KR20200038182A - 탄소 이중결합 함유 화합물의 비대칭 수소첨가 반응용 촉매 - Google Patents

탄소 이중결합 함유 화합물의 비대칭 수소첨가 반응용 촉매 Download PDF

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Abstract

본 발명은 탄소 이중결합 함유 화합물로부터 우수한 광학 선택성으로 광학이성질체를 분리할 수 있는 비대칭 수소첨가 반응용 촉매를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따른 촉매는 이리듐 양이온; 및 상기 이리듐 양이온에 결합되는 리간드;를 포함한다.

Description

탄소 이중결합 함유 화합물의 비대칭 수소첨가 반응용 촉매{CATALYST FOR ASYMMETRIC HYDROGENATION OF COMPOUND HAVING CARBON DOUBLE BOND}
본 발명은 2018년 10월 02일에 한국특허청에 제출된 한국 특허출원 제10-2018-0117777호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 발명에 포함된다. 본 발명은 탄소 이중결합 함유 화합물의 비대칭 수소첨가 반응용 촉매에 관한 것이다. 구체적으로, 탄소 이중결합 함유 화합물로부터 광학이성질체를 제조하는데 사용할 수 있는 비대칭 수소첨가 반응용 촉매에 관한 것이다.
비대칭 수소첨가 반응(Asymmetric hydrogenation)을 이용하여, 프로 키랄(pro-chiral)성을 가지는 탄소 이중결합 함유 화합물로부터 좌선성을 가지는 광학이성질체(enantiomer) 및 우선성을 가지는 광학이성질체를 합성하는 방법에 대한 연구는 그 유용성과 경제성 때문에 1990년대 이후로 많은 연구자들의 주목을 받았다.
다양한 연구자들에 의해서 비대칭 수소첨가 반응에 대한 수많은 연구가 진행되어 획기적인 기술의 발전이 이루어졌고, 현재까지도 그 연구가 진행되고 있다. 이를 가능케 한 기술들은 대부분 루테늄 금속(Ruthenium metal) 또는 로듐 금속(Rhodium metal) 착물 촉매를 주로 사용하였으며, 98%ee 이상의 만족스러운 비대칭 유도(asymmetric induction) 결과를 이끌어냈다. 이를 이용한 비대칭 수소첨가 반응은 하기 화학 반응식 1 및 화학 반응식 2와 같다.
[화학 반응식 1]
Figure pat00001
[화학 반응식 2]
Figure pat00002
상기 화학 반응식 1에서 X는 OH, NH2, NRH, CO2H, CONH2, CONR2 등을 의미하고, 상기 화학 반응식 2에서 Y는 O, S 또는 NH 등을 의미하는데, 상기 탄소 이중결합 함유 화합물은 비대칭 수소첨가 반응용 촉매와 결합 가능한 극성 작용기를 갖는 경우가 일반적이다. 실제로, 루테늄 금속 또는 로듐 금속 착물 촉매들은 극성 작용기를 포함하지 않는 탄소 이중결합 함유 화합물에 대한 대한 비대칭 수소첨가 반응에 대하여 반응성이 좋지 않은 결과를 보였다.
한편, 극성 작용기를 함유하지 않은 탄소 이중결합 함유 화합물의 비대칭 수소첨가 반응을 효과적으로 수행하기 위한 촉매들로서, 루테늄 금속 또는 로듐 금속 착물 대신 이리듐 금속 착물을 주로 사용하고 있다. 대표적으로 사용되는 이리듐 금속 착물 촉매는 이리듐 금속(Iridium metal)을 중심으로 N 도너 (donor)와 P 도너가 각각 리간드로 결합하는 형태의 Crabtree's 촉매의 일종이다.
그러나, 이리듐 금속 착물을 사용하여 비대칭 수소첨가 반응을 수행하더라도, 고순도의 광학이성질체를 얻기 위해서는 재결정 공정을 수 회 반복하여야 하고, 이 경우 광학선택성이 낮아지는 문제점이 발생하기도 한다. 한편, 본 발명자들은 이리듐 금속 착물 촉매를 사용한 비대칭 수소 첨가 반응을 통하여 하기 화학식의 화합물로부터 (S)-3-페닐-2,3,4,8,9,10-헥사히드로피라노[2,3-f]크로멘 또는 (R)-3-페닐-2,3,4,8,9,10-헥사히드로피라노[2,3-f]크로멘 유도체를 합성하였다(대한민국 특허출원 제10-2017-0124941호).
[화학식]
Figure pat00003
R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 원자; 히드록시기; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C6 알킬기; 할로겐 원자; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C6 알콕시기; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4 티오알킬기; 치환 또는 비치환 알릴옥시기; 또는 치환 또는 비치환 아릴옥시기이고;
R5는 수소 원자 또는 C1-C2 알킬기 또는 C1-C2 알콕시기이고;
R6 및 R6'는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 C1-C6 알킬기이고;
P는 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4 알킬기; 치환 또는 비치환된 벤질기, 알릴기; t-부틸다이메틸실릴기; t-부틸다이페닐실릴기; 메틸페닐실릴기; 트리메틸페닐실릴기; 또는 MeSO2, p-TsSO2의 보호기를 의미하며;
n은 1 내지 3이고;
OP가 복수개일 때는 동일 또는 상이하고; 및
상기 치환 알킬기, 치환 알콕시기 및 치환 티오알킬기의 경우, 상기 치환기는 할로겐 원자, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C5 알킬기, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C5 알콕시기 또는 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 티오알킬기이다.
이 경우, 상기 (R)-광학이성질체 또는 (S)-광학이성질체를 88 %ee 내지 92%ee의 광학 선택성으로 합성할 수 있으며, 다양한 유기 용매를 사용하여 재결정 공정을 반복할수록 획득한 화합물의 광학 선택성은 오히려 낮아지는 경우가 발생하였다.
따라서, (S)-3-페닐-2,3,4,8,9,10-헥사히드로피라노[2,3-f]크로멘 또는 (R)-3-페닐-2,3,4,8,9,10-헥사히드로피라노[2,3-f]크로멘 유도체를 고순도의 광학 이성질체로 양산하기 위해서, 추가적인 재결정 과정 없이 비대칭 수소첨가 반응만으로도 높은 광학 선택성을 가지는 광학 이성질체를 합성할 수 있는 탁월한 효능의 촉매가 절실히 필요했다.
본 발명은 탄소 이중결합 함유 화합물로부터 우수한 광학 선택성으로 광학이성질체를 분리할 수 있는 비대칭 수소첨가 반응용 촉매를 제공하고자 한다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시상태는, 이리듐 양이온; 및 상기 이리듐 양이온에 결합되는 하기 화학식 1의 리간드;를 포함하는 탄소 이중결합 함유 화합물의 비대칭 수소첨가 반응용 촉매를 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00004
상기 화학식 1에서,
R1은 수소 원자; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알킬기; 또는 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알콕시기이고;
R2 및 R2 '는 각각 독립적으로 수소 원자; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알킬기; 또는 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알콕시기이고;
상기 치환 알킬기, 및 치환 알콕시기의 경우, 상기 치환기는 할로겐 원자, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알킬기, 또는 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알콕시기이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭 수소첨가 반응용 촉매는 탄소 이중결합 함유 화합물로부터 높은 광학 선택성으로 광학이성질체를 제조할 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 효과로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본원 명세서 및 첨부된 도면으로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미로 사용된다. 또한, 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다. 본 명세서에 참고문헌으로 기재되는 모든 간행물의 내용은 전체가 본 명세서에 참고로 통합된다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 화학식 중의 원자단을 쇄기선 또는 굵은선으로 나타낸 경우, 화합물을 눈으로 보는 경우를 가정하였을 때 점선 쇄기선은 눈으로 보는 방향으로부터 먼 위치에 원자단이 놓인 것을 의미하고, 굵은선 및 실선 쇄기선은 눈으로 보는 방향으로부터 가까운 위치에 원자단이 놓인 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시상태는, 이리듐 양이온; 및 상기 이리듐 양이온에 결합되는 하기 화학식 1의 리간드;를 포함하는 탄소 이중결합 함유 화합물의 비대칭 수소첨가 반응용 촉매를 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00005
상기 화학식 1에서,
R1은 수소 원자; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알킬기; 또는 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알콕시기이고;
R2 및 R2 '는 각각 독립적으로 수소 원자; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알킬기; 또는 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알콕시기이고;
상기 치환 알킬기, 및 치환 알콕시기의 경우, 상기 치환기는 할로겐 원자, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알킬기, 또는 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알콕시기이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭 수소첨가 반응용 촉매는 탄소 이중결합 함유 화합물로부터 광학이성질체를 별도의 정제 공정없이도 우수한 광학 선택성으로 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에서 R1, R2, 및 R2 '는 각각 수소 원자일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에서 R1은 수소 원자이고, R2, 및 R2 '는 각각 독립적으로 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 2-메틸프로필, 또는 2-에틸프로필일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에서 R1은 수소 원자이고, R2, 및 R2 '는 각각 독립적으로 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, 2-메틸프로폭시, 또는 2-에틸프로폭시일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, R2, 및 R2 '는 각각 수소 원자이고, R1은 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 2-메틸프로필, 또는 2-에틸프로필일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, R2, 및 R2 '는 각각 수소 원자이고, R1은 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, 2-메틸프로폭시, 또는 2-에틸프로폭시일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, R2, 및 R2 '는 각각 수소 원자이고, R1은 염소 또는 불소로 치환된, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 2-메틸프로필, 또는 2-에틸프로필일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 리간드는 하기 화학식 2a 또는 화학식 2b로 표시되는 광학 이성질체 화합물일 수 있다:
[화학식 2a]
Figure pat00006
[화학식 2b]
Figure pat00007
상기 화학식 2a 및 화학식 2b에서, 상기 R1, R2, 및 R2 '는 각각 상기 화학식 1에서의 R1, R2, 및 R2 '와 각각 동일할 수 있다.
상기 화학식 2a 및 화학식 2b에서, 점선 쇄기선, 실선 쇄기선 및 굵은선은 앞에서 정의한 것처럼 상기 화합물을 구성하는 원자단의 입체적인 위치를 나타낸 것이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2a로 표시되는 광학 이성질체 화합물은 하기 화합물 중 어느 하나일 수 있다.
Figure pat00008
Figure pat00009
<화합물 2a-1> <화합물 2a-2>
Figure pat00010
Figure pat00011
<화합물 2a-3> <화합물 2a-4>
Figure pat00012
Figure pat00013
<화합물 2a-5> <화합물 2a-6>
Figure pat00014
<화합물 2a-7>
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화합물 2a-1 내지 화합물 2a-7로 표시되는 리간드 중 적어도 하나를 포함하는 비대칭 수소첨가 반응용 촉매를 이용함으로써, 탄소 이중결합 함유 화합물로부터, (R)-광학이성질체를 우수한 광학 선택성으로 광학 분할시킬 수 있다. 또한, 상기 비대칭 수소첨가 반응용 촉매는, 후술하는 바와 같이 적은 양의 촉매를 사용하는 경우에도 탄소 이중결합 함유 화합물로부터 (R)-광학이성질체를 높은 수율로 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2b로 표시되는 광학 이성질체 화합물은 하기 화합물 중 어느 하나일 수 있다.
Figure pat00015
Figure pat00016
<화합물 2b-1> <화합물 2b-2>
Figure pat00017
Figure pat00018
<화합물 2b-3> <화합물 2b-4>
Figure pat00019
Figure pat00020
<화합물 2b-5> <화합물 2b-6>
Figure pat00021
<화합물 2b-7>
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화합물 2b-1 내지 화합물 2b-7로 표시되는 리간드 중 적어도 하나를 포함하는 비대칭 수소첨가 반응용 촉매를 이용함으로써, 탄소 이중결합 함유 화합물로부터, (S)-광학이성질체를 우수한 광학 선택성으로 광학 분할시킬 수 있다. 또한, 상기 비대칭 수소첨가 반응용 촉매는, 후술하는 바와 같이 적은 양의 촉매를 사용하는 경우에도 탄소 이중결합 함유 화합물로부터 (S)-광학이성질체를 높은 수율로 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 상기 비대칭 수소첨가 반응용 촉매는 상기 화학식 1로 표시되는 리간드 이외에, 상기 이리듐 양이온과 배위 결합 가능한 추가의 리간드를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 추가의 리간드는 사이클로옥타-1,5-다이엔(cycloocta-1,5-diene)일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 비대칭 수소첨가 반응용 촉매는 하기 화학식 3의 착물을 포함할 수 있다:
[화학식 3]
Figure pat00022
상기 화학식 3에서, 상기 R1, R2, 및 R2 '는 각각 상기 화학식 1에서의 R1, R2, 및 R2 '와 각각 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3으로 표시되는 착물에서, 상기 화학식 1로 표시되는 리간드의 P원자와 N원자는 이리듐 양이온과 배위 결합을 형성할 수 있다. 또한, 상기 화학식 3으로 표시되는 착물에서, 사이클로옥타-1,5-다이엔의 이중 결합은 이리듐 양이온과 배위 결합을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3으로 표시되는 착물을 포함하는 상기 비대칭 수소첨가 반응용 촉매는 비대칭 수소첨가 반응을 보다 안정적으로 수행할 수 있다. 구체적으로, 상기 화학식 3으로 표시되는 착물을 포함하는 상기 비대칭 수소첨가 반응용 촉매는 탄소 이중결합 함유 화합물로부터, (R)-광학이성질체 또는 (S)-광학이성질체를 보다 안정적으로 우수한 광학 선택성으로 광학 분할시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3으로 표시되는 착물은 하기 화합물 중 어느 하나일 수 있다.
Figure pat00023
Figure pat00024
<화합물 3a-1> <화합물 3a-2>
Figure pat00025
Figure pat00026
<화합물 3a-3> <화합물 3a-4>
Figure pat00027
Figure pat00028
<화합물 3a-5> <화합물 3a-6>
Figure pat00029
<화합물 3a-7>
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3으로 표시되는 착물은 하기 화합물 중 어느 하나일 수 있다.
Figure pat00030
Figure pat00031
<화합물 3b-1> <화합물 3b-2>
Figure pat00032
Figure pat00033
<화합물 3b-3> <화합물 3b-4>
Figure pat00034
Figure pat00035
<화합물 3b-5> <화합물 3b-6>
Figure pat00036
<화합물 3b-7>
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 비대칭 수소첨가 반응용 촉매는 배위 음이온을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 비대칭 수소첨가 반응용 촉매는 하기 화학식 4의 배위 음이온을 더 포함할 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00037
즉, 상기 비대칭 수소첨가 반응용 촉매는 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 5]
Figure pat00038
상기 화학식 5에서, 상기 R1, R2, 및 R2 '는 각각 상기 화학식 1에서의 R1, R2, 및 R2 '와 각각 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 5로 표시되는 화합물은 하기 화학식 5a로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 5a]
Figure pat00039
상기 화학식 5a에서, 상기 R1, R2, 및 R2 '는 각각 상기 화학식 5에서의 R1, R2, 및 R2 '와 각각 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 5a로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중 어느 하나일 수 있다.
Figure pat00040
<화합물 5a-1>
Figure pat00041
<화합물 5a-2>
Figure pat00042
<화합물 5a-3>
Figure pat00043
<화합물 5a-4>
Figure pat00044
<화합물 5a-5>
Figure pat00045
<화합물 5a-6>
Figure pat00046
<화합물 5a-7>
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화합물 5a-1 내지 화합물 5a-7로 표시되는 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 비대칭 수소첨가 반응용 촉매를 이용함으로써, (R)-광학이성질체를 우수한 광학 선택성으로 광학 분할시킬 수 있다. 또한, 상기 비대칭 수소첨가 반응용 촉매는, 후술하는 바와 같이 적은 양의 촉매를 사용하는 경우에도 탄소 이중결합 함유 화합물로부터 (R)-광학이성질체를 높은 수율로 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 5로 표시되는 화합물은 하기 화학식 5b로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 5b]
Figure pat00047
상기 화학식 5b에서, 상기 R1, R2, 및 R2 '는 각각 상기 화학식 5에서의 R1, R2, 및 R2 '와 각각 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 5b로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중 어느 하나일 수 있다.
Figure pat00048
<화합물 5b-1>
Figure pat00049
<화합물 5b-2>
Figure pat00050
<화합물 5b-3>
Figure pat00051
<화합물 5b-4>
Figure pat00052
<화합물 5b-5>
Figure pat00053
<화합물 5b-6>
Figure pat00054
<화합물 5b-7>
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화합물 5b-1 내지 화합물 5b-7로 표시되는 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 비대칭 수소첨가 반응용 촉매를 이용함으로써, 탄소 이중결합 함유 화합물로부터, (S)-광학이성질체를 우수한 광학 선택성으로 광학 분할시킬 수 있다. 또한, 상기 비대칭 수소첨가 반응용 촉매는, 후술하는 바와 같이 적은 양의 촉매를 사용하는 경우에도 탄소 이중결합 함유 화합물로부터 (S)-광학이성질체를 높은 수율로 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 5a의 화합물은 하기 반응식 1a를 통해 제조될 수 있다.
[반응식 1a]
Figure pat00055
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 5b는 하기 반응식 1b를 통해 제조될 수 있다.
[반응식 1b]
Figure pat00056
다만, 상기 화학식 5a 및 화학식 5b의 화합물의 제조 방법을 한정하는 것은 아니고, 당업계에서 사용되는 방법을 통하여 상기 화학식 5a 및 화학식 5b의 화합물은 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 탄소 이중결합 함유 화합물은 프로 키랄성을 가지는 화합물일 수 있다. 구체적으로, 상기 비대칭 수소첨가 반응용 촉매를 이용하여, 프로 키랄성을 가지는 탄소 이중결합 함유 화합물, 예를 들면 프로 키랄성을 가지는 올레핀계 화합물로부터 (R)-광학이성질체와 (S)-광학이성질체를 높은 광학 선택성으로 얻을 수 있다. 또한, 상기 비대칭 수소첨가 반응용 촉매는 비교적 적은 양의 촉매를 사용하는 경우에도, 프로 키랄성을 가지는 올레핀계 화합물로부터 (R)-광학이성질체와 (S)-광학이성질체를 높은 수율로 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 탄소 이중결합 함유 화합물은 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 6]
Figure pat00057
상기 화학식에서,
X는 산소(O) 또는 탄소(C)이고;
Ra1과 Ra2는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 3의 치환 또는 비치환, 알킬기, 탄소수 1 내지 3의 치환 또는 비치환, 알콕시기, 또는 탄소수 6 내지 15의 치환 또는 비치환 아릴옥시기 또는 아랄킬옥시기이거나,
Ra1과 Ra2는 함께 탄소수 4 내지 10의 치환 또는 비치환, 시클릭기 또는 헤테로시클릭기를 형성하고;
R5는 수소 원자 또는 C1-C2 알킬기 또는 C1-C2 알콕시기이고;
Y1과 Y2는 서로 상이하며, 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 3의 치환 알킬기, 탄소수 1 내지 3의 치환 알콕시기 또는
Figure pat00058
기이고,
여기서
R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 원자; 히드록시기; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C6 알킬기; 할로겐 원자; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C6 알콕시기; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4 티오알킬기; 치환 또는 비치환 알릴옥시기; 또는 치환 또는 비치환 아릴옥시기이고,
P는 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4 알킬기; 치환 또는 비치환된 벤질기, 알릴기; t-부틸다이메틸실릴기; t-부틸다이페닐실릴기; 메틸페닐실릴기; 트리메틸페닐실릴기; 또는 MeSO2, p-TsSO2의 보호기를 의미하며,
n은 1 내지 3이고,
OP가 복수개일 때는 동일 또는 상이하고; 및
상기 치환 알킬기, 치환 알콕시기, 치환 티오알킬기, 치환 아릴옥시기, 치환 아랄킬옥시기, 치환 시클릭기 및 치환 헤테로시클릭기의 경우, 상기 치환기는 할로겐 원자, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C5 알킬기, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C5 알콕시기 또는 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 티오알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 6에서, X는 O이고;
Ra1과 Ra2는 함께 탄소수 4 내지 10의 치환 또는 비치환, 헤테로시클릭기를 형성하고;
Y1은 수소 원자이고 Y2는
Figure pat00059
기일 수 있다.
여기서, R3, R4, P 및 n은 앞에서 정의한 것과 같다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 탄소 이중결합 함유 화합물은 하기 화학식 7로 표시되는 화합물일 수 있다:
[화학식 7]
Figure pat00060
상기 화학식 7에서,
R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 원자; 히드록시기; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C6 알킬기; 할로겐 원자; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C6 알콕시기; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4 티오알킬기; 치환 또는 비치환 알릴옥시기; 또는 치환 또는 비치환 아릴옥시기이고;
R5는 수소 원자 또는 C1-C2 알킬기 또는 C1-C2 알콕시기이고;
R6 및 R6'는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 C1-C6 알킬기이고;
P는 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4 알킬기; 치환 또는 비치환된 벤질기, 알릴기; t-부틸다이메틸실릴기; t-부틸다이페닐실릴기; 메틸페닐실릴기; 트리메틸페닐실릴기; 또는 MeSO2, p-TsSO2의 보호기를 의미하며;
n은 1 내지 3이고;
OP가 복수개일 때는 동일 또는 상이하고; 및
상기 치환 알킬기, 치환 알콕시기 및 치환 티오알킬기의 경우, 상기 치환기는 할로겐 원자, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C5 알킬기, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C5 알콕시기 또는 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 티오알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 탄소 이중결합 함유 화합물의 비대칭 수소첨가 반응용 촉매는 상기 화학식 7로 표시되는 화합물로부터 (R)-광학이성질체와 (S)-광학이성질체를 높은 광학 선택성으로 효과적으로 광학 분할시킬 수 있다.
또한, 상기 비대칭 수소첨가 반응용 촉매는 비교적 적은 양의 촉매를 사용하는 경우에도, 상기 화학식 7로 표시되는 화합물로부터 (R)-광학이성질체와 (S)-광학이성질체를 높은 수율로 얻을 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.
하기 실시예에서 사용된 시약은 달리 표시하지 않는 한 시그마-알드리치(Sigma-Aldrich, 미국)에서 구입한 것을 사용하였다.
하기 실시예 및 비교예에서 사용된 시약 중 표시된 약어의 이름은 다음과 같다.
[Ir(COD)Cl]2 : Bis(1,5-cyclooctadiene)diiridium(I) dichloride
NaBArF : sodium tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate
실시예 1: [(2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite )] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate 촉매 (화합물 5a- 1)의 합성
1-1. 2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol의 합성
benzylmagnesium chloride 132.6g(0.877몰)을 400ml의 테트라히드로퓨란에 넣고 0 ℃로 냉각한 후, 100ml의 테트라히드로퓨란에 녹인 (S)-methyl 4,5-dihydro-2-phenyloxazole-4-carboxylate 40g(0.195몰)을 동온도에서 투입하고 30분간 동온도에서 교반하였다. 반응이 완료된 후 40ml의 정제수를 넣고 1시간동안 세차게 교반하였다. 교반 후 고체를 여과하고 여액을 농축하였다. 농축물을 컬럼 분리하여 29.3g(수율 42.0%)의 2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol를 수득하였다.
1H-NMR (CDCl3) : 7.99-7.21 (m, 15H, aromatic H), 4.44-4.39 (t, 1H, oxazoline ring CH2), 4.30-4.19 (m, 2H, oxazoline ring CH, oxazoline ring CH2), 3.04-3.01 (d, 1H, benzyl CH2), 2.88 (d, 2H, benzyl CH2), 2.71-2.67 (d, 1H, benzyl CH2), 1.93 (s, 1H, -OH)
1-2. (2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite의 합성
상기 실시예 1-1에서 제조된 2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol 29.3g(0.082몰)와 피리딘 32.4g(0.41몰)을 80ml의 톨루엔에 넣고 상온에서 20분간 교반하였다.
이후, (S)-1,1'-binaphthyl-2,2'-dioxychlorophosphine 48.8g(0.139몰)와 피리딘 55.0g(0.695몰)을 160ml의 톨루엔에 넣고 상온에서 20분간 교반하였다. 두 반응액을 섞고 환류하에서 13시간동안 교반하였다. 반응이 완료된 후, 반응액을 농축하고 컬럼 분리하여 37.5g(수율 68.2%)의 (2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite을 수득하였다.
1H-NMR (CDCl3) : 8.06-7.02 (m, 27H, aromatic H), 4.49-4.44 (t, 1H, oxazoline ring CH), 4.13-4.10 (dd, 2H, oxazoline ring CH2), 3.81-3.76 (d, 1H, benzyl CH2), 3.20-3.17 (d, 1H, benzyl CH2), 3.08-2.98 (dd, 2H, benzyl CH2),
13C-NMR(CDCl3) : 165, 148.31, 148.29, 136.50, 135.80, 131.41, 131.35, 131.16, 131.12, 130.98, 129.99, 129.41, 128.52, 128.34, 128.27, 128.04, 127.98, 127.81, 126.94, 126.68, 126.06, 125.91, 124.76, 124.64, 124.30, 124.28, 123.95, 123.01, 122.50, 121.96, 86.13, 71.33, 68.13, 43.63, 43.55
1-3. [(2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite)] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate (화합물 5a-1)의 합성
상기 실시예 1-2에서 제조된 (2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite 10.0g(14.88m몰)와 [Ir(COD)Cl]2 5.0g(7.44m몰)을 500ml의 디클로로메탄에 넣고 환류하에서 1시간동안 교반한 후 상온으로 냉각하였다. NaBArF 14.5g(16.31m몰)을 반응액에 넣고 상온에서 20분간 교반하였다. 반응이 완료된 후 반응물에 500ml의 정제수를 넣고 세차게 교반한 후 층분리하여 유기층을 취하였다. 유기층을 무수 마그네슘 설페이트를 넣고 교반 후. 여과하여 고체를 제거하였다. 이 단계를 2회 더 진행한 다음 여액을 농축하고 고진공으로 건조하여 24.7g(수율 90.4%)의 [(2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite)] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate(화합물 5a-1)를 수득하였다.
실시예 2: [(2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((R)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite )] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate 촉매 (화합물 5b- 1)의 합성
2-1. 2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol의 합성
(S)-methyl 4,5-dihydro-2-phenyloxazole-4-carboxylate 대신 (R)-methyl 4,5-dihydro-2-phenyloxazole-4-carboxylate를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1-1과 동일한 방법을 수행하여 2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol를 수득하였다.
1H-NMR (CDCl3) : 7.99-7.20 (m, 15H, aromatic H), 4.36-4.32 (t, 1H, oxazoline ring CH2), 4.29-4.25 (t, H, oxazoline ring CH), 4.22-4.18 (dd, 1H, oxazoline ring CH2), 3.00-2.96 (d, 1H, benzyl CH2), 2.87 (s, 2H, benzyl CH2), 2.70-2.67 (d, 1H, benzyl CH2), 1.99 (s, 1H, -OH)
2-2. (2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((R)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite의 합성
2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol 대신 상기 실시예 2-1에서 제조한 2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol를, 그리고 (S)-1,1'-binaphthyl-2,2'-dioxychlorophosphine 대신 (R)-1,1'-binaphthyl-2,2'-dioxychlorophosphine를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1-2와 동일한 방법을 수행하여 (2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((R)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite를 수득하였다.
1H-NMR (CDCl3) : 8.05-7.01 (m, 27H, aromatic H), 4.48-4.44 (t, 1H, oxazoline ring CH), 4.05-3.97 (m, 2H, oxazoline ring CH2), 3.75-3.72 (d, 1H, benzyl CH2), 3.20-3.17 (d, 1H, benzyl CH2), 3.04-2.94 (dd, 2H, benzyl CH2)
2-3. [(2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((R)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate (화합물 5b-1)의 합성
(2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite 대신 상기 실시예 2-2에서 제조한 (2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((R)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1-3과 동일한 방법을 수행하여 [(2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((R)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate (화합물 5b-1)를 수득하였다.
실시예 3: [(2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-dip-tolylpropan-2-yl) (((R)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite ] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate 촉매 (화합물 5b- 2)의 합성
3-1. 2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-dip-tolylpropan-2-ol의 합성
benzylmagnesium chloride 대신 4-methylbenzylmagnesium chloride를 그리고 (S)-methyl 4,5-dihydro-2-phenyloxazole-4-carboxylate 대신 (R)-methyl 4,5-dihydro-2-phenyloxazole-4-carboxylate를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1-1과 동일한 방법을 수행하여 2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-dip-tolylpropan-2-ol를 수득하였다.
1H-NMR (CDCl3) : 7.98-7.07 (m, 13H, aromatic H), 4.37-4.33 (t, 1H, oxazoline ring CH), 4.29-4.20 (m, 2H, oxazoline ring CH2), 2.96-2.92 (d, 1H, benzyl CH2), 2.83 (d, 2H, benzyl CH2), 2.67-2.64 (d, 1H, benzyl CH2), 2.33 (s, 3H -CH3), 2.30 (s, 3H, -CH3), 1.91 (s, 1H, -OH)
13C-NMR (CDCl3) : 164.45, 136.05, 136.01, 133.91, 133.75, 131.41, 130.82, 128.96, 128.43, 128.32, 127.81, 75.89, 72.13, 68.57, 41.90, 41.69, 21.11, 21.10
3-2. (2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-dip-tolylpropan-2-yl) (((R)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite 의 합성
2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol 대신 상기 실시예 3-1에서 제조한 2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-dip-tolylpropan-2-ol를, 그리고 (S)-1,1'-binaphthyl-2,2'-dioxychlorophosphine 대신 (R)-1,1'-binaphthyl-2,2'-dioxychlorophosphine를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1-2와 동일한 방법을 수행하여 (2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((R)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite를 수득하였다.
1H-NMR (CDCl3) : 8.05-6.79 (m, 25H, aromatic H), 4.46-4.42 (t, 1H, oxazoline ring CH), 4.00-3.97 (m, 2H, oxazoline ring CH2), 3.73-3.70 (d, 1H, benzyl CH2), 3.19-3.15 (d, 1H, benzyl CH2), 2.98-2.90 (dd, 2H, benzyl CH2), 2.28 (s, 3H, -CH3), 2.26 (s, 3H, -CH3)
3-3. [(2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-dip-tolylpropan-2-yl) (((R)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate (화합물 5b-2)의 합성
(2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite 대신 상기 실시예 3-2에서 제조한 (2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-dip-tolylpropan-2-yl) (((R)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1-3과 동일한 방법을 수행하여 [(2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-dip-tolylpropan-2-yl) (((R)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate (화합물 5b-2)를 수득하였다.
실시예 4: [(2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-bis(4-methoxyphenyl)propan-2-yl) (((S)-1,1'- binaphthalene )-2,2'- diyl ) phosphite ] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate 촉매 (화합물 5a- 4)의 합성
4-1. 2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-bis(4-methoxyphenyl)propan-2-ol의 합성
benzylmagnesium chloride 대신 1-(4-methoxyphenyl)methylmagnesium chloride를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1-1과 동일한 방법을 수행하여 2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-bis(4-methoxyphenyl)propan-2-ol를 수득하였다.
1H-NMR (CDCl3) : 7.98-6.80 (m, 13H, aromatic H), 4.35-4.32 (t, 1H, oxazoline ring CH), 4.30-4.16 (m, 2H, oxazoline ring CH2), 3.86 (s, 3H -OCH3), 3.79 (s, 3H, -OCH3), 2.94-2.92 (d, 1H, benzyl CH2), 2.81 (s, 2H, benzyl CH2), 2.65-2.61 (d, 1H, benzyl CH2), 1.93 (s, 1H, -OH)
13C-NMR (CDCl3) : 164.43, 158.30, 158.27, 131.77, 131.76, 131.38, 128.91, 128.72, 128.59, 128.35, 128.25, 127.64, 113.89, 113.60, 113.57, 75.82, 71.98, 68.50, 55.17, 55.15, 41.40, 41.11
4-2. (2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-bis(4-methoxyphenyl)propan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite 의 합성
2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol 대신
상기 실시예 4-1에서 제조한 2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-bis(4-methoxyphenyl)propan-2-ol를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1-2와 동일한 방법을 수행하여 (2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-bis(4-methoxyphenyl)propan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite를 수득하였다.
1H-NMR (CDCl3) : 8.05-6.51 (m, 25H, aromatic H), 4.40-4.39 (t, 1H, oxazoline ring CH), 4.04-3.96 (m, 2H, oxazoline ring CH2), 3.81-3.66 (m, 7H, benzyl CH2, -OCH3), 3.11-3.08 (d, 1H, benzyl CH2), 2.95-2.86 (dd, 2H, benzyl CH2)
4-3. [(2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-bis(4-methoxyphenyl)propan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate (화합물 5a-4)의 합성
(2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite 대신 상기 실시예 4-2에서 제조한 (2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-bis(4-methoxyphenyl)propan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1-3과 동일한 방법을 수행하여 [(2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-bis(4-methoxyphenyl)propan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate (화합물 5a-4)를 수득하였다.
실시예 5: [(2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-bis(3,5-dimethylphenyl)propan-2-yl) (((R)-1,1'- binaphthalene )-2,2'- diyl ) phosphite ] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate 촉매 (화합물 5b- 3)의 합성
5-1. 2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-bis(3,5-dimethylphenyl)propan-2-ol의 합성
benzylmagnesium chloride 대신 3,5-dimethylbenzylmagnesium bromide를 그리고 (S)-methyl 4,5-dihydro-2-phenyloxazole-4-carboxylate 대신 (R)-methyl 4,5-dihydro-2-phenyloxazole-4-carboxylate를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1-1과 동일한 방법을 수행하여 2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-bis(3,5-dimethylphenyl)propan-2-ol를 수득하였다.
1H-NMR (CDCl3) : 7.98-6.84 (m, 11H, aromatic H), 4.34-4.29 (m, 2H, oxazoline ring CH, oxazoline ring CH2), 4.25-4.21 (m, 1H, oxazoline ring CH2), 2.95-2.91 (d, 1H, benzyl CH2), 2.84-2.76 (dd, 2H, benzyl CH2), 2.67-2.63 (d, 1H, benzyl CH2), 2.28 (s, 6H, -CH3), 2.26 (s, 6H, -CH3)
13C-NMR (CDCl3) : 164.37, 137.62, 137.57, 136.86, 136.73, 131.36, 128.78, 128.76, 128.41, 128.27, 128.20, 128.14, 127.83, 75.77, 72.32, 68.62, 42.29, 42.27, 21.33, 21.30
5-2. (2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-bis(3,5-dimethylphenyl)propan-2-yl) (((R)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite의 합성
2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol 대신 상기 실시예 5-1에서 제조한 2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-bis(3,5-dimethylphenyl)propan-2-ol를, 그리고 (S)-1,1'-binaphthyl-2,2'-dioxychlorophosphine 대신 (R)-1,1'-binaphthyl-2,2'-dioxychlorophosphine를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1-2와 동일한 방법을 수행하여 (2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-bis(3,5-dimethylphenyl)propan-2-yl) (((R)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite를 수득하였다.
1H-NMR (CDCl3) : 8.06-6.80 (m, 23H, aromatic H), 4.50-4.45 (t, 1H, oxazoline ring CH), 4.09-4.07 (m, 2H, oxazoline ring CH2), 3.59-3.56 (d, 1H, benzyl CH2), 3.10-3.03 (t, 2H, benzyl CH2), 2.90-2.86 (d, 1H, benzyl CH2), 2.10-2.09 (m, 12H, -CH3)
5-3. [(2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-bis(3,5-dimethylphenyl)propan-2-yl) (((R)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate (화합물 5b-3)의 합성
(2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite 대신 상기 실시예 5-2에서 제조한 (2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-bis(3,5-dimethylphenyl)propan-2-yl) (((R)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1-3과 동일한 방법을 수행하여 [(2-((R)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-bis(3,5-dimethylphenyl)propan-2-yl) (((R)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate (화합물 5b-3)를 수득하였다.
실시예 6: [ (2-((S)-4,5-dihydro-2-(4-methoxyphenyl)oxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite ] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate 촉매 (화합물 5a- 5)의 합성
6-1. 2-((S)-4,5-dihydro-2-(4-methoxyphenyl)oxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol의 합성
(S)-methyl 4,5-dihydro-2-phenyloxazole-4-carboxylate 대신 (S)-methyl 4,5-dihydro-2-(4-methoxyphenyl)oxazole-4-carboxylate를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1-1과 동일한 방법을 수행하여 2-((S)-4,5-dihydro-2-(4-methoxyphenyl)oxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol를 수득하였다.
1H-NMR (CDCl3) : 7.94-6.91 (m, 14H, aromatic H), 4.34-4.31 (t, 1H, oxazoline ring CH), 4.27-4.17 (m, 2H, oxazoline ring CH2), 3.85 (s, 3H, -OCH3), 3.00-2.97 (d, 1H, benzyl CH2), 2.88 (s, 2H, benzyl CH2), 2.70-2.67 (d, 1H, benzyl CH2), 1.99 (s, 1H, -OH)
13C-NMR (CDCl3) : 164.39, 162.22, 137.09, 136.89, 130.91, 130.16, 128.20, 126.52, 126.49, 113.67, 75.95, 72.08, 68.42, 55.39, 42.37, 42.06
6-2. (2-((S)-4,5-dihydro-2-(4-methoxyphenyl)oxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite의 합성
2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol 대신 상기 실시예 6-1에서 제조한 2-((S)-4,5-dihydro-2-(4-methoxyphenyl)oxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1-2와 동일한 방법을 수행하여 (2-((S)-4,5-dihydro-2-(4-methoxyphenyl)oxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite를 수득하였다.
1H-NMR (CDCl3) : 8.00-6.90 (m, 26H, aromatic H), 4.46-4.41 (t, 1H, oxazoline ring CH), 4.02-3.98 (m, 2H, oxazoline ring CH2), 3.81 (s, 3H, -OCH3), 3.73-3.69 (d, 1H, benzyl CH2), 3.18-3.15 (d, 1H, benzyl CH2), 3.03-2.91 (dd, 2H, benzyl CH2)
6-3. [(2-((S)-4,5-dihydro-2-(4-methoxyphenyl)oxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate (화합물 5a-5)의 합성
(2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite 대신 상기 실시예 6-2에서 제조한 (2-((S)-4,5-dihydro-2-(4-methoxyphenyl)oxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1-3과 동일한 방법을 수행하여 [(2-((S)-4,5-dihydro-2-(4-methoxyphenyl)oxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate (화합물 5a-5)를 수득하였다.
실시예 7: [(2-((S)-4,5-dihydro-2-p-tolyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite ] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate 촉매 (화합물 5a- 6)의 합성
7-1. 2-((S)-4,5-dihydro-2-p-tolyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol의 합성
(S)-methyl 4,5-dihydro-2-phenyloxazole-4-carboxylate 대신 (S)-methyl 4,5-dihydro-2-p-tolyloxazole-4-carboxylate를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1-1과 동일한 방법을 수행하여 2-((S)-4,5-dihydro-2-p-tolyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol를 수득하였다.
1H-NMR (CDCl3) : 7.86-7.18 (m, 13H, aromatic H), 4.32-4.32 (t, 1H, oxazoline ring CH2), 4.26-4.21 (t, 1H, oxazoline ring CH), 4.18-4.13 (dd, 1H, oxzoline ring CH2), 2.98-2.94 (d, 1H, benzyl CH2), 2.86 (s, 2H, benzyl CH2), 2.68-2.65 (d, 1H, benzyl CH2), 2.37 (s, 3H, -CH3), 2.07 (s, 1H, -OH)
13C-NMR (CDCl3) : 164.70, 141.87, 137.15, 136.95, 130.98, 130.96, 129.07, 128.43, 128.23, 128.22, 126.56, 126.54, 76.02, 72.19, 68.44, 42.42, 42.13, 21.64
7-2. (2-((S)-4,5-dihydro-2-p-tolyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite의 합성
2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol 대신 상기 실시예 7-1에서 제조한 2-((S)-4,5-dihydro-2-p-tolyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1-2와 동일한 방법을 수행하여 (2-((S)-4,5-dihydro-2-p-tolyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite를 수득하였다.
1H-NMR (CDCl3) : 7.49-7.00 (m, 26H, aromatic H), 4.47-4.43 (t, 1H, oxazoline ring CH), 4.04-3.97 (m, 2H, oxazoline ring CH2), 3.73-3.70 (d, 1H, benzyl CH2), 3.19-3.15 (d, 1H, benzyl CH2), 3.03-2.92 (dd, 2H, benzyl CH2), 2.38 (s, 3H, -CH3)
7-3. [(2-((S)-4,5-dihydro-2-p-tolyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate (화합물 5a-6)의 합성
(2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite 대신 상기 실시예 7-2에서 제조한 (2-((S)-4,5-dihydro-2-p-tolyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1-3과 동일한 방법을 수행하여 [(2-((S)-4,5-dihydro-2-p-tolyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate (화합물 5a-6)를 수득하였다.
실시예 8: [(2-((S)-2-(4-(trifluoromethyl)phenyl)-4,5-dihydrooxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'- binaphthalene )-2,2'- diyl ) phosphite ] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis (3,5- bis(trifluoromethyl)phenyl ) borate 촉매 (화합물 5a- 7)의 합성
8-1. 2-((S)-2-(4-(trifluoromethyl)phenyl)-4,5-dihydrooxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol의 합성
(S)-methyl 4,5-dihydro-2-phenyloxazole-4-carboxylate 대신 (S)-methyl 2-(4-(trifluoromethyl)phenyl)-4,5-dihydrooxazole-4-carboxylate를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1-1과 동일한 방법을 수행하여 2-((S)-2-(4-(trifluoromethyl)phenyl)-4,5-dihydrooxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol를 수득하였다.
1H-NMR (CDCl3) : 8.09-7.12 (m, 14H, aromatic H), 4.40-4.37 (t, 1H, oxazoline ring CH), 4.31-4.22 (m, 2H, oxazoline ring CH2) 3.01-2.98 (d, 1H, benzyl CH2), 2.87 (s, 2H, benzyl CH2), 2.72-2.70 (d, 1H, benzyl CH2), 1.90 (s, 1H, -OH)
8-2. (2-((S)-2-(4-(trifluoromethyl)phenyl)-4,5-dihydrooxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite의 합성
2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol 대신 상기 실시예 8-1에서 제조한 2-((S)-2-(4-(trifluoromethyl)phenyl)-4,5-dihydrooxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1-2와 동일한 방법을 수행하여 (2-((S)-2-(4-(trifluoromethyl)phenyl)-4,5-dihydrooxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite를 수득하였다.
1H-NMR (CDCl3) : 8.15-6.99 (m, 26H, aromatic H), 4.51-4.46 (t, 1H, oxazoline ring CH), 4.03-3.98 (m, 2H, oxazoline ring CH2), 3.84-3.80 (d, 1H, benzyl CH2), 3.24-3.20 (d, 1H, benzyl CH2), 2.99 (s, 2H, benzyl CH2)
8-3. [(2-((S)-2-(4-(trifluoromethyl)phenyl)-4,5-dihydrooxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate (화합물 5a-7)의 합성
(2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite 대신 상기 실시예 8-2에서 제조한 (2-((S)-2-(4-(trifluoromethyl)phenyl)-4,5-dihydrooxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1-3과 동일한 방법을 수행하여 [(2-((S)-2-(4-(trifluoromethyl)phenyl)-4,5-dihydrooxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate (화합물 5a-7)를 수득하였다.
비교예 1: [(2-((S)-4,5- dihydro -2- phenyloxazol -4- yl ) propan -2- yl ) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite ] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate 촉매 (비교 화합물 1)의 합성-(Ref. M. Diιguez et al. JACS, 2009 (131), 12344-12353)
1-1. 2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)propan-2-ol의 합성
benzylmagnesium chloride 대신 methylmagnesium bromide를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1-1과 동일한 방법을 수행하여 2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)propan-2-ol를 수득하였다.
1H-NMR (CDCl3) : 7.98-7.26 (m, 5H, aromatic H), 4.44-4.40 (dd, 1H, oxazoline ring CH2), 4.36-4.32 (t, 1H, oxazoline ring CH), 4.25-4.20 (dd, 1H, oxazoline ring CH2), 2.03 (s, 1H, -OH), 1.34 (s, 3H, -CH3), 1.18 (s, 3H, -CH3)
13C-NMR (CDCl3) : 164.96, 131.47, 128.33, 128.28, 127.49, 75.67, 71.56, 68.78, 26.76, 25.04
1-2. (2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)propan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite의 합성
2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol 대신 상기 비교예 1-1에서 제조한 2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)propan-2-ol를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1-2와 동일한 방법을 수행하여 (2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)propan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite 를 수득하였다.
1H-NMR (CDCl3) : 7.99-7.20 (m, 17H, aromatic H), 4.48-4.41 (dd, 1H, oxazoline ring CH2), 4.36-4.27 (m, 2H, oxazoline ring CH, oxazoline ring CH2), 1.67 (s, 3H, -CH3), 1.62 (s, 3H, -CH3)
1-3. [(2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)propan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate (비교 화합물 1)의 합성
(2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite 대신 상기 비교예 1의 2-2에서 제조한 (2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)propan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1-3과 동일한 방법을 수행하여, 하기 비교 화합물 1인 [(2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)propan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate를 수득하였다.
[비교 화합물 1]
Figure pat00061
비교예 2: [(((S)-4,5- dihydro -2- phenyloxazol -4- yl ) diphenylmethanyl ) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite ] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate 촉매(비교 화합물 2)의 합성-(Ref. M. Diιguez et al. JACS, 2009 (131), 12344-12353)
2-1. ((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)diphenylmethanol의 합성
benzylmagnesium chloride 대신 phenylmagnesium bromide를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1-1과 동일한 방법을 수행하여 2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)propan-2-ol를 수득하였다.
1H-NMR (CDCl3) : 7.94-7.18 (m, 15H, aromatic H), 5.49-5.45 (t, 1H, oxazoline ring CH), 4.27-4.19 (m, 2H, oxazoline ring CH2), 2.60 (s, 1H, -OH)
13C-NMR (CDCl3) : 166.58, 145.96, 144.13, 131.25, 128.51, 128.27, 128.21, 128.13, 127.37, 127.03, 127.00, 126.87, 125.74, 78.20, 73.14, 69.22
2-2. (((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)diphenylmethanyl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite의 합성
2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-ol 대신 상기 비교예 2-1에서 제조한 ((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)diphenylmethanol를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1-2와 동일한 방법을 수행하여 (((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)diphenylmethanyl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite를 수득하였다.
1H-NMR (CDCl3) : 7.99-6.51 (m, 27H, aromatic H), 5.65-5.60 (t, 1H, oxazoline ring CH), 4.40-4.36 (t, 1H, oxazoline ring CH2), 4.25-4.20 (t, 1H, oxazoline ring CH2)
2-3. [(((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)diphenylmethanyl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate (비교 화합물 2)의 합성
(2-((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)-1,3-diphenylpropan-2-yl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite 대신 상기 비교예 3-2에서 제조한 (((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)diphenylmethanyl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1-3과 동일한 방법을 수행하여, 하기 비교 화합물 2인 [(((S)-4,5-dihydro-2-phenyloxazol-4-yl)diphenylmethanyl) (((S)-1,1'-binaphthalene)-2,2'-diyl) phosphite] (1,5-COD)iridium(I) tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate를 수득하였다.
[비교 화합물 2]
Figure pat00062
비교예 3(비교 화합물 3)
Solvias AG 社에서 하기 비교 화합물 3를 구입하였다.(Cas no. 583844-38-6)
[비교 화합물 3]
Figure pat00063
비대칭 수소첨가 반응 활성 실험
실험예 1 내지 실험예 6 및 비교실험예 1 및 비교실험예 2
비대칭 수소첨가 반응용 촉매의 비대칭 수소첨가 반응의 활성을 확인하기 위하여, 하기와 같이 실험을 진행하였다. 구체적으로, 하기 실험 반응식 1과 같이 프로 키랄성 탄소 이중결합 함유 화합물인 화합물 a-1 내지 화합물 a-3에 대하여, 상기 실시예 및 비교예에서 제조한 비대칭 수소첨가 반응용 촉매를 이용하여 비대칭 수소첨가 반응을 진행하여, 각각 화합물 b-1 내지 화합물 b-3을 수득하였다. 이후, 화합물 b-1 내지 화합물 b-3에 대하여, 탈 벤질화 반응을 수행하여 비대칭 수소첨가된 화합물인 화합물 c-1 내지 화합물 c-3을 각각 수득하였다.
[실험 반응식]
Figure pat00064
실시예 및 비교예에서 제조한 비대칭 수소첨가 반응용 촉매에 따른 최종 화합물의 100% 변환율에서의 S/C 중량비(S/C weight ratio for 100% conversion), (R)-광학이성질체 및 (S)- 광학이성질체의 수율, 및 % 광학이성질체 과량(%ee) 를 하기 표 1에 나타내었다.
하기 표 1에서 %ee은 다음 식으로 계산하였다.
%ee = (한 광학이성질체의 몰수 -다른 광학이성질체의 몰수)/두 광학이성질체의 몰수 X 100
또한, 하기 표 1에서 “100% 변환율에서의 S/C 중량비"에서, "S"는 화합물 a-1 내지 화합물 a-3을 의미하고, "C"는 비대칭 수소첨가 반응용 촉매를 의미하며, 화합물 a가 모두 비대칭 수소첨가 반응하여, 화합물 a가 존재하지 않을 때의 화합물 a와 비대칭 수소첨가 반응용 촉매의 중량비를 의미한다.
실험예 번호(사용한 비대칭 수소첨가 반응용 촉매) 시작 화합물/
최종 화합물		 100% 변환율에서의 S/C 비(%) (R)-광학이성질체의 함량(%) (S)-광학이성질체의 함량(%) %ee
실험예 1-1
(실시예 1의 화합물 5a-1)		 화합물 a-1/
화합물 c-1		 70 99.2% 0.8% (R)-광학이성질체
98.4
실험예 1-2(실시예 1의 화합물 5a-1) 화합물 a-2/
화합물 c-2		 40 97.7% 2.3% (R)-광학이성질체
95.4
실험예 1-3(실시예 1의 화합물 5a-1) 화합물 a-3/
화합물 c-3		 40 99.4% 0.6% (R)-광학이성질체
98.8
실험예 2-1
(실시예 2화합물 5b-1)		 화합물 a-1/
화합물 c-1		 50 0.5% 99.5% (S)-광학이성질체
99
실험예 2-2(실시예 2의 화합물 5b-1) 화합물 a-2/
화합물 c-2		 70 1.0% 99.0% (S)-광학이성질체
98.0
실험예 2-3(실시예 2의 화합물 5b-1) 화합물 a-3/
화합물 c-3		 40 0.8% 99.2% (S)-광학이성질체
98.4
실험예 3
(실시예 4의 화합물 5a-4)		 화합물 a-1/
화합물 c-1		 50 98.9% 1.1% (R)-광학이성질체
97.8
실험예 4
(실시예 5의 화합물 5b-3)		 화합물 a-1/
화합물 c-1		 40 1.5% 98.5% (R)-광학이성질체
97.0
실험예 5(실시예 6의 화합물 5a-5) 화합물 a-1/
화합물 c-1		 40 97.7% 2.2% (R)-광학이성질체
95.5
실험예 6(실시예 7의 화합물 5a-6) 화합물 a-1/
화합물 c-1		 40 97.3% 2.7% (R)-광학이성질체
94.6
비교실험예 1(비교예 1의 비교 화합물 1) 화합물 a-1/
화합물 c-1		 28 95.4% 4.6% (R)-광학이성질체
90.8
비교실험예 2(비교2의 비교 화합물 2) 화합물 a-1/ N.A. N.A. N.A. N.A.
비교실험예 3
(비교예 3의 비교 화합물 3)		 화합물 a-1/
화합물 c-1		 25 96.4% 3.6% (R)-광학이성질체
92.8
(N.A.: not attained)
상기 식들에서 R은 상기 실험 반응식에서 정의한 바와 같다.
상기 표 1의 (R)-광학이성질체 수율 및 (S)-광학이성질체 수율, 및 %ee 값을 참고하면, 본 발명의 일 실시상태에 따른 비대칭 수소첨가 반응용 촉매를 이용함으로써 비교 화합물 촉매에 비하여, 프로 키랄성 탄소 이중결합 함유 화합물인 화합물 a로부터 높은 광학 순도로 (R)-광학이성질체와 (S)-광학이성질체를 용이하게 광학 분할할 수 있음을 알 수 있다.
또한, 표 1에서 S/C 비의 값으로부터, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 2, 실시예 4 내지 실시예 7의 비대칭 수소첨가 반응용 촉매는 비교예 1, 및 비교예 3의 비대칭 수소첨가 반응용 촉매보다 적은 양을 사용하여서도 화합물 a를 모두 비대칭 수소첨가 반응시킬 수 있음을 확인하였다.
특히, 비교예 2에서 제조한 비교 화합물 2를 이용한 비대칭 수소 반응에서, 2개의 탄소간 이중 결합 중 하나만 반응한 중간체인 상기 화합물 b-1이 최대 29% 정도로 생성되었고 화합물 a-1이 최소 47% 정도 잔존해 있었으므로, 광학이성질체의 광학 선택성을 확인할 수 없었다.
실험예 7 및 실험예 8
화합물 a-1 대신 각각 하기 표 2의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실험예 1-1과 동일한 방법을 수행하여 하기 표 2의 최종 화합물을 얻었으며, S/C 비 및 R/S 선택성을 하기 표 2에 나타내었다.

실험예 번호
(사용한 비대칭 수소첨가 반응용 촉매)		 시작 화합물 최종 화합물 100% 변환율에서의 S/C 중량비(%) (R)-광학이성질체 수율 (S)-광학이성질체 수율 %ee
실험예 7
(화합물 5a-1)
Figure pat00065
Figure pat00066
 25 98.2% 1.8% (R)-광학이성질체
96.4
실험예 8(화합물 5a-1)
Figure pat00067
Figure pat00068
 10 99.1% 0.9% (R)-광학이성질체
98.2
상기 표 2에서 보듯이, 본 발명의 비대칭 수소첨가 반응용 촉매를 사용하는 경우 광학이성질체를 우수한 광학 선택도 및 수율로 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시상태에 따른 비대칭 수소첨가 반응용 촉매는 재결정 등의 추가적인 공정을 수행하지 않더라도, 우수한 광학 선택성으로 (R)-광학이성질체와 (S)-광학이성질체를 용이하게 광학 분할할 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따른 비대칭 수소첨가 반응용 촉매는 적은 양을 사용하는 경우에도, 우수한 광학 선택성 및 높은 수율로 (R)-광학이성질체와 (S)-광학이성질체를 용이하게 광학 분할할 수 있음을 알 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 이리듐 양이온; 및
    상기 이리듐 양이온에 결합되는 하기 화학식 1의 리간드;를 포함하는 탄소 이중결합 함유 화합물의 비대칭 수소첨가 반응용 촉매:
    [화학식 1]
    Figure pat00069

    상기 화학식 1에서,
    R1은 수소 원자; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알킬기; 또는 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알콕시기이고;
    R2 및 R2 '는 각각 독립적으로 수소 원자; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알킬기; 또는 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알콕시기이고;
    상기 치환 알킬기, 및 치환 알콕시기의 경우, 상기 치환기는 할로겐 원자, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알킬기, 또는 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알콕시기이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1의 리간드는 하기 화학식 2a 또는 화학식 2b로 표시되는 광학 이성질체 화합물인 탄소 이중결합 함유 화합물의 비대칭 수소첨가 반응용 촉매:
    [화학식 2a]
    Figure pat00070


    [화학식 2b]
    Figure pat00071

    상기 화학식에서,
    R1은 수소 원자; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알킬기; 또는 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알콕시기이고;
    R2 및 R2 '는 각각 독립적으로 수소 원자; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알킬기; 또는 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알콕시기이고;
    상기 치환 알킬기, 및 치환 알콕시기의 경우, 상기 치환기는 할로겐 원자, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알킬기, 또는 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알콕시기이다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1의 리간드는 하기 화합물 중 어느 하나인 탄소 이중결합 함유 화합물의 비대칭 수소첨가 반응용 촉매:
    Figure pat00072
    Figure pat00073

    <화합물 1-1> <화합물 1-2>
    Figure pat00074
    Figure pat00075

    <화합물 1-3> <화합물 1-4>

    Figure pat00076
    Figure pat00077

    <화합물 1-5> <화합물 1-6>

    Figure pat00078

    <화합물 1-7>
  4. 제1항에 있어서,
    상기 촉매는 하기 화학식 3의 착물을 포함하는 탄소 이중결합 함유 화합물의 비대칭 수소첨가 반응용 촉매:
    [화학식 3]
    Figure pat00079

    상기 화학식 3에서,
    R1은 수소 원자; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알킬기; 또는 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알콕시기이고;
    R2 및 R2 '는 각각 독립적으로 수소 원자; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알킬기; 또는 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알콕시기이고;
    상기 치환 알킬기, 및 치환 알콕시기의 경우, 상기 치환기는 할로겐 원자, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알킬기, 또는 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 알콕시기이다.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 촉매는 하기 화학식 4의 배위 음이온을 더 포함하는 탄소 이중결합 함유 화합물의 비대칭 수소첨가 반응용 촉매:
    [화학식 4]
    Figure pat00080

  6. 제1항에 있어서,
    상기 탄소 이중결합 함유 화합물은 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물인 탄소 이중결합 함유 화합물의 비대칭 수소첨가 반응용 촉매:
    [화학식 6]
    Figure pat00081

    상기 화학식 6에서,
    X는 산소(O) 또는 탄소(C)이고;
    Ra1과 Ra2는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 3의 치환 또는 비치환, 알킬기, 탄소수 1 내지 3의 치환 또는 비치환, 알콕시기, 또는 탄소수 6 내지 15의 치환 또는 비치환 아릴옥시기 또는 아랄킬옥시기이거나,
    Ra1과 Ra2는 함께 탄소수 4 내지 10의 치환 또는 비치환, 시클릭기 또는 헤테로시클릭기를 형성하고;
    R5는 수소 원자 또는 C1-C2 알킬기 또는 C1-C2 알콕시기이고;
    Y1과 Y2는 서로 상이하며, 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 3의 치환 알킬기, 탄소수 1 내지 3의 치환 알콕시기 또는
    Figure pat00082
    기이고,
    여기서
    R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 원자; 히드록시기; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C6 알킬기; 할로겐 원자; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C6 알콕시기; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4 티오알킬기; 치환 또는 비치환 알릴옥시기; 또는 치환 또는 비치환 아릴옥시기이고,
    P는 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4 알킬기; 치환 또는 비치환된 벤질기, 알릴기; t-부틸다이메틸실릴기; t-부틸다이페닐실릴기; 메틸페닐실릴기; 트리메틸페닐실릴기; 또는 MeSO2, p-TsSO2의 보호기를 의미하며,
    n은 1 내지 3이고,
    OP가 복수개일 때는 동일 또는 상이하고; 및
    상기 치환 알킬기, 치환 알콕시기, 치환 티오알킬기, 치환 아릴옥시기, 치환 아랄킬옥시기, 치환 시클릭기 및 치환 헤테로시클릭기의 경우, 상기 치환기는 할로겐 원자, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C5 알킬기, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C5 알콕시기 또는 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 티오알킬기이다.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 탄소 이중결합 함유 화합물은 하기 화학식 7로 표시되는 화합물인 탄소 이중결합 함유 화합물의 비대칭 수소첨가 반응용 촉매:
    [화학식 7]
    Figure pat00083

    상기 화학식 7에서,
    R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 원자; 히드록시기; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C6 알킬기; 할로겐 원자; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C6 알콕시기; 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4 티오알킬기; 치환 또는 비치환 알릴옥시기; 또는 치환 또는 비치환 아릴옥시기이고;
    R5는 수소 원자 또는 C1-C2 알킬기 또는 C1-C2 알콕시기이고;
    R6 및 R6'는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 C1-C6 알킬기이고;
    P는 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4 알킬기; 치환 또는 비치환된 벤질기, 알릴기; t-부틸다이메틸실릴기; t-부틸다이페닐실릴기; 메틸페닐실릴기; 트리메틸페닐실릴기; 또는 MeSO2, p-TsSO2의 보호기를 의미하며;
    n은 1 내지 3이고;
    OP가 복수개일 때는 동일 또는 상이하고; 및
    상기 치환 알킬기, 치환 알콕시기 및 치환 티오알킬기의 경우, 상기 치환기는 할로겐 원자, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C5 알킬기, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C5 알콕시기 또는 직쇄 또는 분지쇄 C1-C3 티오알킬기이다.
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