 또한 해당 질소 원자를 통해 결합하는 복소환기, 시아노기, 니트로기, 포르밀기, 히드록시카르보닐기, 알킬카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 할로겐 원자, 아르알킬기, 아르알콕시기, 아릴옥시기, 아릴기, 환 내 탄소 원자를 통해 결합하는 헤테로아릴기, 알킬티오기, 시클로알킬티오기, 아릴티오기 또는 헤테로아릴티오기이고,
    R4 또는 R5가 복수 존재하는 경우에는, 복수의 R4 또는 복수의 R5는 서로 동일해도 되고 상이해도 되고, 또한 2개의 R4 또는 2개의 R5가 서로 결합하여 지방족 탄화수소환 또는 복소환을 형성해도 됨)
  2. 하기 일반식 (2):
    Figure pct00076

    (식 중, R1, R2, R3, R4, R5, a 및 b는 식 (1)에서 설명한 것과 마찬가지임)
    로 나타나는 인데노나프톨 화합물을 제조하는 방법이며, 제1항에 기재된 페닐나프톨 유도체를 산 촉매의 존재 하에서 환화하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 하기 일반식 (3):
    Figure pct00077

    (식 중,
    R1, R2, R3, R4, R5, a 및 b는 상기 식 (1)에서 설명한 것과 마찬가지이고,
    R6 및 R7은 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기임)
    으로 표현되는 인데노나프토피란 화합물을 제조하는 방법이며, 제2항에 기재된 방법에 의해 제조된 인데노나프톨 화합물과 하기 일반식 (4):
    Figure pct00078

    (식 중, R6 및 R7은 상기 식 (3)에서 설명한 것과 마찬가지임)
    로 나타나는 프로파르길 알코올 화합물을 반응시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 하기 일반식 (1"):
    Figure pct00079

    (식 중,
    R1은 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기이고,
    R10 및 R11은 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이고,
    R2B 및 R3B는 서로 결합하여, 지방족 탄화수소환 또는 복소환을 형성하는 기이고,
    R5C 및 R5D는 한쪽이 황 원자인 것을 조건으로 하여, 산소 원자 또는 황 원자임)
    로 표현되는 페닐나프톨 유도체의 제조 방법이며, 하기 일반식 (1-1a)로 표현되는 할로게노나프톨 유도체와 하기 일반식 (1-2)로 표현되는 붕소 함유 페닐 화합물을 반응시키는 것을 특징으로 하는 방법.
    일반식 (1-1a):
    Figure pct00080

    (식 중,
    X는 할로겐 원자이고,
    R10, R11, R5C 및 R5D는 상기 일반식 (1")에서 설명한 것과 마찬가지임)
    일반식 (1-2):
    Figure pct00081

    (식 중,
    R1은 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기이고,
    상기 일반식 (1a)에서 설명한 것과 마찬가지이고,
    Z로 나타나는 기는 하기 식:
    Figure pct00082

    에서 선택되는 붕소 함유기임)
  5. 상기 일반식 (1-1a)로 표현되는 할로게노나프톨 유도체의 제조 방법이며, 하기 일반식 (1-1b):
    Figure pct00083

    (식 중, R5C, R5D, R10 및 R11은 상기 일반식 (1-1a)에서 설명한 것과 마찬가지임)
    로 표현되는 나프톨 유도체를 아세토니트릴 및/또는 톨루엔을 포함하는 용매 중에서 할로겐화하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 하기 일반식 (1-1a)로 표현되는 할로게노나프톨 유도체.
    Figure pct00084

    (식 중,
    X는 할로겐 원자이고,
    R10 및 R11은 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이고,
    R5C 및 R5D는 한쪽이 황 원자인 것을 조건으로 하여, 산소 원자 또는 황 원자임)
  7. 하기 일반식 (1-1b)로 표현되는 나프톨 유도체.
    Figure pct00085

    (식 중,
    R10 및 R11은 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이고,
    R5C 및 R5D는 한쪽이 황 원자인 것을 조건으로 하여, 산소 원자 또는 황 원자임)
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