KR20170141133A - 신규한 브롬화 퓨라논 유도체, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신규한 브롬화 퓨라논 유도체, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 신규한 브롬화 퓨라논 유도체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 세균의 쿼럼센싱 억제 활성을 나타내며, 또한, 세균의 생체막(biofilm) 형성을 효과적으로 억제할 수 있어, 이를 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물로서 사용되어, 예를 들어 치은염, 치주염과 같은 치주질환, 구강질환, 등에 유용한 효과가 있다.

Description

신규한 브롬화 퓨라논 유도체, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물{Novel brominated furanone derivatives, preparation method thereof, and pharmaceutical composition for use in preventing or treating periodontitis containing the same as an active ingredient}
본 발명은 신규한 브롬화 퓨라논 유도체, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물에 관한 것이다.
세균은 일정 수준의 세포농도에 도달하면, 자신이 생산하는 화학적 언어를 이용하여 세포들 서로 간에 신호를 전달하고 이를 통해 특정 유전자의 발현을 조절한다. 그람음성 세균 및 그람양성 세균들은 쿼럼센싱(quorum sensing; QS) 기작을 가지고 있어, 유전자의 발현이 세포의 밀도에 의존한다. 상기 쿼럼센싱은 적정밀도 인식으로 표현할 수 있으며, 각각의 세균 개체들이 자기유도 물질(autoinducer)이나 페로몬(pheromone)과 같은 저분자의 신호전달 물질들을 세포 외부에 축적하여 활발한 증식을 유도하고 정족수(quorum)를 채우는 일련의 생물 현상을 지칭한다.
구체적으로, 세균을 이루는 단백질 가운데 N-아실 호모세린 락톤 합성 단백질(N-acyl homoserine lactone synthase protein)은 노르말 아실 호모세린 락톤(N-Acyl Homoserine Lactone, AHL)이라는 신호전달 물질을 합성한다. 합성된 노르말 아실 호모세린 락톤은 세균이 성장하는 과정에서 세포막을 통하여 자유롭게 확산되고, 세포 외부의 환경에 축적된다. 세균의 밀도가 높아져 세포 외부에 축적된 신호전달 물질이 일정 농도에 도달하면, 신호전달 물질은 다시 세포 내로 들어와 조절단백질(transcriptional regulator)과 결합하여 특정 유전자의 발현을 촉진한다.
세균들은 상술한 쿼럼센싱 기작을 통하여 생물막(biofilm)의 형성, 발병력(virulence), 생체발광(bioluminescence), 항생제 생산 또는 접합에 의한 종양유도 플라스미드(Ti plasmide)의 전달 등과 같은 다양한 생리현상을 조절한다. 예를 들어, 세균 감염의 일련의 과정을 살펴보면, 먼저 세균들은 우선 숙주에 침입하는 길을 찾고 생존에 적당한 서식처에 정착한다. 이어서, 숙주의 1차 방어시스템을 무력화 시키면서 생존한다. 마지막으로, 세균은 대량 증식하여 다른 숙주에도 자손을 퍼트린다. 이와 같은 과정에서 세균들은 쿼럼센싱 기작에 의하여 다양한 발병력 (virulence) 인자들을 발현한다.
종래에 개발된 대부분의 항균제들은 세균을 죽이는 작용으로 항균 성능을 나타내는 것이 대부분이었으나, 발병의 원인이 되는 세균들을 제어하는데 있어, 세균들을 죽이는 것뿐만 아니라 세균들의 의사소통을 방해하여 세균들의 번식을 미연에 방지하는 것도 중요하다고 말할 수 있다.
세균들이 의사소통해서 이루는 대표적인 기능이 생물막(biofilm)인데, 상기 생물막은 사람의 장기에 머물면서 수많은 병증을 유발한다. 병증이나 발병 위치를 예로 들면, 충치(dental caries), 치은염(gingivitis), 치주염(periodontitis), 중이염(otitis media), 인공후두(voice prostheses), 뇌수종(hydrocephalus hunts), 낭포성 섬유증(cystic fibrosis), 심내막염(valvular endocarditis), 인공심장판막(prosthetic heart valves), 중심 정맥관(central venous catheter), 인공고관절(prosthetic hip joint), 인공 슬관절(prosthetic knee joint), 만성 세균성 전립선염(chronic bacterial prostatitis), 자궁내 장치(intrauterine devices), 요도관(urinary catheter) 등을 들 수 있다. 따라서 세균들을 죽이는 것뿐만 아니라, 세균끼리의 의사소통을 방해하여 세균들의 생물막(biofilm) 형성 등의 기능을 사전에 억제하는 복합기능의 항균제 개발이 요구되고 있다.
특히, 그람 음성균 (gram negative bacteria)의 경우 노르말 아실 호모 세린 락톤(N-acylhomoserine lactone, AHL)이라는 화학물질을 이용하여 의사소통을 하는 것으로 알려져 있다. 만약, 노르말 아실 호모 세린 락톤(Nacyl-homoserine lactone AHL)과 유사한 구조의 길항제(antagonist)를 합성하여 세균이 있는 주위에 작용시킨다면 세균들의 유전자 발현을 막아 번식을 막을 수 있을 것이다. 따라서 미생물을 죽이는 항균성 분자구조를 갖는 동시에 미생물들 간의 의사소통을 방해하여 번식을 못하게 하는 분자 구조를 갖는 다양한 메커니즘의 항균성능을 가진 항균제의 개발이 요구되고 있다.
특허문헌 1에서는 항균성을 지니는 동시에 퀴럼센싱 길항제로 기능을 하는 화합물을 사용한 미생물의 제거방법에 관한 내용을 개시하고 있으나, 상기 개시된 특허문헌의 경우 퀴럼센싱 억제 효능 및 항균효과가 낮아 아직까지 시장에 출시된 물질은 개발되지 않은 실정이다.
이에, 본 발명자들은 퀴럼센싱 억제제를 연구하던 중, 본 발명의 신규한 브롬화 퓨라논 유도체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염이 세균의 퀴럼센싱 억제 효능을 나타내고, 세균의 생체막(biofilm) 형성을 효과적으로 억제하며, 항균효과가 우수함을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
한국 공개특허 10-2008-0046434
본 발명의 목적은 신규한 브롬화 퓨라논 유도체, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 브롬화 퓨라논 유도체의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 브롬화 퓨라논 유도체, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 치주질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 브롬화 퓨라논 유도체, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 치주질환의 예방 또는 개선용 치약 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 브롬화 퓨라논 유도체, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 치주질환의 예방 또는 개선용 가글 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
X는 O, S 또는 NR1이고,
여기서 R1은 비치환 또는 치환된 C1-10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬, 비치환 또는 치환된 C1-10의 직쇄 또는 측쇄의 알콕시, 비치환 또는 치환된 C3-7의 사이클로알킬, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 3 내지 7각환의 비치환 또는 치환된 헤테로사이클로알킬, 비치환 또는 치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 5 내지 10각환의 헤테로아릴이되,
여기서, 상기 치환된 알킬, 치환된 알콕시, 치환된 사이클로알킬, 치환된 헤테로사이클로알킬, 치환된 아릴 또는 치환된 헤테로아릴은, 히드록시, 할로젠, -CN, -NO2, C1-5의 직쇄 또는 측쇄 알킬, C1-5의 직쇄 또는 측쇄 알콕시로 치환될 수 있고; 및
Figure pat00002
는 비치환 또는 치환된 C3-7의 사이클로알킬, 하나 이상의 이중결합을 포함하는 비치환 또는 치환된 C3-7의 사이클로알케닐, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 3 내지 7각환의 비치환 또는 치환된 헤테로사이클로알킬, 비치환 또는 치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 5 내지 10각환의 헤테로아릴이되,
여기서, 상기 치환된 사이클로알킬, 치환된 사이클로알케닐, 치환된 헤테로사이클로알킬, 치환된 아릴, 또는 치환된 헤테로아릴은, 히드록시, 할로젠, -CN, -NO2, C1-10의 직쇄 또는 측쇄 알킬, C1-10의 직쇄 또는 측쇄 알콕시로 치환될 수 있다.
또한, 본 발명은 하기 반응식 1에 나타난 바와 같이,
화학식 2로 표시되는 화합물로부터 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(단계 1); 및
상기 단계 1에서 제조한 화학식 3으로 표시되는 화합물로부터 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(단계 2);를 포함하는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조방법을 제공한다.
[반응식 1]
Figure pat00003
상기 반응식 1에 있어서,
Figure pat00004
는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고; 및
X는 O이다.
나아가, 본 발명은 하기 반응식 2에 나타난 바와 같이,
화학식 2로 표시되는 화합물로부터 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 제조한 화학식 3으로 표시되는 화합물로부터 화학식 4로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(단계 2);
상기 단계 2에서 제조한 화학식 4로 표시되는 화합물과, 화학식 5로 표시되는 화합물을 반응시켜 화학식 6으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(단계 3); 및
상기 단계 3에서 제조한 화학식 6으로 표시되는 화합물로부터 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(단계 4);를 포함하는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조방법을 제공한다.
[반응식 2]
Figure pat00005
(상기 반응식 2에 있어서,
Figure pat00006
및 R1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고; 및
X는 NR1이다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 치주질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
나아가, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 치주질환의 예방 또는 개선용 치약 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 치주질환의 예방 또는 개선용 가글 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 신규한 브롬화 퓨라논 유도체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 세균의 쿼럼센싱 억제 활성을 나타내며, 또한, 세균의 생체막(biofilm) 형성을 효과적으로 억제할 수 있어, 이를 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물로서 사용되어, 예를 들어 치은염, 치주염과 같은 치주질환, 구강질환, 등에 유용한 효과가 있다.
도 1의 상단 그래프는 실시예 1의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 1의 하단 그래프는 실시예 1의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
도 2의 상단 그래프는 실시예 2의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 2의 하단 그래프는 실시예 2의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
도 3의 상단 그래프는 실시예 3의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 3의 하단 그래프는 실시예 3의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
도 4의 상단 그래프는 실시예 4의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 4의 하단 그래프는 실시예 4의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
도 5의 상단 그래프는 실시예 5의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 5의 하단 그래프는 실시예 5의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
도 6의 상단 그래프는 실시예 6의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 6의 하단 그래프는 실시예 5의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
도 7의 상단 그래프는 실시예 7의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 7의 하단 그래프는 실시예 7의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
도 8의 상단 그래프는 실시예 8의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 8의 하단 그래프는 실시예 8의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
도 9의 상단 그래프는 실시예 9의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 9의 하단 그래프는 실시예 9의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
도 10의 상단 그래프는 실시예 10의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 10의 하단 그래프는 실시예 10의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
도 11의 상단 그래프는 실시예 11의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 11의 하단 그래프는 실시예 11의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
도 12의 상단 그래프는 실시예 12의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 12의 하단 그래프는 실시예 12의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
도 13의 상단 그래프는 실시예 13의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 13의 하단 그래프는 실시예 13의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
도 14의 상단 그래프는 실시예 14의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 14의 하단 그래프는 실시예 14의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
도 15의 상단 그래프는 실시예 15의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 15의 하단 그래프는 실시예 15의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
도 16의 상단 그래프는 실시예 16의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 16의 하단 그래프는 실시예 16의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
도 17의 상단 그래프는 실시예 17의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 17의 하단 그래프는 실시예 17의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
도 18의 상단 그래프는 실시예 18의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 18의 하단 그래프는 실시예 18의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
도 19는 본 발명에 따른 실시예 화합물, 음성대조군 및 양성대조군의 퀴럼센싱 신호분자인 AI-2(Autoinducer-2)에 대한 억제활성을 평가한 그래프를 도시한 것이다.
도 20은 (A) F. nucleatum 생물막에 대한 실험군, 양성군, 음성군 각 그룹별 OD 595nm 값을 나타낸 그래프이다. 도 20의 상단, 중간 및 하단의 그래프는 처리 농도를 각각 2000 nM, 200 nM 또는 20 nM으로 처리하였을 시 나타내는 OD 595nm 값을 나타낸다.
도 21은 (B) P. gingivalis 생물막에 대한 실험군, 양성군, 음성군 각 그룹별 OD 595nm 값을 나타낸 그래프이다. 도 20의 상단, 중간 및 하단의 그래프는 처리 농도를 각각 2000 nM, 200 nM 또는 20 nM으로 처리하였을 시 나타내는 OD 595nm 값을 나타낸다.
도 22는 F. nucleatum, givalis 및 T. forsythia에 대하여 무처리군, AI-2처리군, 퓨라논 첨가군, 실시예 4 또는 실시예 2 첨가군을 처리한 뒤 공초점 주사레이저 현미경으로 관찰된 생물막을 사진으로 나타낸 것이다.
도 23은 단핵구세포(THP-1)에 대한 본 발명의 실시예 화합물 및 에탄올 처리 대조군의 세포생존률(cell viability)을 도시한 그래프이다.
도 24는 치은섬유아세포(HGF)에 대한 본 발명의 실시예 화합물 및 에탄올 처리 대조군의 세포생존률(cell viability)을 도시한 그래프이다.
도 25는 인간 구강 각화 세포(HOK-16B)에 대한 본 발명의 실시예 화합물의 세포생존률(cell viability)을 도시한 그래프이다.
도 26은 THP-1 세포에서 본 발명 실시예 화합물, 퓨라논, LPS로 처리된 THP-1 세포의 전 염증성 사이토카인의 활성 지표로, IL-6 및 IL-8 유전자 발현을 그래프로 도시한 것이다.
도 27은 HGF 세포에서 본 발명 실시예 화합물, 퓨라논, LPS로 처리된 THP-1 세포의 전 염증성 사이토카인의 활성 지표로, IL-6 및 IL-8 유전자 발현을 그래프로 도시한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
이하 설명은 발명의 이해를 돕기 위해서 제시하는 것이며, 본 발명이 이하 설명의 내용으로 제한되지 않는다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00007
상기 화학식 1에 있어서,
X는 O, S 또는 NR1이고,
여기서 R1은 비치환 또는 치환된 C1-10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬, 비치환 또는 치환된 C1-10의 직쇄 또는 측쇄의 알콕시, 비치환 또는 치환된 C3-7의 사이클로알킬, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 3 내지 7각환의 비치환 또는 치환된 헤테로사이클로알킬, 비치환 또는 치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 5 내지 10각환의 헤테로아릴이되,
여기서, 상기 치환된 알킬, 치환된 알콕시, 치환된 사이클로알킬, 치환된 헤테로사이클로알킬, 치환된 아릴 또는 치환된 헤테로아릴은, 히드록시, 할로젠, -CN, -NO2, C1-5의 직쇄 또는 측쇄 알킬, C1-5의 직쇄 또는 측쇄 알콕시로 치환될 수 있고; 및
Figure pat00008
는 비치환 또는 치환된 C3-7의 사이클로알킬, 하나 이상의 이중결합을 포함하는 비치환 또는 치환된 C3-7의 사이클로알케닐, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 3 내지 7각환의 비치환 또는 치환된 헤테로사이클로알킬, 비치환 또는 치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 5 내지 10각환의 헤테로아릴이되,
여기서, 상기 치환된 사이클로알킬, 치환된 사이클로알케닐, 치환된 헤테로사이클로알킬, 치환된 아릴, 또는 치환된 헤테로아릴은, 히드록시, 할로젠, -CN, -NO2, C1-10의 직쇄 또는 측쇄 알킬, C1-10의 직쇄 또는 측쇄 알콕시로 치환될 수 있다.
보다 바람직하게,
상기
Figure pat00009
는 비치환 또는 치환된 C5-6의 사이클로알킬, 하나의 이중결합을 포함하는 비치환 또는 치환된 C5-6의 사이클로알케닐, 비치환 또는 치환된 페닐이되,
여기서, 상기 치환된 사이클로알킬, 치환된 사이클로알케닐 또는 치환된 페닐은, C1-5의 직쇄 또는 측쇄의 알킬 및 C1-5의 직쇄 또는 측쇄의 알콕시로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있다.
더욱 바람직하게,
상기 R1은 페닐 또는 n-부틸이고; 및
상기
Figure pat00010
는
Figure pat00011
,
Figure pat00012
,
Figure pat00013
,
Figure pat00014
,
Figure pat00015
,
Figure pat00016
,
Figure pat00017
,
Figure pat00018
,
Figure pat00019
,
Figure pat00020
,
Figure pat00021
,
Figure pat00022
,
Figure pat00023
,
Figure pat00024
,
Figure pat00025
,
Figure pat00026
또는
Figure pat00027
이다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 바람직한 예로는 하기의 화합물들을 들 수 있다.
(1) 3-(디브로모메틸렌)-헥사히드로이소벤조퓨란-1(3H)-온;
(2) 3-(디브로모메틸렌)이소벤조퓨란-1(3H)-온;
(3) 3-(디브로모메틸렌)-4,5,6,7-테트라히드로이소벤조퓨란-1(3H)-온;
(4) 3-(디브로모메틸렌)-5,6-디히드로-3H-사이클로펜타[c]퓨란-1(4H)-온;
(5) 3-(디브로모메틸렌)-헥사히드로사이클로펜타[c]퓨란-1(3H)-온;
(6) 3-(디브로모메틸렌)-5-메틸이소벤조퓨란-1(3H)-온;
(7) 3-(디브로모메틸렌)-5-메톡시이소벤조퓨란-1(3H)-온;
(8) 3-(디브로모메틸렌)-5-에톡시이소벤조퓨란-1(3H)-온;
(9) 3-(디브로모메틸렌)-5-프로폭시이소벤조퓨란-1(3H)-온;
(10) 5-부톡시-3-(디브로모메틸렌)이소벤조퓨란-1(3H)-온;
(11) 3-(디브로모메틸렌)-5-(펜틸옥시)이소벤조퓨란-1(3H)-온;
(12) 5-tert-부틸-3-(디브로모메틸렌)-5-메틸이소벤조퓨란-1(3H)-온;
(13) 3-(디브로모메틸렌)-7-메틸이소벤조퓨란-1(3H)-온;
(14) 3-(디브로모메틸렌)-7-에톡시이소벤조퓨란-1(3H)-온;
(15) 3-(디브로모메틸렌)-7-프로폭시이소벤조퓨란-1(3H)-온;
(16) 7-부톡시-3-(디브로모메틸렌)이소벤조퓨란-1(3H)-온;
(17) 3-(디브로모메틸렌)-7-(펜틸옥시)이소벤조퓨란-1(3H)-온; 및
(18) 2-부틸-3-(디브로모메틸렌)이소인돌린-1-온.
본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물은 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 사용할 수 있으며, 염으로는 약학적으로 허용 가능한 유리산(free acid)에 의해 형성된 산 부가염이 유용하다. 산 부가염은 염산, 질산, 인산, 황산, 브롬화수소산, 요드화수소산, 아질산, 아인산 등과 같은 무기산류, 지방족 모노 및 디카르복실레이트, 페닐-치환된 알카노에이트, 하이드록시 알카노에이트 및 알칸디오에이트, 방향족 산류, 지방족 및 방향족 설폰산류 등과 같은 무독성 유기산, 아세트산, 안식향산, 구연산, 젖산, 말레인산, 글루콘산, 메탄설폰산, 4-톨루엔설폰산, 주석산, 푸마르산 등과 같은 유기산으로부터 얻는다. 이러한 약학적으로 무독한 염의 종류로는 설페이트, 피로설페이트, 바이설페이트, 설파이트, 바이설파이트, 니트레이트, 포스페이트, 모노하이드로겐 포스페이트, 다이하이드로겐 포스페이트, 메타포스페이트, 피로포스페이트 클로라이드, 브로마이드, 아이오다이드, 플루오라이드, 아세테이트, 프로피오네이트, 데카노에이트, 카프릴레이트, 아크릴레이트, 포메이트, 이소부티레이트, 카프레이트, 헵타노에이트, 프로피올레이트, 옥살레이트, 말로네이트, 석시네이트, 수베레이트, 세바케이트, 푸마레이트, 말리에이트, 부틴-1,4-디오에이트, 헥산-1,6-디오에이트, 벤조에이트, 클로로벤조에이트, 메틸벤조에이트, 디니트로 벤조에이트, 하이드록시벤조에이트, 메톡시벤조에이트, 프탈레이트, 테레프탈레이트, 벤젠설포네이트, 톨루엔설포네이트, 클로로벤젠설포네이트, 크실렌설포네이트, 페닐아세테이트, 페닐프로피오네이트, 페닐부티레이트, 시트레이트, 락테이트, β-하이드록시부티레이트, 글리콜레이트, 말레이트, 타트레이트, 메탄설포네이트, 프로판설포네이트, 나프탈렌-1-설포네이트, 나프탈렌-2-설포네이트, 만델레이트 등을 포함한다.
본 발명에 따른 산 부가염은 통상의 방법으로 제조할 수 있으며, 예를 들면 화학식 1의 유도체를 메탄올, 에탄올, 아세톤, 디클로로메탄, 아세토니트릴 등과 같은 유기용매에 녹이고 유기산 또는 무기산을 가하여 생성된 침전물을 여과, 건조시켜 제조하거나, 용매와 과량의 산을 감압 증류한 후 건조시켜 유기용매 하에서 결정화시켜서 제조할 수 있다.
또한, 염기를 사용하여 약학적으로 허용가능한 금속염을 만들 수 있다. 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염은 예를 들면 화합물을 과량의 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리 토금속 수산화물 용액 중에 용해하고, 비용해 화합물 염을 여과하고, 여액을 증발, 건조시켜 얻는다. 이때, 금속염으로는 나트륨, 칼륨 또는 칼슘염을 제조하는 것이 제약상 적합하다. 또한, 이에 대응하는 염은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염을 적당한 음염(예, 질산은)과 반응시켜 얻는다.
나아가, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 이의 약학적으로 허용가능한 염뿐만 아니라, 이로부터 제조될 수 있는 용매화물, 광학 이성질체, 수화물 등을 모두 포함한다.
또한, 본 발명은 하기 반응식 1에 나타난 바와 같이,
화학식 2로 표시되는 화합물로부터 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(단계 1); 및
상기 단계 1에서 제조한 화학식 3으로 표시되는 화합물로부터 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(단계 2);를 포함하는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조방법을 제공한다.
[반응식 1]
Figure pat00028
상기 반응식 1에 있어서,
Figure pat00029
는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고; 및
X는 O이다.
이하, 상기 반응식 1로 표시되는 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조방법을 단계별로 상세히 설명한다.
상기 반응식 1로 표시되는 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조방법에 있어서, 상기 단계 1은 화학식 2로 표시되는 화합물로부터 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계이다.
이때, 상기 단계는 고리화 반응으로, 이에 제한되지 않으나, 아세트산 무수물을 사용하여 반응을 진행할 수 있고, 상기 단계에서 반응시간은 특별한 제약은 없으나, 5-35시간 동안 반응하는 것이 바람직하다.
가장 바람직한 양태로, 본 발명의 하기 실시예와 같이 수행할 수 있되, 이로부터 실험의 양태, 조건 등의 변경 및 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 상기 화학식 2로부터 제조될 수 있는 방법은 본 발명의 범위에 포함된다.
상기 반응식 1로 표시되는 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조방법에 있어서, 상기 단계 2는 상기 단계 1에서 제조한 화학식 3으로 표시되는 화합물로부터 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 단계이다.
이때, 상기 단계는 브롬화 반응으로, 이에 제한되지 않으나, CBr4를 사용하여 반응을 진행할 수 있고, 상기 단계에 사용 가능한 용매로는 H2O, 에탄올, 테트라하이드로퓨란(THF), 디클로로메탄, 톨루엔, 아세토니트릴, 디메틸포름아미드 등을 사용할 수 있고, 바람직하게는 테트라하이드로퓨란(THF)을 사용할 수 있다. 또한, 반응시간은 특별한 제약은 없으나, 3-30시간 동안 반응하는 것이 바람직하다. 나아가, 반응 온도는, 실온 또는 20 내지 30℃에서 수행하는 것이 바람직하다.
가장 바람직한 양태로, 본 발명의 하기 실시예와 같이 수행할 수 있되, 이로부터 실험의 양태, 조건 등의 변경 및 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 상기 화학식 3으로부터 제조될 수 있는 방법은 본 발명의 범위에 포함된다.
나아가, 본 발명은 하기 반응식 2에 나타난 바와 같이,
화학식 2로 표시되는 화합물로부터 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 제조한 화학식 3으로 표시되는 화합물로부터 화학식 4로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(단계 2);
상기 단계 2에서 제조한 화학식 4로 표시되는 화합물과, 화학식 5로 표시되는 화합물을 반응시켜 화학식 6으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(단계 3); 및
상기 단계 3에서 제조한 화학식 6으로 표시되는 화합물로부터 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(단계 4);를 포함하는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조방법을 제공한다.
[반응식 2]
Figure pat00030
상기 반응식 2에 있어서,
Figure pat00031
및 R1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고; 및
X는 NR1이다.
이하, 상기 반응식 2로 표시되는 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조방법을 단계별로 상세히 설명한다.
상기 반응식 2로 표시되는 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조방법에 있어서, 상기 단계 1은 화학식 2로 표시되는 화합물로부터 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계이다.
이때, 상기 단계는 고리화 반응으로, 이에 제한되지 않으나, 아세트산 무수물을 사용하여 반응을 진행할 수 있고, 상기 단계에서 반응시간은 특별한 제약은 없으나, 5-35시간 동안 반응하는 것이 바람직하다.
가장 바람직한 양태로, 본 발명의 하기 실시예와 같이 수행할 수 있되, 이로부터 실험의 양태, 조건 등의 변경 및 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 상기 화학식 2로부터 제조될 수 있는 방법은 본 발명의 범위에 포함된다.
상기 반응식 2로 표시되는 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조방법에 있어서, 상기 단계 2는 상기 단계 1에서 제조한 화학식 3으로 표시되는 화합물로부터 화학식 4로 표시되는 화합물을 제조하는 단계이다.
이때, 상기 단계는 브롬화 반응으로, 이에 제한되지 않으나, CBr4를 사용하여 반응을 진행할 수 있고, 상기 단계에 사용 가능한 용매로는 H2O, 에탄올, 테트라하이드로퓨란(THF), 디클로로메탄, 톨루엔, 아세토니트릴, 디메틸포름아미드 등을 사용할 수 있고, 바람직하게는 테트라하이드로퓨란(THF)을 사용할 수 있다. 또한, 반응시간은 특별한 제약은 없으나, 3-30시간 동안 반응하는 것이 바람직하다. 나아가, 반응 온도는, 실온 또는 20 내지 30℃에서 수행하는 것이 바람직하다.
가장 바람직한 양태로, 본 발명의 하기 실시예와 같이 수행할 수 있되, 이로부터 실험의 양태, 조건 등의 변경 및 상기 화학식 4로 표시되는 화합물을 상기 화학식 3으로부터 제조될 수 있는 방법은 본 발명의 범위에 포함된다.
상기 반응식 2로 표시되는 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조방법에 있어서, 상기 단계 3은 상기 단계 2에서 제조한 화학식 4로 표시되는 화합물과, 화학식 5로 표시되는 화합물을 반응시켜 화학식 6으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계이다.
이때, 상기 단계는 상기 화학식 1의 X 위치에 N-R1을 도입하는 단계로, 이에 제한되지 않으나, 상기 단계에 사용 가능한 용매로는 H2O, 에탄올, 테트라하이드로퓨란(THF), 디클로로메탄, 톨루엔, 아세토니트릴, 디메틸포름아미드 등을 사용할 수 있고, 바람직하게는 디클로로메탄을 사용할 수 있다. 또한, 반응시간은 특별한 제약은 없으나, 0.5-20시간 동안 반응하는 것이 바람직하다. 나아가, 반응 온도는, 실온 또는 0 내지 30℃에서 수행하는 것이 바람직하다.
가장 바람직한 양태로, 본 발명의 하기 실시예와 같이 수행할 수 있되, 이로부터 실험의 양태, 조건 등의 변경 및 상기 화학식 4로 표시되는 화합물을, 화학식 5로 표시되는 화합물을 반응시켜 화학식 6으로 표시되는 화합물을 제조하는 방법이라면 본 발명의 범위에 포함된다.
상기 반응식 2로 표시되는 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조방법에 있어서, 상기 단계 4는 상기 단계 3에서 제조한 화학식 6으로 표시되는 화합물로부터 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 단계이다.
이때, 상기 단계는 이에 제한되지 않으나, p-톨루엔설폰산으로 진행할 수 있고, 상기 단계에 사용 가능한 용매로는 H2O, 에탄올, 테트라하이드로퓨란(THF), 디클로로메탄, 톨루엔, 아세토니트릴, 디메틸포름아미드 등을 사용할 수 있고, 바람직하게는 톨루엔을 사용할 수 있다. 또한, 반응시간은 특별한 제약은 없으나, 0.5-20시간 동안 반응하는 것이 바람직하다.
가장 바람직한 양태로, 본 발명의 하기 실시예와 같이 수행할 수 있되, 이로부터 실험의 양태, 조건 등의 변경 및 상기 화학식 6으로 표시되는 화합물로부터 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조할 수 있는 방법이라면 본 발명의 범위에 포함된다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 치주질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
여기서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 세균의 쿼럼센싱을 억제하는 기전을 가지며, 또한 세균의 생체막(biofilm) 형성을 억제하는 기전을 가진다. 이로부터 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 적용되는 부위에 노출되어 있는 세균의 병리적인 활성을 저해할 수 있다. 바람직하게 인체 또는 포유류의 구강 내에서, 구강질환 치주질환, 구체적으로 치주염, 치은염 등의 예방 또는 치료용 약학적 조성물의 유효성분으로 사용될 수 있다. 또한, 전술된 효과를 적용할 수 있는 인체 또는 포유류의 신체 내에 세균으로부터 유발되는 염증과 같은 질환에 적용되어 유용한 효과를 나타낼 수 있고, 이는 본 발명의 범위에 포함된다.
보다 면밀히, 쿼럼센싱(Quorum sensing)은 적정밀도 인식으로 표현할 수 있으며, 각각의 세균 개체들이 자기유도 물질(autoinducer)이나 페로몬(pheromone)과 같은 저분자의 신호전달 물질들을 세포 외부에 축적하여 활발한 증식을 유도하고 정족수(quorum)를 채우는 일련의 생물 현상을 지칭한다. 구체적으로, 세균을 이루는 단백질 가운데 N-아실 호모세린 락톤 합성 단백질(N-acyl homoserine lactone synthase protein)은 노르말 아실 호모세린 락톤(N-Acyl Homoserine Lactone, AHL)이라는 신호전달 물질을 합성한다. 합성된 노르말 아실 호모세린 락톤은 세균이 성장하는 과정에서 세포막을 통하여 자유롭게 확산되고, 세포 외부의 환경에 축적된다. 세균의 밀도가 높아져 세포 외부에 축적된 신호전달 물질이 일정 농도에 도달하면, 신호전달 물질은 다시 세포 내로 들어와 조절단백질(transcriptional regulator)과 결합하여 특정 유전자의 발현을 촉진한다. 세균들은 상술한 쿼럼센싱 기작을 통하여 생물막(biofilm)의 형성, 발병력(virulence), 생체발광(bioluminescence), 항생제 생산 또는 접합에 의한 종양유도 플라스미드(Ti plasmide)의 전달 등과 같은 다양한 생리현상을 조절한다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 세균이 합성하는 신호전달 물질인 노르말 아실 호모세린 락톤(N-Acyl Homoserine Lactone, AHL)과 구조적으로 유사하므로, 이를 주위에 작용시킨다면 세균 간의 의사소통을 방해하여 유전자 발현을 막아 항생제에 대한 내성을 키우는 것으로 알려진 생물막(biofilm)의 형성을 억제할 뿐만 아니라 세균 번식을 막을 수 있을 것이다.
이와 관련하여 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체, 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염의 퀴럼센싱 신호분자인 AI-2(Autoinducer-2) 억제활성을 평가하기 위하여 실험을 수행한 결과, 본 발명에 따른 실시예 화합물은 퀴럼센싱 신호분자인 AI-2(Autoinducer-2)를 억제하여 생물학적 발광(bioluminescenece) 값이 작은 것으로 나타났다(실험예 1 참조).
또한, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염의, 세균의 생물막(Biofilm) 형성 억제능력을 평가하기 위하여 실험을 수행한 결과, 본 발명에 따른 실시예 화합물은 세균과 함께 배양하였을 때, 생물막(Biofilm) 형성 정도를 낮추는 것으로 나타났다(실험예 2 참조).
나아가, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염의, 숙주세포 즉 정상세포에서의 세포독성을 평가하는 실험을 수행한 결고, 본 발명에 따른 화합물 모두 숙주세포 독성은 거의 없으며, 이에 약물로 사용하기 적합한 것으로 확인되었다(실험예 3 참조).
또한, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염의, 치은염 치주염과 같은 치주질환 치료를 위한 질환 치료 약물로서 적합한지 평가하기 위한 실험을 수행한 결과, 대조군으로 사용된 퓨라논은 숙주세포 즉 정상세포에서의 염증반응을 유도하는 반면, 본 발명 화합물은 정상세포에서의 염증반응을 유도하지 않는 바, 특히 치료제로서 유의미한 우수성을 확이할 수 있었다(실험예 4 참조).
따라서, 본 발명에 따른 신규한 퓨라논 유도체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 세균 간의 의사소통을 방해하는 퀴럼센싱 길항제로서 우수한 성능을 나타내어 항생제에 대한 내성을 키우는 것으로 알려진 생물막(biofilm)의 형성을 효과적으로 차단할 수 있고, 세균들의 번식을 저지할 수 있으므로, 치주질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물로 유용하게 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 임상 투여시에 경구 및 비경구의 여러 가지 제형으로 투여될 수 있으며, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 제조된다.
경구투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환자, 산제, 과립제, 캡슐제, 트로키제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 하나 이상의 본 발명의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose) 또는 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용 액제, 유제 또는 시럽제 등이 해당되는데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁용제, 유제, 동결건조제제, 좌제 등이 포함된다.
비수성용제, 현탁 용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤, 젤라틴 등이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 화합물의 인체에 대한 효과적인 투여량은 환자의 나이, 몸무게, 성별, 투여형태, 건강상태 및 질환 정도에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로 약 0.001-100 mg/kg/일이며, 바람직하게는 0.01-35 mg/kg/일이다. 몸무게가 70 ㎏인 성인 환자를 기준으로 할 때, 일반적으로 0.07-7000 mg/일이며, 바람직하게는 0.7-2500 ㎎/일이며, 의사 또는 약사의 판단에 따라 일정시간 간격으로 1일 1회 내지 수회로 분할 투여할 수도 있다.
나아가, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 치주질환의 예방 또는 개선용 치약 조성물을 제공한다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 치주질환의 예방 또는 개선용 가글 조성물을 제공한다.
이때, 상기 치약 또는 가글 조성물은 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염이 의약외품의 유효성분, 주요성분 또는 보조성분으로 포함되어, 전술된 세균의 쿼럼센싱 억제, 생물막 형성 억제, 향균효과를 나타낼 수 있음을 말한다.
따라서, 치약 또는 가글 조성물 외에도 의약외품으로 사용될 수 있는 범위에서 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 사용한다면, 본 발명의 범위에 포함되는 것이다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의하여 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 3-(디브로모메틸렌)-헥사히드로이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
Figure pat00032
트리페닐포스핀(0.79 g, 3.0 mmol)을 3 ml의 THF에 녹이고, 질소 기체하에 0℃로 냉각하였다. 여기에, CBr4(0.50 g, 1.5 mmol)이 녹아있는 THF(3.0 ml) 용액을 첨가하고, 용액의 색이 황색으로 변할때까지 교반하였다. 변색 후, TEA(0.27 ml, 1.5 mmol)를 한 방울씩 5분 동안 첨가한 후, 사이클로헥산디카르복실산 무수물(0.15 g, 1.0 mmol)이 녹아있는 THF(1 ml) 용액을 점직적으로 첨가하였다. 반응 용액을 0℃에서 30분 동안 교반한 후, 상기 반응 용액을 실온으로 맞추어준 뒤, 3시간 동안 교반하였다. NH4Cl 포화 수용액으로 반응을 퀀칭하였다. 이후, 상이 분리되면, 헥산으로 수층을 추출하였다. 합하여진 유기층을 감압하에 농축하였다. 얻어진 잔여물을 에톡시에탄에 녹이고, 셀라이트 패드에 여과시켰다. 전술된 과정 후, 얻어진 용액을 회전 증발하여 농축하고, 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물을 수득하였다(0.12 g, 40%).
수득된 목적 화합물의 NMR 그래프를 도 2에 도시하였다.
도 1의 상단 그래프는 실시예 1의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 1의 하단 그래프는 실시예 1의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 3.31 - 3.19 (m, 1H), 2.98 (t, J = 6.8 Hz, 1H), 2.22 (t, J = 14.3 Hz, 2H), 1.72 (d, J = 15.0 Hz, 2H), 1.35 - 1.05 (m, 4H). 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ 174.1, 158.2, 68.9, 40.7, 40.0, 26.5, 23.0, 22.3.
<실시예 2> 3-(디브로모메틸렌)이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
Figure pat00033
트리페닐포스핀(1.6 g, 6.0 mmol)을 6 ml의 THF에 녹이고, 질소 기체하에 0℃로 냉각하였다. 여기에, CBr4(1.0 g, 3.0 mmol)이 녹아있는 THF(6.0 ml) 용액을 첨가하고, 용액의 색이 황색으로 변할때까지 교반하였다. 변색 후, TEA(1.1 ml, 6.0 mmol)를 한 방울씩 5분 동안 첨가한 후, 프탈산 무수물(0.15 g, 1.0 mmol)이 녹아있는 THF(1 ml) 용액을 점직적으로 첨가하였다. 반응 용액을 0℃에서 1시간 동안 교반한 후, 상기 반응 용액을 실온으로 맞추어준 뒤, 밤새도록 교반하였다. NH4Cl 포화 수용액으로 반응을 퀀칭하였다. 이후, 상이 분리되면, 헥산으로 수층을 추출하였다. 합하여진 유기층을 감압하에 농축하였다. 얻어진 잔여물을 에톡시에탄에 녹이고, 셀라이트 패드에 여과시켰다. 전술된 과정 후, 얻어진 용액을 회전 증발하여 농축하고, 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물을 수득하였다(0.091 g, 30%).
수득된 목적 화합물의 NMR 그래프를 도 4에 도시하였다.
도 2의 상단 그래프는 실시예 2의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 2의 하단 그래프는 실시예 2의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 8.32 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.95 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.90 (t, J = 7.7 Hz, 1H), 7.75 (t, J = 7.5 Hz, 1H). 13C NMR (DMSO-d6,125 MHz) δ 164.0, 145.5, 135.8, 135.6, 131.4, 126.0, 125.3, 123.7, 77.3.
< 실시예 3> 3-( 디브로모메틸렌 )-4,5,6,7- 테트라히드로이소벤조퓨란 -1(3H)-온의 제조
Figure pat00034
트리페닐포스핀(1.6 g, 6.0 mmol)을 6 ml의 THF에 녹이고, 질소 기체하에 0℃로 냉각하였다. 여기에, CBr4(1.0 g, 3.0 mmol)이 녹아있는 THF(6.0 ml) 용액을 첨가하고, 용액의 색이 황색으로 변할때까지 교반하였다. 변색 후, TEA(1.08 ml, 6.0 mmol)를 한 방울씩 5분 동안 첨가한 후, 1-사이클로헥센디카르복실산 무수물(0.15 g, 1.0 mmol)이 녹아있는 THF(1 ml) 용액을 점직적으로 첨가하였다. 반응 용액을 0℃에서 30분 동안 교반한 후, 상기 반응 용액을 실온으로 맞추어준 뒤, 6시간 동안 교반하였다. NH4Cl 포화 수용액으로 반응을 퀀칭하였다. 이후, 상이 분리되면, 헥산으로 수층을 추출하였다. 합하여진 유기층을 감압하에 농축하였다. 얻어진 잔여물을 에톡시에탄에 녹이고, 셀라이트 패드에 여과시켰다. 전술된 과정 후, 얻어진 용액을 회전 증발하여 농축하고, 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물을 수득하였다(0.20 g, 65%).
수득된 목적 화합물의 NMR 그래프를 도 3에 도시하였다.
도 3의 상단 그래프는 실시예 3의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 3의 하단 그래프는 실시예 3의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 2.74 - 2.69 (m, 2H), 2.16 - 2.11 (m, 2H), 1.72 - 1.68 (m, 2H), 1.63 - 1.59 (m, 2H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 166.5, 149.7, 148.6, 131.2, 78.4, 25.0, 21.3, 20.5, 20.1.
< 실시예 4> 3-( 디브로모메틸렌 )-5,6- 디히드로 -3H- 사이클로펜타[c]퓨란 -1(4H)-온의 제조
Figure pat00035
트리페닐포스핀(1.6 g, 6.0 mmol)을 6 ml의 THF에 녹이고, 질소 기체하에 0℃로 냉각하였다. 여기에, CBr4(1.0 g, 3.0 mmol)이 녹아있는 THF(6.0 ml) 용액을 첨가하고, 용액의 색이 황색으로 변할때까지 교반하였다. 변색 후, TEA(1.08 ml, 6.0 mmol)를 한 방울씩 5분 동안 첨가한 후, 1-사이클로펜텐-1,2-디카르복실산 무수물(0.14 g, 1.0 mmol)이 녹아있는 THF(1 ml) 용액을 점직적으로 첨가하였다. 반응 용액을 0℃에서 30분 동안 교반한 후, 상기 반응 용액을 실온으로 맞추어준 뒤, 밤새도록 교반하였다. NH4Cl 포화 수용액으로 반응을 퀀칭하였다. 이후, 상이 분리되면, 헥산으로 수층을 추출하였다. 합하여진 유기층을 감압하에 농축하였다. 얻어진 잔여물을 에톡시에탄에 녹이고, 셀라이트 패드에 여과시켰다. 전술된 과정 후, 얻어진 용액을 회전 증발하여 농축하고, 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물을 수득하였다(0.080 g, 27%).
수득된 목적 화합물의 NMR 그래프를 도 18에 도시하였다.
도 4의 상단 그래프는 실시예 4의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 4의 하단 그래프는 실시예 4의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 2.96 - 2.91 (m, 2H), 2.48 - 2.39 (m, 4H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 162.5, 162.2, 146.5, 140.9, 79.4, 29.5, 28.1, 25.1.
< 실시예 5> 3-( 디브로모메틸렌 )- 헥사히드로사이클로펜타[c]퓨란 -1(3H)-온의 제조
Figure pat00036
트리페닐포스핀(1.6 g, 6.0 mmol)을 6 ml의 THF에 녹이고, 질소 기체하에 0℃로 냉각하였다. 여기에, CBr4(1.0 g, 3.0 mmol)이 녹아있는 THF(6.0 ml) 용액을 첨가하고, 용액의 색이 황색으로 변할때까지 교반하였다. 변색 후, TEA(1.08 ml, 6.0 mmol)를 한 방울씩 5분 동안 첨가한 후, cis-1,2-사이클로펜탄디카르복실산 무수물(0.14 g, 1.0 mmol)이 녹아있는 THF(1 ml) 용액을 점직적으로 첨가하였다. 반응 용액을 0℃에서 30분 동안 교반한 후, 상기 반응 용액을 실온으로 맞추어준 뒤, 밤새도록 교반하였다. NH4Cl 포화 수용액으로 반응을 퀀칭하였다. 이후, 상이 분리되면, 헥산으로 수층을 추출하였다. 합하여진 유기층을 감압하에 농축하였다. 얻어진 잔여물을 에톡시에탄에 녹이고, 셀라이트 패드에 여과시켰다. 전술된 과정 후, 얻어진 용액을 회전 증발하여 농축하고, 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물을 수득하였다(0.071 g, 24%).
수득된 목적 화합물의 NMR 그래프를 도 1에 도시하였다.
도 5의 상단 그래프는 실시예 5의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 5의 하단 그래프는 실시예 5의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 3.50 - 3.48 (m, 2H), 2.04 - 1.82 (m, 4H), 1.73 - 1.66 (m, 1H), 1.39 - 1.30 (m, 1H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 176.5, 155.4, 68.0, 45.8, 43.8, 32.2, 30.8, 25.6.
<실시예 6> 3-(디브로모메틸렌)-5-메틸이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
Figure pat00037
트리페닐포스핀(1.6 g, 6.0 mmol)을 6 ml의 THF에 녹이고, 질소 기체하에 0℃로 냉각하였다. 여기에, CBr4(1.0 g, 3.0 mmol)이 녹아있는 THF(6.0 ml) 용액을 첨가하고, 용액의 색이 황색으로 변할때까지 교반하였다. 변색 후, TEA(1.08 ml, 6.0 mmol)를 한 방울씩 5분 동안 첨가한 후, 4-메틸프탈산 무수물(0.16 g, 1.0 mmol)이 녹아있는 THF(1 ml) 용액을 점직적으로 첨가하였다. 반응 용액을 0℃에서 30분 동안 교반한 후, 상기 반응 용액을 실온으로 맞추어준 뒤, 밤새도록 교반하였다. NH4Cl 포화 수용액으로 반응을 퀀칭하였다. 이후, 상이 분리되면, 헥산으로 수층을 추출하였다. 합하여진 유기층을 감압하에 농축하였다. 얻어진 잔여물을 에톡시에탄에 녹이고, 셀라이트 패드에 여과시켰다. 전술된 과정 후, 얻어진 용액을 회전 증발하여 농축하고, 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물을 수득하였다(0.086 g, 27%).
수득된 목적 화합물의 NMR 그래프를 도 5에 도시하였다.
도 6의 상단 그래프는 실시예 6의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 6의 하단 그래프는 실시예 6의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 8.18 (s, 1H), 7.87 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.60 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 2.52 (s, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 164.0, 146.9, 136.3, 132.6, 126.0, 124.0, 122.9, 22.0.
<실시예 7> 3-(디브로모메틸렌)-5-메톡시이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
Figure pat00038
단계 1: 디메틸 4-히드록시프탈레이트의 제조
4-히드록시프탈산(1.09 g, 6.0 mmol)을 메탄올 12 ml에 녹였다. 여기에 촉매로서 H2SO4(0.054 ml, 1.02 mmol)를 첨가하고, 이것을 환류하에 밤새도록 교반하였다. 감압하에 용매를 제거하고, 얻어진 고체를 디클로로메탄에 녹인 뒤, 물로 씻어주었다. 합하여진 유기층을 MgSO4로 건조하고, 감압하에 용매를 제거하여, 정제되지 않은 목적 화합물을 수득하였다(1.20 g, 95%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 10.61 (s, 1H), 7.70 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.97 (dd, J = 8.4, 2.5 Hz, 1H), 6.95 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 3.79 (s, 3H), 3.76 (s, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 168.3, 166.2, 160.8, 135.8, 131.7, 119.8, 117.1, 114.8, 52.5, 52.1.
단계 2: 디메틸 4-메톡시프탈레이트의 제조
상기 단계 1에서 제조된 화합물(0.4 g, 1.9 mmol)을 3 ml의 아세톤에 녹이고, K2CO3(1.3 g, 9.5 mmol)과 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 요오도메탄(0.35 ml, 5.7 mmol)을 첨가하고, 이것을 환류하에 밤새도록 교반하였다. 여과하여 K2CO3를 제거하고, 감압하에 용매를 제거하였다. 용매를 증발시킨 후, 이로부터 얻어진 생성물을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피 하여, 목적 화합물을 수득하였다(0.35 g, 83%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.79 (d, J = 9.1 Hz, 1H), 7.15 (dd, J = 7.4, 2.4 Hz, 2H), 3.85 (s, 3H), 3.81 (s, 3H), 3.79 (s, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 167.9, 166.0, 161.8, 135.5, 131.4, 121.4, 115.9, 113.4, 55.8, 52.5, 52.3.
단계 3: 4-메톡시프탈산의 제조
상기 단계 2에서 제조한 화합물(0.31 g, 1.4 mmol)이 녹아있는 3 ml의 아세톤을 NaOH(0.34 g, 8.4 mmol)이 녹아있는 2 ml의 물로 처리하고, 이로부터 얻어진 용액을 실온에서 밤새도록 교반하였다. 아세톤을 증발시킨 후, 혼합물을 6 M HCl로 산성화하여 pH 2로 맞추어 주고, 에틸아세테이트로 추출하였다. 합하여진 유기층을 MgSO4로 건조시키고 감압하에 농축하여 정제되지 않은 목적 화합물을 수득하였다(0.27 g, 97%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 12.94 (s, 2H), 7.74 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.07 (dd, J = 8.5, 2.7 Hz, 1H), 7.05 (d, J = 2.5 Hz, 1H), 3.83 (s, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 169.3, 167.4, 161.4, 137.1, 131.3, 122.7, 115.1, 113.0, 55.7.
단계 4: 5-메톡시이소벤조퓨란-1,3-디온의 제조
상기 단계 3에서 제조한 화합물(0.23 g, 1.2 mmol)을 4 ml의 무수 아세트산에 녹이고, 이 용액을 환류하에 18시간 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 이것을 회전 증발로 농축한 뒤, 얻어진 잔여물을 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 목적 화합물을 수득하였다(0.21 g, 98%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.99 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.58 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 7.48 (dd, J = 8.5, 2.3 Hz, 1H), 3.97 (s, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 165.7, 163.1, 162.7, 134.0, 127.2, 122.9, 122.7, 109.3, 56.7.
단계 5: 3-(디브로모메틸렌)-5-메톡시이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
트리페닐포스핀(1.3 g, 5.1 mmol)을 6 ml의 THF에 녹이고, 질소 기체하에 0℃로 냉각하였다. 여기에, CBr4(0.84 g, 2.5 mmol)이 녹아있는 THF(5.0 ml) 용액을 첨가하고, 용액의 색이 황색으로 변할때까지 교반하였다. 변색 후, TEA(0.91 ml, 5.1 mmol)를 한 방울씩 5분 동안 첨가한 후, 상기 단계 4에서 제조한 화합물(0.15 g, 0.85 mmol)이 녹아있는 THF(1 ml) 용액을 점직적으로 첨가하였다. 반응 용액을 0℃에서 30분 동안 교반한 후, 상기 반응 용액을 실온으로 맞추어준 뒤, 밤새도록 교반하였다. NH4Cl 포화 수용액으로 반응을 퀀칭하였다. 이후, 상이 분리되면, 헥산으로 수층을 추출하였다. 합하여진 유기층을 감압하에 농축하였다. 얻어진 잔여물을 에톡시에탄에 녹이고, 셀라이트 패드에 여과시켰다. 전술된 과정 후, 얻어진 용액을 회전 증발하여 농축하고, 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물을 수득하였다(0.077 g, 27%).
수득된 목적 화합물의 NMR 그래프를 도 7에 도시하였다.
도 7의 상단 그래프는 실시예 7의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 7의 하단 그래프는 실시예 7의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.91 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.76 (s, 1H), 7.32 (d, J = 7.0 Hz, 1H), 3.93 (s, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 165.0, 163.5, 145.1, 138.2, 127.9, 118.2, 117.5, 108.2, 77.4, 56.2.
<실시예 8> 3-(디브로모메틸렌)-5-에톡시이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
Figure pat00039
단계 1: 디메틸 4-히드록시프탈레이트의 제조
4-히드록시프탈산(1.09 g, 6.0 mmol)을 메탄올 12 ml에 녹였다. 여기에 촉매로서 H2SO4(0.054 ml, 1.02 mmol)를 첨가하고, 이것을 환류하에 밤새도록 교반하였다. 감압하에 용매를 제거하고, 얻어진 고체를 디클로로메탄에 녹인 뒤, 물로 씻어주었다. 합하여진 유기층을 MgSO4로 건조하고, 감압하에 용매를 제거하여, 정제되지 않은 목적 화합물을 수득하였다(1.20 g, 95%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 10.61 (s, 1H), 7.70 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.97 (dd, J = 8.4, 2.5 Hz, 1H), 6.95 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 3.79 (s, 3H), 3.76 (s, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 168.3, 166.2, 160.8, 135.8, 131.7, 119.8, 117.1, 114.8, 52.5, 52.1.
단계 2: 디메틸 4-에톡시프탈레이트의 제조
상기 단계 1에서 제조된 화합물(0.47 g, 2.3 mmol)을 4 ml의 아세톤에 녹이고, K2CO3(1.6 g, 11.3 mmol)과 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 요오도에탄(0.54 ml, 6.8 mmol)을 첨가하고, 이것을 환류하에 밤새도록 교반하였다. 여과하여 K2CO3를 제거하고, 감압하에 용매를 제거하였다. 용매를 증발시킨 후, 이로부터 얻어진 생성물을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피 하여, 목적 화합물을 수득하였다(0.44 g, 81%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.77 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 7.14 - 7.10 (m, 2H), 4.11 (q, J = 6.9 Hz, 2H), 3.80 (s, 3H), 3.78 (s, 3H), 1.33 (t, J = 7.0 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 167.9, 166.0, 161.1, 135.5, 131.4, 121.2, 116.2, 113.8, 63.9, 52.5, 52.2, 14.3.
단계 3: 4-에톡시프탈산의 제조
상기 단계 2에서 제조한 화합물(0.36 g, 1.5 mmol)이 녹아있는 3 ml의 아세톤을 NaOH(0.36 g, 9.0 mmol)이 녹아있는 2 ml의 물로 처리하고, 이로부터 얻어진 용액을 실온에서 밤새도록 교반하였다. 아세톤을 증발시킨 후, 혼합물을 6 M HCl로 산성화하여 pH 2로 맞추어 주고, 에틸아세테이트로 추출하였다. 합하여진 유기층을 MgSO4로 건조시키고 감압하에 농축하여 정제되지 않은 목적 화합물을 수득하였다(0.31 g, 97%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 12.92 (s, 2H), 7.72 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 7.05 (dd, J = 8.6, 2.6 Hz, 1H), 7.02 (d, J = 2.6 Hz, 1H), 4.11 (q, J = 7.0 Hz, 2H), 1.33 (t, J = 7.0 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 169.2, 167.3, 160.6, 137.1, 131.2, 122.5, 115.4, 113.4, 63.7, 14.4.
단계 4: 5-에톡시이소벤조퓨란-1,3-디온의 제조
상기 단계 3에서 제조한 화합물(0.36 g, 1.7 mmol)을 5 ml의 무수 아세트산에 녹이고, 이 용액을 환류하에 18시간 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 이것을 회전 증발로 농축한 뒤, 얻어진 잔여물을 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 목적 화합물을 수득하였다(0.32 g, 97%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.96 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.53 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 7.45 (dd, J = 8.4, 2.3 Hz, 1H), 4.25 (q, J = 7.0 Hz, 2H), 1.37 (t, J = 7.0 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 164.92, 163.1, 162.6, 134.0, 127.2, 123.1, 122.5, 109.6, 64.9, 14.3.
단계 5: 3-(디브로모메틸렌)-5-에톡시이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
트리페닐포스핀(1.4 g, 5.2 mmol)을 4.5 ml의 THF에 녹이고, 질소 기체하에 0℃로 냉각하였다. 여기에, CBr4(0.87 g, 2.6 mmol)이 녹아있는 THF(5.0 ml) 용액을 첨가하고, 용액의 색이 황색으로 변할때까지 교반하였다. 변색 후, TEA(0.94 ml, 5.2 mmol)를 한 방울씩 5분 동안 첨가한 후, 상기 단계 4에서 제조한 화합물(0.17 g, 0.87 mmol)이 녹아있는 THF(1 ml) 용액을 점직적으로 첨가하였다. 반응 용액을 0℃에서 30분 동안 교반한 후, 상기 반응 용액을 실온으로 맞추어준 뒤, 밤새도록 교반하였다. NH4Cl 포화 수용액으로 반응을 퀀칭하였다. 이후, 상이 분리되면, 헥산으로 수층을 추출하였다. 합하여진 유기층을 감압하에 농축하였다. 얻어진 잔여물을 에톡시에탄에 녹이고, 셀라이트 패드에 여과시켰다. 전술된 과정 후, 얻어진 용액을 회전 증발하여 농축하고, 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물을 수득하였다(0.076 g, 25%).
수득된 목적 화합물의 NMR 그래프를 도 8에 도시하였다.
도 8의 상단 그래프는 실시예 8의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 8의 하단 그래프는 실시예 8의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.90 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.76 (s, 1H), 7.31 (d, J = 7.0 Hz, 1H), 4.20 (q, J = 6.8 Hz, 2H), 1.39 (t, J = 6.9 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 164.3, 163.6, 145.2, 138.2, 128.0, 118.4, 117.3, 108.7, 77.4, 64.6, 14.3
<실시예 9> 3-(디브로모메틸렌)-5-프로폭시이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
Figure pat00040
단계 1: 디메틸 4-히드록시프탈레이트의 제조
4-히드록시프탈산(1.09 g, 6.0 mmol)을 메탄올 12 ml에 녹였다. 여기에 촉매로서 H2SO4(0.054 ml, 1.02 mmol)를 첨가하고, 이것을 환류하에 밤새도록 교반하였다. 감압하에 용매를 제거하고, 얻어진 고체를 디클로로메탄에 녹인 뒤, 물로 씻어주었다. 합하여진 유기층을 MgSO4로 건조하고, 감압하에 용매를 제거하여, 정제되지 않은 목적 화합물을 수득하였다(1.20 g, 95%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 10.61 (s, 1H), 7.70 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.97 (dd, J = 8.4, 2.5 Hz, 1H), 6.95 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 3.79 (s, 3H), 3.76 (s, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 168.3, 166.2, 160.8, 135.8, 131.7, 119.8, 117.1, 114.8, 52.5, 52.1.
단계 2: 디메틸 4-프로폭시프탈레이트의 제조
상기 단계 1에서 제조된 화합물(0.44 g, 2.1 mmol)을 4 ml의 아세톤에 녹이고, K2CO3(1.5 g, 10.7 mmol)과 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 요오도프로판(0.62 ml, 6.4 mmol)을 첨가하고, 이것을 환류하에 밤새도록 교반하였다. 여과하여 K2CO3를 제거하고, 감압하에 용매를 제거하였다. 용매를 증발시킨 후, 이로부터 얻어진 생성물을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피 하여, 목적 화합물을 수득하였다(0.43 g, 81%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.77 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 7.15 - 7.11 (m, 2H), 4.01 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 3.81 (s, 3H), 3.78 (s, 3H), 1.79 - 1.66 (m, 2H), 0.96 (t, J = 7.4 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 167.9, 166.0, 161.3, 135.5, 131.4, 121.2, 116.2, 113.8, 69.6, 52.5, 52.2, 21.8, 10.1.
단계 3: 4-프로폭시프탈산의 제조
상기 단계 2에서 제조한 화합물(0.42 g, 1.7 mmol)이 녹아있는 3 ml의 아세톤을 NaOH(0.40 g, 10.0 mmol)이 녹아있는 3 ml의 물로 처리하고, 이로부터 얻어진 용액을 실온에서 밤새도록 교반하였다. 아세톤을 증발시킨 후, 혼합물을 6 M HCl로 산성화하여 pH 2로 맞추어 주고, 에틸아세테이트로 추출하였다. 합하여진 유기층을 MgSO4로 건조시키고 감압하에 농축하여 정제되지 않은 목적 화합물을 수득하였다(0.35 g, 96%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 12.92 (s, 2H), 7.72 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 7.06 (dd, J = 8.6, 2.6 Hz, 1H), 7.03 (d, J = 2.6 Hz, 1H), 4.01 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 1.74 (m, 2H), 0.97 (t, J = 7.4 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 169.2, 167.3, 160.8, 137.1, 131.3, 122.5, 115.4, 113.4, 69.5, 21.9, 10.3.
단계 4: 5-프로폭시이소벤조퓨란-1,3-디온의 제조
상기 단계 3에서 제조한 화합물(0.25 g, 1.1 mmol)을 4 ml의 무수 아세트산에 녹이고, 이 용액을 환류하에 18시간 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 이것을 회전 증발로 농축한 뒤, 얻어진 잔여물을 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 목적 화합물을 수득하였다(0.22 g, 94%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.97 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.55 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 7.47 (dd, J = 8.4, 2.3 Hz, 1H), 4.16 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 1.81 - 1.72 (m, 2H), 0.99 (t, J = 7.4 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 165.1, 163.1, 162.7, 134.0, 127.2, 123.1, 122.5, 109.6, 70.5, 21.7, 10.2.
단계 5: 3-(디브로모메틸렌)-5-프로폭시이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
트리페닐포스핀(0.94 g, 3.6 mmol)을 4 ml의 THF에 녹이고, 질소 기체하에 0℃로 냉각하였다. 여기에, CBr4(0.60 g, 1.8 mmol)이 녹아있는 THF(5.0 ml) 용액을 첨가하고, 용액의 색이 황색으로 변할때까지 교반하였다. 변색 후, TEA(0.65 ml, 3.6 mmol)를 한 방울씩 5분 동안 첨가한 후, 상기 단계 4에서 제조한 화합물(0.12 g, 0.6 mmol)이 녹아있는 THF(1 ml) 용액을 점직적으로 첨가하였다. 반응 용액을 0℃에서 30분 동안 교반한 후, 상기 반응 용액을 실온으로 맞추어준 뒤, 밤새도록 교반하였다. NH4Cl 포화 수용액으로 반응을 퀀칭하였다. 이후, 상이 분리되면, 헥산으로 수층을 추출하였다. 합하여진 유기층을 감압하에 농축하였다. 얻어진 잔여물을 에톡시에탄에 녹이고, 셀라이트 패드에 여과시켰다. 전술된 과정 후, 얻어진 용액을 회전 증발하여 농축하고, 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물을 수득하였다(0.045 g, 21%).
수득된 목적 화합물의 NMR 그래프를 도 9에 도시하였다.
도 9의 상단 그래프는 실시예 9의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 9의 하단 그래프는 실시예 9의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.89 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.75 (s, 1H), 7.31 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 4.09 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 1.84 - 1.75 (m, 2H), 1.00 (t, J = 7.4 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 164.4, 163.5, 145.1, 138.1, 127.9, 118.5, 117.3, 108.7, 77.4, 70.2, 21.8, 10.3.
<실시예 10> 5-부톡시-3-(디브로모메틸렌)이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
Figure pat00041
단계 1: 디메틸 4-히드록시프탈레이트의 제조
4-히드록시프탈산(1.09 g, 6.0 mmol)을 메탄올 12 ml에 녹였다. 여기에 촉매로서 H2SO4(0.054 ml, 1.02 mmol)를 첨가하고, 이것을 환류하에 밤새도록 교반하였다. 감압하에 용매를 제거하고, 얻어진 고체를 디클로로메탄에 녹인 뒤, 물로 씻어주었다. 합하여진 유기층을 MgSO4로 건조하고, 감압하에 용매를 제거하여, 정제되지 않은 목적 화합물을 수득하였다(1.20 g, 95%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 10.61 (s, 1H), 7.70 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.97 (dd, J = 8.4, 2.5 Hz, 1H), 6.95 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 3.79 (s, 3H), 3.76 (s, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 168.3, 166.2, 160.8, 135.8, 131.7, 119.8, 117.1, 114.8, 52.5, 52.1.
단계 2: 디메틸 4-부톡시프탈레이트의 제조
상기 단계 1에서 제조된 화합물(0.28 g, 1.3 mmol)을 3 ml의 아세톤에 녹이고, K2CO3(0.93 g, 6.7 mmol)과 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 요오도부탄(0.46 ml, 4.03 mmol)을 첨가하고, 이것을 환류하에 밤새도록 교반하였다. 여과하여 K2CO3를 제거하고, 감압하에 용매를 제거하였다. 용매를 증발시킨 후, 이로부터 얻어진 생성물을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피 하여, 목적 화합물을 수득하였다(0.30 g, 84%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.77 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.15 - 7.12 (m, 2H), 4.06 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 3.80 (s, 3H), 3.78 (s, 3H), 1.75 - 1.65 (m, 2H), 1.46 - 1.37 (m, 2H), 0.92 (t, J = 7.4 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 167.9, 166.0, 161.3, 135.5, 131.4, 121.2, 116.2, 113.8, 67.9, 52.5, 52.2, 30.4, 18.6, 13.5
단계 3: 4-부톡시프탈산의 제조
상기 단계 2에서 제조한 화합물(0.27 g, 1.0 mmol)이 녹아있는 2 ml의 아세톤을 NaOH(0.24 g, 6.1 mmol)이 녹아있는 2 ml의 물로 처리하고, 이로부터 얻어진 용액을 실온에서 밤새도록 교반하였다. 아세톤을 증발시킨 후, 혼합물을 6 M HCl로 산성화하여 pH 2로 맞추어 주고, 에틸아세테이트로 추출하였다. 합하여진 유기층을 MgSO4로 건조시키고 감압하에 농축하여 정제되지 않은 목적 화합물을 수득하였다(0.23 g, 97%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 12.89 (s, 2H), 7.72 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 7.08 - 6.97 (m, 2H), 4.04 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 1.74 - 1.66 (m, 2H), 1.46 - 1.35 (m, 2H), 0.92 (t, J = 7.4 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 169.2, 167.4, 160.9, 137.1, 131.3, 122.5, 115.4, 113.5, 67.8, 30.6, 18.7, 13.7.
단계 4: 5-부톡시이소벤조퓨란-1,3-디온의 제조
상기 단계 3에서 제조한 화합물(0.22 g, 0.92 mmol)을 4 ml의 무수 아세트산에 녹이고, 이 용액을 환류하에 18시간 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 이것을 회전 증발로 농축한 뒤, 얻어진 잔여물을 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 목적 화합물을 수득하였다(0.19 g, 95%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.97 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.56 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 7.47 (dd, J = 8.5, 2.2 Hz, 1H), 4.20 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 1.79 - 1.68 (m, 2H), 1.51 - 1.38 (m, 2H), 0.94 (t, J = 7.4 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 165.1, 163.1, 162.7, 134.0, 127.2, 123.2, 122.5, 109.6, 68.8, 30.3, 18.6, 13.6.
단계 5: 5-부톡시-3-(디브로모메틸렌)이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
트리페닐포스핀(1.15 g, 4.4 mmol)을 5 ml의 THF에 녹이고, 질소 기체하에 0℃로 냉각하였다. 여기에, CBr4(0.73 g, 2.2 mmol)이 녹아있는 THF(5.0 ml) 용액을 첨가하고, 용액의 색이 황색으로 변할때까지 교반하였다. 변색 후, TEA(0.79 ml, 4.4 mmol)를 한 방울씩 5분 동안 첨가한 후, 상기 단계 4에서 제조한 화합물(0.16 g, 0.73 mmol)이 녹아있는 THF(1 ml) 용액을 점직적으로 첨가하였다. 반응 용액을 0℃에서 30분 동안 교반한 후, 상기 반응 용액을 실온으로 맞추어준 뒤, 밤새도록 교반하였다. NH4Cl 포화 수용액으로 반응을 퀀칭하였다. 이후, 상이 분리되면, 헥산으로 수층을 추출하였다. 합하여진 유기층을 감압하에 농축하였다. 얻어진 잔여물을 에톡시에탄에 녹이고, 셀라이트 패드에 여과시켰다. 전술된 과정 후, 얻어진 용액을 회전 증발하여 농축하고, 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물을 수득하였다(0.066 g, 24%).
수득된 목적 화합물의 NMR 그래프를 도 10에 도시하였다.
도 10의 상단 그래프는 실시예 10의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 10의 하단 그래프는 실시예 10의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.90 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.76 (s, 1H), 7.31 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 4.14 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 1.80 - 1.68 (m, 2H), 1.50 - 1.39 (m, 2H), 0.94 (t, J = 7.4 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 164.4, 163.5, 145.2, 138.2, 128.0, 118.4, 117.3, 108.7, 77.4, 68.4, 39.5, 30.4, 18.6, 13.6.
<실시예 11> 3-(디브로모메틸렌)-5-(펜틸옥시)이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
Figure pat00042
단계 1: 디메틸 4-히드록시프탈레이트의 제조
4-히드록시프탈산(1.09 g, 6.0 mmol)을 메탄올 12 ml에 녹였다. 여기에 촉매로서 H2SO4(0.054 ml, 1.02 mmol)를 첨가하고, 이것을 환류하에 밤새도록 교반하였다. 감압하에 용매를 제거하고, 얻어진 고체를 디클로로메탄에 녹인 뒤, 물로 씻어주었다. 합하여진 유기층을 MgSO4로 건조하고, 감압하에 용매를 제거하여, 정제되지 않은 목적 화합물을 수득하였다(1.20 g, 95%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 10.61 (s, 1H), 7.70 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.97 (dd, J = 8.4, 2.5 Hz, 1H), 6.95 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 3.79 (s, 3H), 3.76 (s, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 168.3, 166.2, 160.8, 135.8, 131.7, 119.8, 117.1, 114.8, 52.5, 52.1.
단계 2: 디메틸 4-펜틸옥시프탈레이트의 제조
상기 단계 1에서 제조된 화합물(0.16 g, 0.76 mmol)을 3 ml의 아세톤에 녹이고, K2CO3(0.53 g, 3.8 mmol)과 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 요오도펜탄(0.30 ml, 2.3 mmol)을 첨가하고, 이것을 환류하에 밤새도록 교반하였다. 여과하여 K2CO3를 제거하고, 감압하에 용매를 제거하였다. 용매를 증발시킨 후, 이로부터 얻어진 생성물을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피 하여, 목적 화합물을 수득하였다(0.17 g, 82%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.77 (d, J = 9.4 Hz, 1H), 7.14 - 7.10 (m, 2H), 4.03 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 3.81 (s, 3H), 3.78 (s, 3H), 1.74 - 1.66 (m, 2H), 1.40 - 1.27 (m, 4H), 0.87 (t, J = 7.1 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 167.9, 166.0, 161.3, 135.5, 131.4, 121.2, 116.1, 113.8, 68.2, 52.5, 52.2, 28.1, 27.5, 21.8, 13.7.
단계 3: 4-펜틸옥시프탈산의 제조
상기 단계 2에서 제조한 화합물(0.16 g, 0.57 mmol)이 녹아있는 2 ml의 아세톤을 NaOH(0.14 g, 3.4 mmol)이 녹아있는 1 ml의 물로 처리하고, 이로부터 얻어진 용액을 실온에서 밤새도록 교반하였다. 아세톤을 증발시킨 후, 혼합물을 6 M HCl로 산성화하여 pH 2로 맞추어 주고, 에틸아세테이트로 추출하였다. 합하여진 유기층을 MgSO4로 건조시키고 감압하에 농축하여 정제되지 않은 목적 화합물을 수득하였다(0.14 g, 96%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 12.91 (s, 2H), 7.72 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 7.05 (dd, J = 8.6, 2.6 Hz, 1H), 7.02 (d, J = 2.5 Hz, 1H), 4.03 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 1.76 - 1.67 (m, 2H), 1.44 - 1.29 (m, 4H), 0.88 (t, J = 7.1 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 169.2, 167.4, 160.9, 137.1, 131.3, 122.4, 115.4, 113.4, 68.1, 28.2, 27.6, 21.9, 13.9.
단계 4: 5-펜틸옥시이소벤조퓨란-1,3-디온의 제조
상기 단계 3에서 제조한 화합물(0.14 g, 0.56 mmol)을 3 ml의 무수 아세트산에 녹이고, 이 용액을 환류하에 18시간 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 이것을 회전 증발로 농축한 뒤, 얻어진 잔여물을 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 목적 화합물을 수득하였다(0.12 g, 93%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.96 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.55 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 7.46 (dd, J = 8.4, 1.8 Hz, 1H), 4.19 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 1.82 - 1.69 (m, 2H), 1.47 - 1.28 (m, 4H), 0.90 (t, J = 7.1 Hz, 3H).
단계 5: 3-(디브로모메틸렌)-5-(펜틸옥시)이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
트리페닐포스핀(1.15 g, 4.4 mmol)을 6 ml의 THF에 녹이고, 질소 기체하에 0℃로 냉각하였다. 여기에, CBr4(0.87 g, 2.6 mmol)이 녹아있는 THF(5.0 ml) 용액을 첨가하고, 용액의 색이 황색으로 변할때까지 교반하였다. 변색 후, TEA(0.94 ml, 5.2 mmol)를 한 방울씩 5분 동안 첨가한 후, 상기 단계 4에서 제조한 화합물(0.20 g, 0.87 mmol)이 녹아있는 THF(1 ml) 용액을 점직적으로 첨가하였다. 반응 용액을 0℃에서 30분 동안 교반한 후, 상기 반응 용액을 실온으로 맞추어준 뒤, 밤새도록 교반하였다. NH4Cl 포화 수용액으로 반응을 퀀칭하였다. 이후, 상이 분리되면, 헥산으로 수층을 추출하였다. 합하여진 유기층을 감압하에 농축하였다. 얻어진 잔여물을 에톡시에탄에 녹이고, 셀라이트 패드에 여과시켰다. 전술된 과정 후, 얻어진 용액을 회전 증발하여 농축하고, 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물을 수득하였다(0.074 g, 22%).
수득된 목적 화합물의 NMR 그래프를 도 11에 도시하였다.
도 11의 상단 그래프는 실시예 11의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 11의 하단 그래프는 실시예 11의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.88 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.74 (s, 1H), 7.30 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 4.12 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 1.81 - 1.72 (m, 2H), 1.46 - 1.29 (m, 4H), 0.90 (t, J = 7.1 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 164.4, 163.5, 145.1, 138.1, 127.9, 118.4, 117.3, 108.7, 77.4, 68.7, 28.1, 27.5, 21.8, 13.9.
<실시예 12> 5-tert-부틸-3-(디브로모메틸렌)-5-메틸이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
Figure pat00043
트리페닐포스핀(1.6 g, 6.0 mmol)을 6 ml의 THF에 녹이고, 질소 기체하에 0℃로 냉각하였다. 여기에, CBr4(1.0 g, 3.0 mmol)이 녹아있는 THF(6.0 ml) 용액을 첨가하고, 용액의 색이 황색으로 변할때까지 교반하였다. 변색 후, TEA(1.08 ml, 6.0 mmol)를 한 방울씩 5분 동안 첨가한 후, 4-tert-부틸프탈산 무수물(0.20 g, 1.0 mmol)이 녹아있는 THF(1 ml) 용액을 점직적으로 첨가하였다. 반응 용액을 0℃에서 30분 동안 교반한 후, 상기 반응 용액을 실온으로 맞추어준 뒤, 밤새도록 교반하였다. NH4Cl 포화 수용액으로 반응을 퀀칭하였다. 이후, 상이 분리되면, 헥산으로 수층을 추출하였다. 합하여진 유기층을 감압하에 농축하였다. 얻어진 잔여물을 에톡시에탄에 녹이고, 셀라이트 패드에 여과시켰다. 전술된 과정 후, 얻어진 용액을 회전 증발하여 농축하고, 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물을 수득하였다(0.097 g, 27%).
수득된 목적 화합물의 NMR 그래프를 도 6에 도시하였다.
도 12의 상단 그래프는 실시예 12의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 12의 하단 그래프는 실시예 12의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 8.41 (s, 1H), 7.94 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 7.87 (dd, J = 8.2, 1.6 Hz, 1H), 1.37 (s, 9H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 159.3, 145.6, 136.3, 129.3, 125.8, 120.1, 76.9, 35.6, 30.8.
<실시예 13> 3-(디브로모메틸렌)-7-메틸이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
Figure pat00044
트리페닐포스핀(1.6 g, 6.0 mmol)을 6 ml의 THF에 녹이고, 질소 기체하에 0℃로 냉각하였다. 여기에, CBr4(1.0 g, 3.0 mmol)이 녹아있는 THF(5.0 ml) 용액을 첨가하고, 용액의 색이 황색으로 변할때까지 교반하였다. 변색 후, TEA(1.08 ml, 6.0 mmol)를 한 방울씩 5분 동안 첨가한 후, 3-메틸프탈산 무수물(0.16 g, 1.0 mmol)이 녹아있는 THF(1 ml) 용액을 점직적으로 첨가하였다. 반응 용액을 0℃에서 30분 동안 교반한 후, 상기 반응 용액을 실온으로 맞추어준 뒤, 밤새도록 교반하였다. NH4Cl 포화 수용액으로 반응을 퀀칭하였다. 이후, 상이 분리되면, 헥산으로 수층을 추출하였다. 합하여진 유기층을 감압하에 농축하였다. 얻어진 잔여물을 에톡시에탄에 녹이고, 셀라이트 패드에 여과시켰다. 전술된 과정 후, 얻어진 용액을 회전 증발하여 농축하고, 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물을 수득하였다(0.097 g, 31%).
수득된 목적 화합물의 NMR 그래프를 도 12에 도시하였다.
도 13의 상단 그래프는 실시예 13의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 13의 하단 그래프는 실시예 13의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 8.18 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.77 (t, J = 7.7 Hz, 1H), 7.55 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 2.61 (s, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 164.0, 145.2, 139.8, 136.1, 135.2, 132.9, 122.8, 121.3, 76.5, 16.9.
<실시예 14> 3-(디브로모메틸렌)-7-에톡시이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
Figure pat00045
단계 1: 디메틸 3-히드록시프탈레이트의 제조
3-히드록시프탈산(1.09 g, 6.0 mmol)을 메탄올 12 ml에 녹였다. 여기에 촉매로서 H2SO4(0.054 ml, 1.02 mmol)를 첨가하고, 이것을 환류하에 밤새도록 교반하였다. 감압하에 용매를 제거하고, 얻어진 고체를 디클로로메탄에 녹인 뒤, 물로 씻어주었다. 합하여진 유기층을 MgSO4로 건조하고, 감압하에 용매를 제거하여, 정제되지 않은 목적 화합물을 수득하였다(1.05 g, 83%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 10.31 (s, 1H), 7.41 - 7.35 (m, 2H), 7.17 (dd, J = 7.0, 2.2 Hz, 1H), 3.79 (s, 3H), 3.77 (s, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 167.2, 165.7, 154.6, 130.5, 128.6, 122.6, 120.5, 120.0, 52.4, 52.1.
단계 2: 디메틸 3-에톡시프탈레이트의 제조
상기 단계 1에서 제조된 화합물(0.5 g, 2.38 mmol)을 5 ml의 아세톤에 녹이고, K2CO3(1.64 g, 11.9 mmol)과 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 요오도에탄(0.57 ml, 7.13 mmol)을 첨가하고, 이것을 환류하에 밤새도록 교반하였다. 여과하여 K2CO3를 제거하고, 감압하에 용매를 제거하였다. 용매를 증발시킨 후, 이로부터 얻어진 생성물을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피 하여, 목적 화합물을 수득하였다(0.49 g, 87%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.56 - 7.49 (m, 2H), 7.39 (dd, J = 7.6, 1.8 Hz, 1H), 4.10 (q, J = 7.0 Hz, 2H), 3.81 (s, 3H), 3.79 (s, 3H), 1.27 (t, J = 7.0 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 166.7, 165.2, 155.3, 130.8, 128.0, 124.9, 121.3, 117.5, 64.5, 52.6, 52.1, 14.4.
단계 3: 3-에톡시프탈산의 제조
상기 단계 2에서 제조한 화합물(0.49 g, 2.07 mmol)이 녹아있는 4 ml의 아세톤을 NaOH(0.50 g, 12.4 mmol)이 녹아있는 4 ml의 물로 처리하고, 이로부터 얻어진 용액을 실온에서 밤새도록 교반하였다. 아세톤을 증발시킨 후, 혼합물을 6 M HCl로 산성화하여 pH 2로 맞추어 주고, 에틸아세테이트로 추출하였다. 합하여진 유기층을 MgSO4로 건조시키고 감압하에 농축하여 정제되지 않은 목적 화합물을 수득하였다(0.35 g, 81%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 12.94 (s, 2H), 7.48 - 7.41 (m, 2H), 7.30 (dd, J = 7.8, 1.4 Hz, 1H), 4.08 (q, J = 7.0 Hz, 2H), 1.28 (t, J = 7.0 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 167.8, 166.6, 154.9, 129.7, 128.9, 126.8, 121.4, 116.7, 64.3, 14.5.
단계 4: 4-에톡시이소벤조퓨란-1,3-디온의 제조
상기 단계 3에서 제조한 화합물(0.29 g, 1.4 mmol)을 4 ml의 무수 아세트산에 녹이고, 이 용액을 환류하에 18시간 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 이것을 회전 증발로 농축한 뒤, 얻어진 잔여물을 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 목적 화합물을 수득하였다(0.24 g, 91%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.92 (dd, J = 8.5, 7.4 Hz, 1H), 7.58 (dd, J = 16.4, 7.9 Hz, 2H), 4.31 (q, J = 7.0 Hz, 2H), 1.40 (t, J = 7.0 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 163.2, 160.6, 156.9, 138.7, 133.0, 120.2, 116.8, 116.4, 65.0, 14.3.
단계 5: 3-(디브로모메틸렌)-7-에톡시이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
트리페닐포스핀(1.2 g, 4.6 mmol)을 6 ml의 THF에 녹이고, 질소 기체하에 0℃로 냉각하였다. 여기에, CBr4(0.76 g, 2.3 mmol)이 녹아있는 THF(5.0 ml) 용액을 첨가하고, 용액의 색이 황색으로 변할때까지 교반하였다. 변색 후, TEA(0.82 ml, 4.6 mmol)를 한 방울씩 5분 동안 첨가한 후, 상기 단계 4에서 제조한 화합물(0.15 g, 0.76 mmol)이 녹아있는 THF(1 ml) 용액을 점직적으로 첨가하였다. 반응 용액을 0℃에서 30분 동안 교반한 후, 상기 반응 용액을 실온으로 맞추어준 뒤, 밤새도록 교반하였다. NH4Cl 포화 수용액으로 반응을 퀀칭하였다. 이후, 상이 분리되면, 헥산으로 수층을 추출하였다. 합하여진 유기층을 감압하에 농축하였다. 얻어진 잔여물을 에톡시에탄에 녹이고, 셀라이트 패드에 여과시켰다. 전술된 과정 후, 얻어진 용액을 회전 증발하여 농축하고, 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물을 수득하였다(0.060 g, 23%).
수득된 목적 화합물의 NMR 그래프를 도 13에 도시하였다.
도 14의 상단 그래프는 실시예 14의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 14의 하단 그래프는 실시예 14의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.87 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.82 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.32 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 4.24 (q, J = 6.9 Hz, 2H), 1.38 (t, J = 7.0 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 161.4, 157.8, 145.1, 137.8, 137.7, 115.3, 114.7, 111.8, 76.7, 64.6, 14.3.
<실시예 15> 3-(디브로모메틸렌)-7-프로폭시이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
Figure pat00046
단계 1: 디메틸 3-히드록시프탈레이트의 제조
3-히드록시프탈산(1.09 g, 6.0 mmol)을 메탄올 12 ml에 녹였다. 여기에 촉매로서 H2SO4(0.054 ml, 1.02 mmol)를 첨가하고, 이것을 환류하에 밤새도록 교반하였다. 감압하에 용매를 제거하고, 얻어진 고체를 디클로로메탄에 녹인 뒤, 물로 씻어주었다. 합하여진 유기층을 MgSO4로 건조하고, 감압하에 용매를 제거하여, 정제되지 않은 목적 화합물을 수득하였다(1.05 g, 83%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 10.31 (s, 1H), 7.41 - 7.35 (m, 2H), 7.17 (dd, J = 7.0, 2.2 Hz, 1H), 3.79 (s, 3H), 3.77 (s, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 167.2, 165.7, 154.6, 130.5, 128.6, 122.6, 120.5, 120.0, 52.4, 52.1.
단계 2: 디메틸 3-프로폭시프탈레이트의 제조
상기 단계 1에서 제조된 화합물(0.5 g, 2.38 mmol)을 5 ml의 아세톤에 녹이고, K2CO3(1.64 g, 11.9 mmol)과 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 요오도프로판(0.70 ml, 7.13 mmol)을 첨가하고, 이것을 환류하에 밤새도록 교반하였다. 여과하여 K2CO3를 제거하고, 감압하에 용매를 제거하였다. 용매를 증발시킨 후, 이로부터 얻어진 생성물을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피 하여, 목적 화합물을 수득하였다(0.52 g, 86%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.57 - 7.47 (m, 2H), 7.38 (dd, J = 7.1, 2.3 Hz, 1H), 4.00 (t, J = 6.3 Hz, 2H), 3.81 (s, 3H), 3.79 (s, 3H), 1.76 - 1.59 (m, 2H), 0.93 (t, J = 7.4 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 166.7, 165.2, 155.4, 130.7, 127.9, 124.9, 121.2, 117.4, 70.0, 52.5, 52.1, 21.9, 10.1.
단계 3: 3-프로폭시프탈산의 제조
상기 단계 2에서 제조한 화합물(0.52 g, 2.07 mmol)이 녹아있는 4 ml의 아세톤을 NaOH(0.50 g, 12.4 mmol)이 녹아있는 4 ml의 물로 처리하고, 이로부터 얻어진 용액을 실온에서 밤새도록 교반하였다. 아세톤을 증발시킨 후, 혼합물을 6 M HCl로 산성화하여 pH 2로 맞추어 주고, 에틸아세테이트로 추출하였다. 합하여진 유기층을 MgSO4로 건조시키고 감압하에 농축하여 정제되지 않은 목적 화합물을 수득하였다(0.34 g, 75%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 12.94 (s, 2H), 7.46 (dd, J = 7.8, 1.5 Hz, 1H), 7.43 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 7.30 (dd, J = 7.8, 1.5 Hz, 1H), 3.98 (t, J = 6.3 Hz, 2H), 1.68 (dd, J = 13.7, 6.4 Hz, 2H), 0.95 (t, J = 7.4 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 167.7, 166.6, 155.0, 129.6, 128.9, 126.8, 121.3, 116.7, 69.9, 22.0, 10.3.
단계 4: 4-프로폭시이소벤조퓨란-1,3-디온의 제조
상기 단계 3에서 제조한 화합물(0.21 g, 0.95 mmol)을 3 ml의 무수 아세트산에 녹이고, 이 용액을 환류하에 18시간 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 이것을 회전 증발로 농축한 뒤, 얻어진 잔여물을 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 목적 화합물을 수득하였다(0.17 g, 87%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.92 (dd, J = 8.4, 7.4 Hz, 1H), 7.60 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.56 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 4.20 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 1.85 - 1.75 (m, 2H), 1.02 (t, J = 7.4 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 163.2, 160.6, 157.1, 138.7, 133.0, 120.3, 116.8, 116.4, 70.5, 21.7, 10.1.
단계 5: 3-(디브로모메틸렌)-7-프로폭시이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
트리페닐포스핀(0.94 g, 3.6 mmol)을 6 ml의 THF에 녹이고, 질소 기체하에 0℃로 냉각하였다. 여기에, CBr4(0.60 g, 1.8 mmol)이 녹아있는 THF(5.0 ml) 용액을 첨가하고, 용액의 색이 황색으로 변할때까지 교반하였다. 변색 후, TEA(0.65 ml, 3.6 mmol)를 한 방울씩 5분 동안 첨가한 후, 상기 단계 4에서 제조한 화합물(0.12 g, 0.6 mmol)이 녹아있는 THF(1 ml) 용액을 점직적으로 첨가하였다. 반응 용액을 0℃에서 30분 동안 교반한 후, 상기 반응 용액을 실온으로 맞추어준 뒤, 밤새도록 교반하였다. NH4Cl 포화 수용액으로 반응을 퀀칭하였다. 이후, 상이 분리되면, 헥산으로 수층을 추출하였다. 합하여진 유기층을 감압하에 농축하였다. 얻어진 잔여물을 에톡시에탄에 녹이고, 셀라이트 패드에 여과시켰다. 전술된 과정 후, 얻어진 용액을 회전 증발하여 농축하고, 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물을 수득하였다(0.043 g, 20%).
수득된 목적 화합물의 NMR 그래프를 도 14에 도시하였다.
도 15의 상단 그래프는 실시예 15의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 15의 하단 그래프는 실시예 15의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.87 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.82 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.32 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 4.13 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 1.85 - 1.73 (m, 2H), 1.01 (t, J = 7.4 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 161.4, 157.9, 145.1, 137.8, 137.7, 115.4, 114.8, 111.9, 76.7, 70.1, 21.8, 10.2.
<실시예 16> 7-부톡시-3-(디브로모메틸렌)이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
Figure pat00047
단계 1: 디메틸 3-히드록시프탈레이트의 제조
3-히드록시프탈산(1.09 g, 6.0 mmol)을 메탄올 12 ml에 녹였다. 여기에 촉매로서 H2SO4(0.054 ml, 1.02 mmol)를 첨가하고, 이것을 환류하에 밤새도록 교반하였다. 감압하에 용매를 제거하고, 얻어진 고체를 디클로로메탄에 녹인 뒤, 물로 씻어주었다. 합하여진 유기층을 MgSO4로 건조하고, 감압하에 용매를 제거하여, 정제되지 않은 목적 화합물을 수득하였다(1.05 g, 83%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 10.31 (s, 1H), 7.41 - 7.35 (m, 2H), 7.17 (dd, J = 7.0, 2.2 Hz, 1H), 3.79 (s, 3H), 3.77 (s, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 167.2, 165.7, 154.6, 130.5, 128.6, 122.6, 120.5, 120.0, 52.4, 52.1.
단계 2: 디메틸 3-부톡시프탈레이트의 제조
상기 단계 1에서 제조된 화합물(0.5 g, 2.38 mmol)을 5 ml의 아세톤에 녹이고, K2CO3(1.64 g, 11.9 mmol)과 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 요오도부탄(0.81 ml, 7.13 mmol)을 첨가하고, 이것을 환류하에 밤새도록 교반하였다. 여과하여 K2CO3를 제거하고, 감압하에 용매를 제거하였다. 용매를 증발시킨 후, 이로부터 얻어진 생성물을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피 하여, 목적 화합물을 수득하였다(0.51 g, 80%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.55 - 7.50 (m, 2H), 7.39 (dd, J = 7.4, 1.9 Hz, 1H), 4.04 (t, J = 6.3 Hz, 2H), 3.81 (s, 3H), 3.78 (s, 3H), 1.69 - 1.59 (m, 2H), 1.46 - 1.33 (m, 2H), 0.90 (t, J = 7.4 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 166.7, 165.2, 155.4, 130.7, 127.9, 124.9, 121.2, 117.4, 68.3, 52.5, 52.1, 30.5, 18.5, 13.5.
단계 3: 3-부톡시프탈산의 제조
상기 단계 2에서 제조한 화합물(0.52 g, 1.92 mmol)이 녹아있는 4 ml의 아세톤을 NaOH(0.46 g, 11.5 mmol)이 녹아있는 4 ml의 물로 처리하고, 이로부터 얻어진 용액을 실온에서 밤새도록 교반하였다. 아세톤을 증발시킨 후, 혼합물을 6 M HCl로 산성화하여 pH 2로 맞추어 주고, 에틸아세테이트로 추출하였다. 합하여진 유기층을 MgSO4로 건조시키고 감압하에 농축하여 정제되지 않은 목적 화합물을 수득하였다(0.36 g, 79%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 12.94 (s, 2H), 7.46 (dd, J = 7.8, 1.1 Hz, 1H), 7.42 (t, J = 7.9 Hz, 1H), 7.29 (dd, J = 8.1, 1.1 Hz, 1H), 4.01 (t, J = 6.3 Hz, 2H), 1.70 - 1.59 (m, 2H), 1.46 - 1.34 (m, 2H), 0.90 (t, J = 7.4 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 167.8, 166.6, 155.1, 129.7, 128.9, 126.8, 121.3, 116.7, 68.3, 30.7, 18.7, 13.7.
단계 4: 4-부톡시이소벤조퓨란-1,3-디온의 제조
상기 단계 3에서 제조한 화합물(0.29 g, 1.21 mmol)을 3 ml의 무수 아세트산에 녹이고, 이 용액을 환류하에 18시간 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 이것을 회전 증발로 농축한 뒤, 얻어진 잔여물을 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 목적 화합물을 수득하였다(0.23 g, 85%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.91 (dd, J = 8.4, 7.4 Hz, 1H), 7.60 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.56 (d, J = 7.3 Hz, 1H), 4.24 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 1.82 - 1.71 (m, 2H), 1.54 - 1.42 (m, 2H), 0.95 (t, J = 7.4 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 163.2, 160.5, 157.1, 138.7, 133.0, 120.2, 116.8, 116.4, 68.8, 30.3, 18.5, 13.6.
단계 5: 7-부톡시-3-(디브로모메틸렌)이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
트리페닐포스핀(1.1 g, 4.1 mmol)을 4 ml의 THF에 녹이고, 질소 기체하에 0℃로 냉각하였다. 여기에, CBr4(0.68 g, 2.0 mmol)이 녹아있는 THF(5.0 ml) 용액을 첨가하고, 용액의 색이 황색으로 변할때까지 교반하였다. 변색 후, TEA(0.73 ml, 4.1 mmol)를 한 방울씩 5분 동안 첨가한 후, 상기 단계 4에서 제조한 화합물(0.15 g, 0.68 mmol)이 녹아있는 THF(1 ml) 용액을 점직적으로 첨가하였다. 반응 용액을 0℃에서 30분 동안 교반한 후, 상기 반응 용액을 실온으로 맞추어준 뒤, 밤새도록 교반하였다. NH4Cl 포화 수용액으로 반응을 퀀칭하였다. 이후, 상이 분리되면, 헥산으로 수층을 추출하였다. 합하여진 유기층을 감압하에 농축하였다. 얻어진 잔여물을 에톡시에탄에 녹이고, 셀라이트 패드에 여과시켰다. 전술된 과정 후, 얻어진 용액을 회전 증발하여 농축하고, 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물을 수득하였다(0.054 g, 21%).
수득된 목적 화합물의 NMR 그래프를 도 15에 도시하였다.
도 16의 상단 그래프는 실시예 16의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 16의 하단 그래프는 실시예 16의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.88 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.82 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.33 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 4.18 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 1.80 - 1.66 (m, 2H), 1.53 - 1.37 (m, 2H), 0.94 (t, J = 7.4 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 161.4, 157.9, 145.1, 137.9, 137.7, 115.4, 114.8, 111.9, 76.7, 68.5, 30.4, 18.6, 13.7.
<실시예 17> 3-(디브로모메틸렌)-7-(펜틸옥시)이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
Figure pat00048
단계 1: 디메틸 3-히드록시프탈레이트의 제조
3-히드록시프탈산(1.09 g, 6.0 mmol)을 메탄올 12 ml에 녹였다. 여기에 촉매로서 H2SO4(0.054 ml, 1.02 mmol)를 첨가하고, 이것을 환류하에 밤새도록 교반하였다. 감압하에 용매를 제거하고, 얻어진 고체를 디클로로메탄에 녹인 뒤, 물로 씻어주었다. 합하여진 유기층을 MgSO4로 건조하고, 감압하에 용매를 제거하여, 정제되지 않은 목적 화합물을 수득하였다(1.05 g, 83%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 10.31 (s, 1H), 7.41 - 7.35 (m, 2H), 7.17 (dd, J = 7.0, 2.2 Hz, 1H), 3.79 (s, 3H), 3.77 (s, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 167.2, 165.7, 154.6, 130.5, 128.6, 122.6, 120.5, 120.0, 52.4, 52.1.
단계 2: 디메틸 3-펜틸옥시프탈레이트의 제조
상기 단계 1에서 제조된 화합물(0.50 g, 2.38 mmol)을 5 ml의 아세톤에 녹이고, K2CO3(1.64 g, 11.9 mmol)과 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 요오도펜탄(0.93 ml, 7.13 mmol)을 첨가하고, 이것을 환류하에 밤새도록 교반하였다. 여과하여 K2CO3를 제거하고, 감압하에 용매를 제거하였다. 용매를 증발시킨 후, 이로부터 얻어진 생성물을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피 하여, 목적 화합물을 수득하였다(0.55 g, 82%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.55 - 7.49 (m, 2H), 7.39 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 4.03 (t, J = 6.2 Hz, 2H), 3.81 (s, 3H), 3.78 (s, 3H), 1.69 - 1.63 (m, 2H), 1.39 - 1.27 (m, 4H), 0.88 (t, J = 6.9 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 166.7, 165.2, 155.4, 130.7, 127.9, 124.9, 121.2, 117.4, 68.6, 52.5, 52.0, 28.1, 27.5, 21.7, 13.9.
단계 3: 3-펜틸옥시프탈산의 제조
상기 단계 2에서 제조한 화합물(0.40 g, 1.43 mmol)이 녹아있는 4 ml의 아세톤을 NaOH(0.34 g, 8.6 mmol)이 녹아있는 3 ml의 물로 처리하고, 이로부터 얻어진 용액을 실온에서 밤새도록 교반하였다. 아세톤을 증발시킨 후, 혼합물을 6 M HCl로 산성화하여 pH 2로 맞추어 주고, 에틸아세테이트로 추출하였다. 합하여진 유기층을 MgSO4로 건조시키고 감압하에 농축하여 정제되지 않은 목적 화합물을 수득하였다(0.29 g, 80%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 12.93 (s, 2H), 7.46 (dd, J = 7.8, 1.5 Hz, 1H), 7.43 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 7.30 (dd, J = 7.8, 1.5 Hz, 1H), 4.01 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 1.71 - 1.61 (m, 2H), 1.43 - 1.27 (m, 4H), 0.88 (t, J = 7.2 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 167.7, 166.6, 155.0, 129.6, 128.9, 126.8, 121.3, 116.6, 68.5, 28.3, 27.5, 21.8, 13.9.
단계 4: 4-펜틸옥시이소벤조퓨란-1,3-디온의 제조
상기 단계 3에서 제조한 화합물(0.25 g, 1.0 mmol)을 3 ml의 무수 아세트산에 녹이고, 이 용액을 환류하에 18시간 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 이것을 회전 증발로 농축한 뒤, 얻어진 잔여물을 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 목적 화합물을 수득하였다(0.20 g, 84%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.91 (dd, J = 8.4, 7.4 Hz, 1H), 7.60 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.55 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 4.23 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 1.79 (dd, J = 14.1, 7.3 Hz, 2H), 1.52 - 1.30 (m, 4H), 0.90 (t, J = 7.2 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 163.2, 160.5, 157.1, 138.7, 133.0, 120.2, 116.8, 116.4, 69.1, 28.0, 27.4, 21.8, 13.9.
단계 5: 7-펜틸옥시-3-(디브로모메틸렌)이소벤조퓨란-1(3H)-온의 제조
트리페닐포스핀(1.3 g, 4.9 mmol)을 5 ml의 THF에 녹이고, 질소 기체하에 0℃로 냉각하였다. 여기에, CBr4(0.81 g, 2.4 mmol)이 녹아있는 THF(5.0 ml) 용액을 첨가하고, 용액의 색이 황색으로 변할때까지 교반하였다. 변색 후, TEA(0.87 ml, 4.9 mmol)를 한 방울씩 5분 동안 첨가한 후, 상기 단계 4에서 제조한 화합물(0.19 g, 0.81 mmol)이 녹아있는 THF(1 ml) 용액을 점직적으로 첨가하였다. 반응 용액을 0℃에서 30분 동안 교반한 후, 상기 반응 용액을 실온으로 맞추어준 뒤, 밤새도록 교반하였다. NH4Cl 포화 수용액으로 반응을 퀀칭하였다. 이후, 상이 분리되면, 헥산으로 수층을 추출하였다. 합하여진 유기층을 감압하에 농축하였다. 얻어진 잔여물을 에톡시에탄에 녹이고, 셀라이트 패드에 여과시켰다. 전술된 과정 후, 얻어진 용액을 회전 증발하여 농축하고, 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물을 수득하였다(0.060 g, 19%).
수득된 목적 화합물의 NMR 그래프를 도 16에 도시하였다.
도 17의 상단 그래프는 실시예 17의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 17의 하단 그래프는 실시예 17의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.89 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.83 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.34 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 4.18 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 1.84 - 1.70 (m, 2H), 1.50 - 1.28 (m, 4H), 0.89 (t, J = 7.2 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 161.4, 157.9, 145.1, 137.9, 137.7, 115.4, 114.8, 111.9, 76.6, 68.8, 28.0, 27.5, 21.8, 13.9.
<실시예 18> 2-부틸-3-(디브로모메틸렌)이소인돌린-1-온의 제조
Figure pat00049
3-(디브로모메틸렌)이소벤조퓨란-1(3H)-온(0.49 g, 1.6 mmol)을 DCM(10 mL)에 녹이고, 0℃ 얼음조에서 교반하였다. 여기에, n-부틸아민(0.48 ml, 48 mmol)이 녹아있는 DCM(1 ml)을 한 방울씩 첨가하였다. 이로부터 얻어진 혼합물을 0℃에서 30분 동안 교반하고, 실온으로 12시간 동안 가열하였다. 반응이 완료되고, 결과 용액을 1 M HCl로 산성화 하고, 에틸아세테이트로 추출하였으며, 합하여진 유기층을 MgSO4로 건조시킨 뒤, 감압하에 농축하여, 목적 화합물을 수득하였다(0.27 g, 44%).
1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ 7.97 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 7.68 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 7.59 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 6.73 (s, 1H), 3.52 - 3.29 (m, 2H), 1.74 - 1.67 (m,, 2H), 1.39 - 1.30 (m, 2H), 0.92 (t, J = 7.4 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ 166.6, 143.9, 132.5, 131.7, 130.1, 123.5, 122.0, 90.5, 50.4, 38.4, 30.5, 20.0, 13.7.
도 18의 상단 그래프는 실시예 18의 1H NMR을 나타낸 그래프이고, 도 18의 하단 그래프는 실시예 18의 13C NMR을 나타낸 그래프이다.
상기 실시예 1 내지 18에서 제조한 화합물을 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 구조식 실시예 구조식
1
Figure pat00050
 10
Figure pat00051
2
Figure pat00052
 11
Figure pat00053
3
Figure pat00054
 12
Figure pat00055
4
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 13
Figure pat00057
5
Figure pat00058
 14
Figure pat00059
6
Figure pat00060
 15
Figure pat00061
7
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 16
Figure pat00063
8
Figure pat00064
 17
Figure pat00065
9
Figure pat00066
 18
Figure pat00067
< 실험예 1> 생물학적 발광(bioluminescence)을 이용한 AI-2( Autoinducer -2) 억제활성 평가
본 발명에 따른 화합물의 AI-2(Autoinducer-2) 억제활성을 평가하기 위해, 다음과 같이 실험하였다.
구체적으로, AI-2 리포터 주(Autoinducer-2 Reporter strain)로 쓰이는 V. harveyi BB170을 30℃, 호기성 조건에서 24시간 동안 AB 배지(Autoinducer Bioassay Medium)에서 배양한 후, 세균수가 1 × 106 cell/ml가 되도록 희석하여 96 웰 마이크로플레이트의 모든 테스트 웰에 각각 160 μl씩 동일하게 주입하였다.(V. harveyi BB170이 세균간 신호분자인 AI-2를 인식하면 성장이 활발해지고, 그에 따라 루시페라아제(luciferas) 발현량이 증가하면서 생물학적 발광량이 증가된다. 배양된 세균의 수는 OD 600nm 값 측정을 통해 계산하였으며, 목표 세균수로 희석할 때는 새로운 AB배지를 사용하여 희석하였다).
음성 대조군에 해당하는 BB170 군(오직 V. harveyi BB170) 웰에는 AB배지 40μl를, 양성 대조군에 해당하는 F.nucleatum AI-2 군 (F.n AI-2) 웰에는 AB배지 20μl + F.n AI-2 20 μl를 첨가한다.
실험군에 해당하는 웰에는 F.n AI-2 20 μl를 먼저 첨가한 후, 실시예 화합물 용액의 농도를 200 μM가 되도록 만든 후, 20 μl씩 첨가하였다. 각 웰 당 전체 부피는 200 μl이며, AI-2와 각 실시예 화합물 용액은 각각 10%씩 처리되었다(만들어둔 실시예 화합물 용액을 전체부피의 10%씩 처리하면 실제 효과농도는 1/10 희석된 농도인 20 μM가 된다). 대조군을 포함한 모든 실험 군들은 각 그룹당 3개의 웰(삼중)에 동일하게 처리되었으며, 그 평균값으로 최종 데이터를 산출하였다.
처리가 완성된 웰 플레이트를 30℃, 호기성 조건에서 6시간 동안 유지시키면서 V. harveyi를 다시 배양하고, 3시간 마다(0h, 3h, 6h) 광도계(GloMax-Multi detection system, Promega, Madison, WI, USA)를 통해 각 그룹별로 V. harveyi가 발광하는 발광 값을 측정하였다. 그 결과를 도 19에 나타내었다.
도 19는 본 발명에 따른 실시예 화합물, 음성대조군 및 양성대조군의 퀴럼센싱 신호분자인 AI-2(Autoinducer-2)에 대한 억제활성을 평가한 그래프를 도시한 것이다.
도 19에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 화합물은 퀴럼센싱 신호분자인 AI-2(Autoinducer-2)를 억제하여 생물학적 발광(bioluminescenece) 값이 작은 것으로 나타났다.
따라서, 상기 실험예 1에서 확인되는 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물은 세균의 쿼럼센싱을 효과적으로 억제하며, 이를 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물로 사용되어, 예를 들어, 치은염, 치주염과 같은 치주질환에 유용한 효과가 있음을 알 수 있다.
<실험예 2> 세균의 생물막(Biofilm) 형성 억제 평가
본 발명에 따른 화합물의 세균 생물막(Biofilm) 형성 억제 활성을 평가하기 위해, 다음과 같이 실험하였다.
구체적으로, 세포 배양 판(24 웰 플레이트)에 멸균된 커버 유리 슬립(둥근 모양, 12 mm 반지름)을 핀셋을 이용해 각 웰 바닥에 한 장씩 깔았다. 세균이 배양될 배지(BHI 배지 + 보충재)에 F. nucleatum AI-2를 전체부피의 10% 로 첨가한 뒤, 실시예 화합물을 희석하여 각 실시예 화합물의 최종농도가 2 μM, 0.2 μM, 0.02 μM이 되도록 제조하였다(상기 배지의 성분인 BHI는 Brain Heart Infusion Medium이며, 보충재로는 헤민(10 μg/ml)과 비타민 K(0.2 μg/ml)가 사용되었다).
만들어진 배양액을 유리 슬립이 깔린 플레이트 웰에 담고, 세균을 각 웰에 원하는 수만큼 접종하였다 (F. nucleatum는 2 × 107 cell/ml, P. gingivalis는 4 × 108 cell/ml, T. forsythia는 2 × 108 cell/ml 이 되도록 접종하였다).
본 발명의 실시예 화합물을 처리하지 않는 양성대조군(F.n AI-2)의 경우는 세균 배양 배지(BHI + 보충제)에 F. nucleatum AI-2를 첨가한 뒤, 같은 수만큼의 세균을 각각 접종하였다.
한편, 화합물과 F. nucleatum AI-2 모두 처리하지 않은 음성대조군(Fn)의 경우, 세균 배양 배지(BHI + 보충제)에 F. nucleatum AI-2 대신 PBS를 동일한 양만큼 넣어주었다.
완성된 웰 플레이트는 37℃, 혐기성 조건(10% H2, 10% CO2 및 80% N2)에서 48 시간 동안 유지시키며 각 세균을 배양하였다. 각 그룹별로 배양된 세균들이 유리 슬립에 형성한 생물막(Biofilm)은 다음과 같은 기법을 사용하여 정량 및 비교분석 하였다.
<2-1> 크리스탈 바이올렛 염색 기법
생물막(biofilm)이 형성된 유리 슬립을 1% 크리스탈 바이올렛(crystal violet) 용액으로 10분 동안 염색시킨 후, PBS(Phosphate buffered saline) 용액으로 3번 세척한 후 아세톤-알콜로 탈색하였다. 크리스탈 바이올렛을 포함한 탈색용액을 그룹별로 마이크로플레이트에 200 μl씩 담은 후, 마이크로플레이트 리더(Microplate reader,Model 550,Bio-Rad,USA)를 사용하여 OD 595nm 값을 측정, 그룹별로 비교분석하였다(F. nucleatum이 분비하는 분자에 의해 증가된 생물막이 처리한 화합물에 의해 억제될수록 측정된 값은 작아진다).
전술된 실험의 결과를 도 20 에 나타내었다.
도 20은 (A) F. nucleatum 생물막에 대한 실험군, 양성군, 음성군 각 그룹별 OD 595nm 값을 나타낸 그래프이다. 도 20의 상단, 중간 및 하단의 그래프는 처리 농도를 각각 2000 nM, 200 nM 또는 20 nM으로 처리하였을 시 나타내는 OD 595nm 값을 나타낸다.
도 21은 (B) P. gingivalis 생물막에 대한 실험군, 양성군, 음성군 각 그룹별 OD 595nm 값을 나타낸 그래프이다. 도 20의 상단, 중간 및 하단의 그래프는 처리 농도를 각각 2000 nM, 200 nM 또는 20 nM으로 처리하였을 시 나타내는 OD 595nm 값을 나타낸다.
도 20 내지 21에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 화합물은 nM 농도의 단위로 생물막(Biofilm) 억제 활성을 나타내며, 특히 실시예 4 및 실시예 5는 20 nM 처리시, F. nucleatum 생물막에 대하여 퓨라논 처리군 보다 우수한 생물막 억제 활성을 나타내고, P. gingivalis 생물막에 대해서는 특히, 실시예 3의 생물막 억제 활성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
<2-2> 공초점 주사레이저현미경(confocal scanning laser microscope) 기법
생물막(biofilm)이 형성된 유리 슬립을 live/dead-BacLight 세균 생존력 키트(Invitrogen, Grand Island, NY, USA)를 사용하여 염색한 후, 공초점 주사레이저현미경(Olympus FV300, Tokyo, Japan)으로 생물막의 형태를 관찰, 비교분석하였다. 그 결과를 도 21에 나타내었다.
도 22는 F. nucleatum, givalis 및 T. forsythia에 대하여 무처리군, AI-2처리군, 퓨라논 첨가군, 실시예 4 또는 실시예 2 첨가군을 처리한 뒤 공초점 주사레이저 현미경으로 관찰된 생물막을 사진으로 나타낸 것이다.
도 22에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 2 및 실시예 4 화합물은 세균의 생물막 형성을 억제하는 것으로 사진으로도 확인되었다.
따라서 전술된 실험예 2에서 확인되는 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물은 세균의 생물막(Biofilm) 형성을 nM의 단위 농도에서 우수하게 억제할 수 있어, 이를 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물로 사용되어, 예를 들어, 치은염, 치주염과 같은 치주질환에 유용한 효과가 있음을 알 수 있다.
<실험예 3> 세포독성 평가
본 발명에 따른 화합물의 정상세포에 대한 독성을 평가하기 위해, 다음과 같이 실험하였다.
< 실험예 3-1> 인간 단핵구세포주 ( THP -1) 및 치은섬유아세포주(HGF)에서의 세포독성 평가
치주병원균의 바이오필름 억제효능이 우수한 것으로 나타난 본 발명의 실시예 화합물이 숙주세포(정상세포)에 대해 독성을 나타내는지 평가하기 위해, 96 웰 플레이트의 각 웰에 인간 단핵구세포(THP-1,1 × 105 cell/well) 또는 치은섬유아세포(HGF,1 × 105 cell/well) 50 μl와 각각 실시예 화합물의 농도를 2 μM 또는 20 μM로 한 50 μl을 함께 처리하여 완성된 플레이트를 37℃에서 24시간 동안 배양하였다. 24시간의 배양이 끝난 후, CCK-8(cell counting kit-8, Dojindo Molecular Technologies, Inc) 용액을 각 웰에 10 μl씩 동일하게 첨가한 뒤, 다시 37℃ 인큐베이터에 배양유지하면서 1-4시간 동안 1시간 간격으로 O.D 450nm 값을 측정하면서 세포생존률(cell viability)를 평가하였고, 그 결과를 도 23 에 나타내었다.
동일한 조건에서 대조군으로 에탄올(각각 0.1%, 0.01% 또는 0.02%)을 사용하여 처리하였다.
도 23은 단핵구세포(THP-1)에 대한 본 발명의 실시예 화합물 및 에탄올 처리 대조군의 세포생존률(cell viability)을 도시한 그래프이다.
도 24는 치은섬유아세포(HGF)에 대한 본 발명의 실시예 화합물 및 에탄올 처리 대조군의 세포생존률(cell viability)을 도시한 그래프이다.
도 23 및 24를 살펴보면, 본 발명의 실시예 화합물은 단핵구 세포에 대하여 독성이 거의 없는 것으로 나타났으며, 대조군인 에탄올 처리군과 비교시에도, 실시예 화합물의 독성이 더 적은 것으로 나타났다.
따라서, 본 발명의 화합물은 세균의 쿼럼센싱, 생물막 형성을 우수하게 억제할 수 있고, 정상세포에는 독성이 거의 없는 것으로 나타나, 이를 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물로 사용되어, 예를 들어, 치은염, 치주염과 같은 치주질환의 예방 또는 치료용으로 유용하게 사용될 수 있다.
<실험예 3-2> 인간 구강 각화 세포주(HOK-16B)에서의 세포독성 평가
본 발명의 실시예 화합물 중, 특히 생물막(bio film) 억제 활성이 우수한 것으로 확인된, 실시예 5, 6 및 13 화합물을 대상으로, 인간 구강 각화 세포주(HOK-16B)에서의 세포독성 평가를 수행하였다.
구체적으로, HOK-16B 세포는 인슐린, 표피 성장 인자, 소 뇌하수체 추출물, 히드로코르티존 및 젠타마이신 설페이트 암포테리신이 보충된 케라틴 세포 기초 배지(Lonza, Walkersville, MD, USA)에서 배양되었다. 배양된 HOK-16B(5 × 104 cells/well)를 96 웰 플레이트에 접종하고 85 %의 융합이 될 때까지 성장시켰다. 이어서, 세포를 화합물로 처리하고 24시간 동안 배양하였다. 세포 생존력은 제조원의 프로토콜에 따라 CCK-8(cell counting kit-8, Dojindo Molecular Technologies, Inc)을 사용하여 평가 하였다.
도 25는 인간 구강 각화 세포(HOK-16B)에 대한 본 발명의 실시예 화합물의 세포생존률(cell viability)을 도시한 그래프이다.
도 25를 살펴보면, 본 발명의 실시예 화합물은 인간 구강 각화 세포에 대하여 독성이 거의 없는 것으로 나타났다.
따라서, 본 발명의 화합물은 세균의 쿼럼센싱, 생물막 형성을 우수하게 억제할 수 있고, 정상세포에는 독성이 거의 없는 것으로 나타나, 이를 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물로 사용되어, 예를 들어, 치은염, 치주염과 같은 치주질환의 예방 또는 치료용으로 유용하게 사용될 수 있다.
<실험예 4> 숙주세포 면역에 대한 화합물의 활성 평가
본 발명에 따른 화합물의 정상세포(숙주세포)에 대한 면역 활성을 평가하기 위해, 본 발명 화합물 처리 후, 숙주세포의 전 염증성 사이토카인의 활성을 평가하였다.
구체적으로, 본 발명 화합물이 숙주 세포에서 염증 반응을 유도하는지를 확인하기 위해 실시간 역전사 중합 효소 연쇄 반응(RT-PCR)에 의해 인터롤킨 (IL)-6 및 IL-8을 포함하는 전 염증성 사이토카인의 발현 수준을 분석하였다. 6개의 웰 플레이트에서 THP-1 세포(1 × 106 cells/well) 및 HGF (2 × 105 cells/well)를 퓨라논, 실시예 화합물(5, 6, 13) 또는 숙주 세포에서 강한 면역 반응을 유발하는 그람 음성 박테리아의 내 독소로 알려진 리포폴리사카라이드(LPS, 1 ㎎)의 존재 또는 부재하에 37℃에서 24시간 동안 배양하였다. 24시간 배양한 후 Easy-Blue total RNA extraction kit (iNtRON Biotechnology, 성남, 한국)를 이용하여 제조 회사의 프로토콜에 따라 THP-1 세포와 HGFs 세포의 RNA를 추출하였다. MMLV 역전사 키트 (Promega, Madison, WI)를 사용하여 추출된 RNA (1mg)로부터 합성된 cDNA 샘플 (2mL)을 각 프라이머 쌍 (10pM) 및 Power SYBR Green Master Mix (Applied Biosystems, Warrington, UK)에 20ml 반응 부피로 첨가하였다. 혼합물은 다음 열순환(thermocycling)을 사용하여 ABI PRISM 7500 Fast Real-Time PCR 시스템 (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA)에 적용되었다.(열순환(thermocycling): 95℃에서 15초 동안 변성 단계, 60℃에서 1분간 어닐링 및 신장 단계). Interleukin 6(IL-6)과 Interleukin 8(IL-8)을 포함한 염증성 사이토카인의 유전자 발현 수준을 규격화하기 위한 기준 유전자로 글리세르알데히드 3-포스페이트 디하이드로게나제(GAPDH) 유전자를 사용하였다.
본 실험에서 사용된 프라이머의 서열은 다음과 같다.
GAPDH: 5'-GTG GCC AGC CGA GCC-3' 및 5'-TGA AGG GGT TGA TGG CA-3'
IL-6: 5'-GAT TCA ATG AGG AGA CTT GCC TGG-3' 및 5'-GCA GAA CTG GAT CAG GAC TTT-3'
IL-8: 5'-CTG TGT GAA GGT GCA GTT TTG C-3' 및 5'-AAC TTC TCC ACA ACC CTC TGC-3'.
본 실험의 결과를 도 26 및 도 27에 그래프로 나타내었다.
도 26은 THP-1 세포에서 본 발명 실시예 화합물, 퓨라논, LPS로 처리된 THP-1 세포의 전 염증성 사이토카인의 활성 지표로, IL-6 및 IL-8 유전자 발현을 그래프로 도시한 것이다.
도 27은 HGF 세포에서 본 발명 실시예 화합물, 퓨라논, LPS로 처리된 THP-1 세포의 전 염증성 사이토카인의 활성 지표로, IL-6 및 IL-8 유전자 발현을 그래프로 도시한 것이다.
도 26 및 도 27을 살펴보면,
도 26은 실시예 화합물 5, 6 및 13이 염증 반응을 유도하지 않는 것을 확인할 수 있는 반면, 대조군인 퓨라논 화합물 또는 리포폴리사카라이드(LPS; 1 mg/mL)가 IL-6 및 IL-8의 유전자 발현을 유도하여, THP-1 세포에서 염증 반응을 유도하고 있음을 확인할 수 있다.
한편 도 27에서도, 실시예 화합물 5, 6 및 13은 IL-6와 IL-8의 유전자 발현을 유도하지 않는 반면, 대조군인 퓨라논은 IL-8의 유전자 발현을 유도하였으며, LPS(1 mg/mL)는 두 가지 사이토카인의 유전자 발현을 모두 유도하고 있어, HGF 세포에서 염증 반응이 유도됨을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 화합물은 특히, 세균의 생물막(bio film) 형성을 우수하게 저해할 수 있을 뿐 아니라, 숙주세포에서 세포독성을 나타내지 않고, 나아가 대조군인 퓨라논 화합물과 다르게 숙주세포에서 염증 반응을 야기시키지 않는 바, 특히 본 발명 화합물을 치주질환, 바람직하게 치은염, 치주염과 같은 질환 치료 및 예방용 약학적 조성물로서 유용한 효과가 있음을 알 수 있다.

Claims (10)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염:
    [화학식 1]
    Figure pat00068

    (상기 화학식 1에 있어서,
    X는 O, S 또는 NR1이고,
    여기서 R1은 비치환 또는 치환된 C1-10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬, 비치환 또는 치환된 C1-10의 직쇄 또는 측쇄의 알콕시, 비치환 또는 치환된 C3-7의 사이클로알킬, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 3 내지 7각환의 비치환 또는 치환된 헤테로사이클로알킬, 비치환 또는 치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 5 내지 10각환의 헤테로아릴이되,
    여기서, 상기 치환된 알킬, 치환된 알콕시, 치환된 사이클로알킬, 치환된 헤테로사이클로알킬, 치환된 아릴 또는 치환된 헤테로아릴은, 히드록시, 할로젠, -CN, -NO2, C1-5의 직쇄 또는 측쇄 알킬, C1-5의 직쇄 또는 측쇄 알콕시로 치환될 수 있고; 및

    Figure pat00069
    는 비치환 또는 치환된 C3-7의 사이클로알킬, 하나 이상의 이중결합을 포함하는 비치환 또는 치환된 C3-7의 사이클로알케닐, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 3 내지 7각환의 비치환 또는 치환된 헤테로사이클로알킬, 비치환 또는 치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 5 내지 10각환의 헤테로아릴이되,
    여기서, 상기 치환된 사이클로알킬, 치환된 사이클로알케닐, 치환된 헤테로사이클로알킬, 치환된 아릴, 또는 치환된 헤테로아릴은, 히드록시, 할로젠, -CN, -NO2, C1-10의 직쇄 또는 측쇄 알킬, C1-10의 직쇄 또는 측쇄 알콕시로 치환될 수 있다).
  2. 제1항에 있어서,
    Figure pat00070
    는 비치환 또는 치환된 C5-6의 사이클로알킬, 하나의 이중결합을 포함하는 비치환 또는 치환된 C5-6의 사이클로알케닐, 비치환 또는 치환된 페닐이되,
    여기서, 상기 치환된 사이클로알킬, 치환된 사이클로알케닐 또는 치환된 페닐은, C1-5의 직쇄 또는 측쇄의 알킬 및 C1-5의 직쇄 또는 측쇄의 알콕시로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있는 것을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
  3. 제1항에 있어서,
    R1은 페닐 또는 n-부틸이고; 및
    Figure pat00071
    는
    Figure pat00072
    ,
    Figure pat00073
    ,
    Figure pat00074
    ,
    Figure pat00075
    ,
    Figure pat00076
    ,
    Figure pat00077
    ,
    Figure pat00078
    ,
    Figure pat00079
    ,
    Figure pat00080
    ,
    Figure pat00081
    ,
    Figure pat00082
    ,
    Figure pat00083
    ,
    Figure pat00084
    ,
    Figure pat00085
    ,
    Figure pat00086
    ,
    Figure pat00087
    또는
    Figure pat00088
    인 것을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염:
    (1) 3-(디브로모메틸렌)-헥사히드로이소벤조퓨란-1(3H)-온;
    (2) 3-(디브로모메틸렌)이소벤조퓨란-1(3H)-온;
    (3) 3-(디브로모메틸렌)-4,5,6,7-테트라히드로이소벤조퓨란-1(3H)-온;
    (4) 3-(디브로모메틸렌)-5,6-디히드로-3H-사이클로펜타[c]퓨란-1(4H)-온;
    (5) 3-(디브로모메틸렌)-헥사히드로사이클로펜타[c]퓨란-1(3H)-온;
    (6) 3-(디브로모메틸렌)-5-메틸이소벤조퓨란-1(3H)-온;
    (7) 3-(디브로모메틸렌)-5-메톡시이소벤조퓨란-1(3H)-온;
    (8) 3-(디브로모메틸렌)-5-에톡시이소벤조퓨란-1(3H)-온;
    (9) 3-(디브로모메틸렌)-5-프로폭시이소벤조퓨란-1(3H)-온;
    (10) 5-부톡시-3-(디브로모메틸렌)이소벤조퓨란-1(3H)-온;
    (11) 3-(디브로모메틸렌)-5-(펜틸옥시)이소벤조퓨란-1(3H)-온;
    (12) 5-tert-부틸-3-(디브로모메틸렌)-5-메틸이소벤조퓨란-1(3H)-온;
    (13) 3-(디브로모메틸렌)-7-메틸이소벤조퓨란-1(3H)-온;
    (14) 3-(디브로모메틸렌)-7-에톡시이소벤조퓨란-1(3H)-온;
    (15) 3-(디브로모메틸렌)-7-프로폭시이소벤조퓨란-1(3H)-온;
    (16) 7-부톡시-3-(디브로모메틸렌)이소벤조퓨란-1(3H)-온;
    (17) 3-(디브로모메틸렌)-7-(펜틸옥시)이소벤조퓨란-1(3H)-온; 및
    (18) 2-부틸-3-(디브로모메틸렌)이소인돌린-1-온.
  5. 하기 반응식 1에 나타난 바와 같이,
    화학식 2로 표시되는 화합물로부터 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(단계 1); 및
    상기 단계 1에서 제조한 화학식 3으로 표시되는 화합물로부터 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(단계 2);를 포함하는 제1항의 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조방법:
    [반응식 1]
    Figure pat00089

    (상기 반응식 1에 있어서,
    Figure pat00090
    는 제1항의 화학식 1에서 정의한 바와 같고; 및
    X는 O이다).
  6. 하기 반응식 2에 나타난 바와 같이,
    화학식 2로 표시되는 화합물로부터 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(단계 1);
    상기 단계 1에서 제조한 화학식 3으로 표시되는 화합물로부터 화학식 4로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(단계 2);
    상기 단계 2에서 제조한 화학식 4로 표시되는 화합물과, 화학식 5로 표시되는 화합물을 반응시켜 화학식 6으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(단계 3); 및
    상기 단계 3에서 제조한 화학식 6으로 표시되는 화합물로부터 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(단계 4);를 포함하는 제1항의 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조방법:
    [반응식 2]
    Figure pat00091

    (상기 반응식 2에 있어서,
    Figure pat00092
    및 R1은 제1항의 화학식 1에서 정의한 바와 같고; 및
    X는 NR1이다).
  7. 제1항의 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 치주질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 화합물은 세균의 쿼럼센싱(Quorum sensing)을 억제하는 것을 특징으로 하는 치주질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  9. 제1항의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 치주질환의 예방 또는 개선용 치약 조성물.
  10. 제1항의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 치주질환의 예방 또는 개선용 가글 조성물.
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