KR20220074091A - 아크릴아미드 화합물 및 이의 유도체의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 아크릴아미드 화합물 및 이의 유도체의 제조방법에 관한 것으로, 온화한 반응 조건 하에서 아지도 화합물로부터 한 단계 반응으로 아크릴아미드 화합물 및 이의 유도체를 제조할 수 있다.
Description
본 발명은 아크릴아미드 화합물 및 이의 유도체의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아지도 화합물로부터 한 단계 공정으로 아크릴아미드를 합성할 수 있는 아크릴아미드 화합물 및 이의 유도체의 제조방법에 관한 것이다.
아크릴아미드와 이의 유도체들은 친핵성 첨가, 고리첨가, 라디칼 반응 등 다양한 유기반응에서 중요한 역할을 하기 때문에 수많은 생리활성을 띄는 물질의 중간체나 리간드 및 고분자 합성의 전구체로 사용된다.
또한, 아크릴아미드 유도체는 폴리아크릴아미드 계열 고분자 화합물의 전구체로도 많이 이용되고, 폴리아크릴아미드는 염료, 컨텍트 렌즈, 화장품 및 화학 그라우팅제로 광범위하게 사용되고 있다. 국방 분야에서는 헬리콥터 착륙시 토양 안정제로도 사용하고 있으며, 전기 전도성을 갖는 특성 때문에 전자적 성능을 갖는 미래 전투복의 전해질로도 각광받고 있다. 또한, 최근에는 온도에 반응하는 마이크로겔의 성질을 갖는 poly(N-alkylacrylamide)s와 poly(N-alkylmethacrylamide)s에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 따라, 다양한 치환기를 갖는 아크릴아미드 단분자를 합성하는 연구가 주목받고 있다.
한편, 약물화학에서 아크릴아미드는 Michael 수용체로 작용하여 다양한 약물을 디자인하는데 중요한 골격으로 사용된다. 1990년 이후로 선택적인 작은 분자에 공유결합을 형성하여 목표 생물분자를 비활성화 시키는 방법이 주목받게 되었고, 이 분야는 최근 급격히 발전했다. 그 대표적인 예로, ibrutinib, osimertinib, antiallergenic tranilast 및 anticonvulsant ilepcimide가 시장에 진출하였고, 이에 따라 아크릴아미드는 target covalent inhibitors(TCIs)를 디자인하는데 주요한 골격이 되었다. Ibrutinib과 osimertinib은 활성화된 사이트의 헤테로 원자가 포함된 아미노산과 콘쥬게이트 첨가 반응을 통해 목표 셀과 공유결합을 형성한다고 알려져 있다. 이러한 콘쥬게이트 첨가에 대한 민감성 때문에 아크릴아미드는 종종 합성 마지막 단계에서 도입된다.
다양한 분야에 적용이 가능한 아크릴아미드 화합물은 주로 다음과 같은 방법으로 합성한다. 첫 번째로 Ritter reaction을 사용하는 방법인데, 하기 반응식과 같이, 아크릴로니트릴(acrylonitrile)과 알콜 화합물(alcohol)에 황산을 적가하여 반응시킨다. (J. Org. React. 1969, 17, 213)
이 방법은 강산을 사용하기 때문에 반응 scope의 한계가 있고, 대용량(scale-up) 반응 시에 대량으로 발생하는 열로 인하여 공정의 위험성이 커지고 수율이 낮아지는 단점이 있다.
두 번째로 하기 반응식과 같이, 아민과 아크릴로일 클로라이드(acryloyl chloride)를 사용하여 염기 존재 하에서 반응하여 아크릴아미드를 얻는 방법이다.
콘쥬게이트 첨가에 대한 민감성 때문에 아크릴아미드는 종종 합성 마지막 단계에서 도입되는데, 아민 화합물을 중간체로 사용하면 아민의 반응성 때문에 단계별 반응 시에 다른 화합물과 반응하여 부산물이 많이 발생한다. 또한, 반응하지 않고 남은 아크릴아미드는 아크릴로일 클로라이드와 염기가 반응하여 부산물이 발생함에 따라 반응 후 처리 과정이 복잡하고 수율이 낮은 문제가 있다.
세 번째 방법으로 반응성이 높은 아민 화합물을 출발물질로 사용하는 문제를 해결하기 위해, 도입이 용이한 아지도 화합물로부터 두 단계 반응을 통해 아크릴아미드를 얻는 방법이 있다. 하기의 반응식과 같이, 아지도기를 아민으로 환원시키고 이후에 염기와 아크릴로일 클로라이드를 사용하여 아크릴아미드를 얻는 방법이다.
이 방법은 도입이 쉬운 아지도 화합물을 출발물질로 사용하기 때문에 반응성이 높아 단계별 반응 시에 부산물을 많이 생성할 수 있는 아민 화합물을 출발물질로 사용하는 것을 피할 수 있는 장점이 있다. (Eur. J. Org. Chem. 2013, 465-473., Bioorg. Med. Chem. 7, 1999, 1549-1558., Synlett, 2007, 11, 1742-1744., J. Org. Med. Chem., 2012, 55, 2646., Org. Biomol. Chem. 2003, 1, 2276)
그러나, 아지도 화합물로부터 아크릴아미드를 합성하는 종래의 방법은 두 단계의 반응을 거쳐야 하는 한계가 있다. 첫 번째 단계인 아지도기를 아민기로 환원하는 방법으로는 H2/Pd 혹은 LiAlH4를 사용하거나, PPh3를 사용해서 Staudinger 반응을 하는 두 가지 방법이 있는데, 강한 환원제인 H2/Pd 혹은 LiAlH4를 사용할 경우, 다른 기능기도 환원시키기 때문에 수율이 낮아진다. Staudinger 반응을 이용해 환원할 경우. 반응 후에 당량 만큼 생성되는 phosphine oxide를 제거하기 힘든 문제가 있다. 두 번째 단계에서 이 방법 역시 염기를 사용하며 아크릴로일 클로라이드의 단가가 비싼 문제 때문에 대량 합성 시에 사용하기 힘들다.
따라서, 보다 쉽고 온화한 조건에서 아지도 화합물로부터 다양한 아크릴아미드 유도체를 제조할 수 있는 새로운 제조방법의 개발이 필요하다.
본 발명의 목적은, 산이나 염기를 사용하지 않는 온화한 반응조건에서 용이하게 아크릴아미드 화합물 및 이의 유도체를 얻을 수 있는 아크릴아미드 화합물의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 온화한 조건에서 반응하면서도 고순도 고수율로 아크릴아미드 화합물 및 이의 유도체를 얻을 수 있는 아크릴아미드 화합물의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 아지도 화합물로부터 한 단계(one-pot) 공정으로 아크릴아미드 화합물 및 이의 유도체를 얻을 수 있는 아크릴아미드 화합물의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 아크릴아미드 화합물 및 이의 유도체의 단량체를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 이하의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 아지도 화합물, 프로파질 화합물, 용매 및 촉매를 반응시키는 것을 포함하는, 아크릴아미드 화합물의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 아지도 화합물; 프로파질 화합물; 용매; 및 촉매를 반응시키는 것을 포함하고, 상기 아지도 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는, 아크릴아미드 화합물의 제조방법을 제공한다:
[화학식 1]
상기 식에서, R은 치환가능한 탄화수소기로서, 탄소원자수 1~10의 알킬기, 고리원자수 3~10의 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타내며, 상기 알킬기, 아릴기 및 헤테로아릴기는 할로겐, 시아노, 히드록시, 티올, 아미노, 알킬, 알킬옥시, 알킬아미노, 디알킬아미노, 아릴, 아릴옥시, 아릴아미노, 디아릴아미노 또는 헤테로아릴기에서 선택되는 치환기로 치환될 수 있다.
또한, 본 발명은 아지도 화합물; 프로파질 화합물; 용매; 및 촉매를 반응시키는 것을 포함하고, 상기 프로파질 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는, 아크릴아미드의 제조방법을 제공한다:
[화학식 2]
상기 식에서, X는 브로민(Br), 아이오딘(I), 염소(Cl) 또는 토실레이트(tosylate)에서 선택될 수 있다.
상기 프로파질 화합물은 상기 아지도 화합물에 대하여 0.2 내지 5몰의 비율로 포함되는 것 일 수 있다.
또한, 본 발명은 아지도 화합물; 프로파질 화합물; 용매; 및 촉매를 반응시키는 것을 포함하고, 상기 용매는 물(H2O)을 포함하는, 아크릴아미드 화합물의 제조방법을 제공한다.
상기 용매는 물(H2O) 일 수 있다.
상기 용매는 디클로로메탄(CH2Cl2), 클로로포름(CHCl3), 디클로로에테인(C2H4Cl2), 아세톤(C3H6O2), 에탄올(C2H5OH), 프로판올(C3H8OH) 중 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 아지도 화합물; 프로파질 화합물; 용매; 및 촉매를 반응시키는 것을 포함하고, 상기 촉매는 황산구리오수염(CuSO4ㆍ5H2O), 요오드화구리(CuI), 브롬화구리(CuBr), 염화구리(CuCl) 중 어느 하나인, 아크릴아미드 화합물의 제조방법을 제공한다.
상기 촉매는 소듐 아스코베이트(sodium ascorbate)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 아지도 화합물; 프로파질 화합물; 용매; 및 촉매를 반응시키는 것을 포함하고, 상기 반응은 원-팟(one-pot) 공정으로 수행되는, 아크릴아미드 화합물의 제조방법을 제공한다.
상기 반응은 30 내지 80 ℃에서, 2 내지 24 시간 동안 수행될 수 있다.
또한, 본 발명은 아지도 화합물; 프로파질 화합물; 용매; 및 촉매를 반응시키는 것을 포함하는, 하기 화학식 3으로 표시되는 아크릴아미드 화합물의 제조방법을 제공한다:
[화학식 3]
상기 식에서, R은 치환가능한 탄화수소기로서, 탄소원자수 1~10의 알킬기, 고리원자수 3~10의 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타내며, 상기 알킬기, 아릴기 및 헤테로아릴기는 할로겐, 시아노, 히드록시, 티올, 아미노, 알킬, 알킬옥시, 알킬아미노, 디알킬아미노, 아릴, 아릴옥시, 아릴아미노, 디아릴아미노 또는 헤테로아릴기에서 선택되는 치환기로 치환될 수 있다.
상기 아크릴아미드 화합물은 단량체 일 수 있다.
본 발명의 아크릴아미드 화합물 및 이의 유도체의 제조방법에 따르면, 산이나 염기를 사용하지 않는 온화하고 제어 가능한 반응 조건에서, 도입이 용이한 아지도 화합물을 출발 물질로 하고, 쉽게 구할 수 있는 재료를 사용하여, 한 단계 반응으로, 고순도 고수율의 아크릴아미드를 제조할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 N-벤질아크릴아미드의 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 N-옥틸아크릴아미드의 1H-NMR 스펙트럼(도 2a)과 13C-NMR 스펙트럼(도 2b)이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 메틸-4-(아크릴아미도메틸)벤조에이트의 1H-NMR 스펙트럼(도 3a)과 13C-NMR 스펙트럼(도 3b)이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 N-(4-메틸벤질)아크릴아미드의 1H-NMR 스펙트럼(도 4a)과 13C-NMR 스펙트럼(도 4b)이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 N-(4-니트로벤질)아크릴아미드의 1H-NMR 스펙트럼(도 5a)과 13C-NMR 스펙트럼(도 5b)이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 N-(4-(트리플로로메틸)벤질)아크릴아미드의 1H-NMR 스펙트럼(도 6a)과 13C-NMR 스펙트럼(도 6b)이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 N-옥틸아크릴아미드의 1H-NMR 스펙트럼(도 2a)과 13C-NMR 스펙트럼(도 2b)이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 메틸-4-(아크릴아미도메틸)벤조에이트의 1H-NMR 스펙트럼(도 3a)과 13C-NMR 스펙트럼(도 3b)이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 N-(4-메틸벤질)아크릴아미드의 1H-NMR 스펙트럼(도 4a)과 13C-NMR 스펙트럼(도 4b)이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 N-(4-니트로벤질)아크릴아미드의 1H-NMR 스펙트럼(도 5a)과 13C-NMR 스펙트럼(도 5b)이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 N-(4-(트리플로로메틸)벤질)아크릴아미드의 1H-NMR 스펙트럼(도 6a)과 13C-NMR 스펙트럼(도 6b)이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 하기 반응식 1로 표시되는 아크릴아미드 화합물의 제조방법을 제공한다:
[반응식 1]
상기 반응식 1과 같이, 아지도 화합물, 프로파질 화합물 및 촉매를 용매에 혼합하고 반응시켜 아크릴아미드 화합물을 제조할 수 있다. 상기 반응식 1의 제조방법은 아크릴아미드 화합물 및 이의 유도체의 단량체 제조를 위한 것이다.
본 반응의 출발물질인 상기 아지도 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다:
[화학식 1]
상기 식에서, R은 치환가능한 탄화수소기로서, 탄소원자수 1~10의 알킬기, 고리원자수 3~10의 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타내며, 상기 알킬기, 아릴기 및 헤테로아릴기는 할로겐, 시아노, 히드록시, 티올, 아미노, 알킬, 알킬옥시, 알킬아미노, 디알킬아미노, 아릴, 아릴옥시, 아릴아미노, 디아릴아미노 또는 헤테로아릴기에서 선택되는 치환기로 치환될 수 있다.
상기 프로파질 화합물은 하기 화학식 2로 표시된다:
[화학식 2]
상기 식에서, X는 브로민(Br), 아이오딘(I), 염소(Cl) 또는 토실레이트(tosylate)에서 선택될 수 있다.
상기 프로파질 화합물은 상기 아지도 화합물에 대하여 0.2 내지 5몰의 비율로 포함되는 것이 바람직하며, 1 내지 5몰의 비율로 포함되는 것이 더욱 바람직하다. 프로파질 화합물이 아지도 화합물에 대하여 0.2 내지 5몰 비율의 범위를 벗어나는 경우, 반응이 잘 진행되지 않는 문제가 있을 수 있다.
상기 용매는 물(H2O)을 포함할 수 있으며, 용매로 물 만을 사용할 수도 있다.
또한, 상기 용매는 디클로로메탄(CH2Cl2), 클로로포름(CHCl3), 디클로로에테인(C2H4Cl2), 아세톤(C3H6O2), 에탄올(C2H5OH), 프로판올(C3H8OH) 중 어느 하나를 더 포함할 수 있으며, 그 중 디클로로메탄을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 촉매로는 황산구리오수염(CuSO4ㆍ5H2O), 요오드화구리(CuI), 브롬화구리(CuBr), 염화구리(CuCl) 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
또한, 상기 촉매는 소듐 아스코베이트(sodium ascorbate)를 더 포함할 수 있다.
상기 반응은 원-팟(one-pot) 공정. 즉 한 단계 반응으로 수행될 수 있다.
또한, 상기 반응은 30 내지 80 ℃에서, 2 내지 24 시간 동안 수행되는 것이 바람직하다. 상기 반응 조건을 벗어나는 경우, 반응이 진행되지 않아 출발물질이 많이 남아있거나, 반응이 더 진행되어 아크릴아미드가 고분자가 되는 문제가 있다.
상기 반응식 1의 반응을 통해 하기 화학식 3으로 표시되는 아크릴아미드 화합물을 얻을 수 있다. 하기 화학식 3으로 표시되는 아크릴아미드 화합물은 아크릴아미드 화합물의 유도체를 포함한다.
[화학식 3]
상기 식에서, R은 치환가능한 탄화수소기로서, 탄소원자수 1~10의 알킬기, 고리원자수 3~10의 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타내며, 상기 알킬기, 아릴기 및 헤테로아릴기는 할로겐, 시아노, 히드록시, 티올, 아미노, 알킬, 알킬옥시, 알킬아미노, 디알킬아미노, 아릴, 아릴옥시, 아릴아미노, 디아릴아미노 또는 헤테로아릴기에서 선택되는 치환기로 치환될 수 있다.
상기 아크릴아미드 화합물은 단량체 일 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
하기 실시예에서는 다양한 아지도 화합물, 프로파질 브로미드(propargyl bromide), CuSO4ㆍ5H2O 및 소듐 아스코베이트(sodium ascorbate)를 용매인 물과 디클로로메탄에 혼합하고 50 ℃ bath에 넣고 5 시간 동안 교반하여 아크릴아미드 유도체를 합성하였다. 이후, 실온으로 식힌 후, 디클로로메탄으로 추출 및 감압농축하고 정제하여 아크릴아미드 유도체를 얻었다. 이하 구체적으로 설명한다.
실시예 1
벤질 아자이드(benzyl azide) 133 mg(1.00 mmol)과 프로파질 브로미드(propargyl bromide) 156 μL(2.00 mmol), CuSO4·5H2O 280 mg(1.1 mmol), 소듐 아스코베이트(sodium ascorbate) 30 mg(0.15 mmol)을 혼합하고, 물 1 mL와 CH2Cl2 0.5 mL를 첨가한 후, 그 혼합물을 50 ℃에서 5 시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 CH2Cl2 1.5 mL로 세 번 추출 후 컬럼하여 90 mg의 N-벤질아크릴아미드(N-benzylacrylamide)를 56% 수율로 얻었다.
NMR 분석을 통해 N-벤질아크릴아미드가 합성되었음을 확인하였다(도 1).
NMR 분석 결과:
1H NMR (500 MHz, Chloroform-d) δ 7.40 - 7.26 (m, 5H), 6.34 (dd, J = 16.9, 1.4 Hz, 1H), 6.11 (dd, J = 17.0, 10.3 Hz, 1H), 5.80 (br, 1H), 5.68 (dd, J = 10.3, 1.4 Hz, 1H), 4.54 (d, J = 5.8 Hz, 2H).
13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 165.8, 138.1, 130.8, 128.6, 127.7, 127.3, 126.5, 43.5.
실시예 2
N-옥틸아자이드(N-Octylazide) 155 mg(1.00 mmol)과 프로파질 브로미드(propargyl bromide) 156 μL(2.00 mmol), CuSO4·5H2O 280 mg(1.1 mmol), 소듐 아스코베이트(sodium ascorbate) 30 mg(0.15 mmol)을 혼합하고, 물 1 mL와 CH2Cl2 0.5 mL를 첨가한 후, 그 혼합물을 50 ℃에서 5 시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 CH2Cl2 1.5 mL로 세 번 추출 후 컬럼하여 100 mg의 N-옥틸아크릴아미드(N-octylacrylamide)를 50% 수율로 얻었다.
NMR 분석을 통해 N-옥틸아크릴아미드가 합성되었음을 확인하였다(도 2a, 도 2b).
NMR 분석 결과:
1H NMR (500 MHz, Chloroform-d) δ 6.25 (s, 1H), 6.22 (d, J = 17.3 Hz, 1H), 6.11 (dd, J = 17.0, 10.2 Hz, 1H), 5.56 (d, J = 10.2 Hz, 1H), 3.27 (q, J = 6.8 Hz, 2H), 1.49 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 1.26 (ddd, J = 18.4, 12.9, 6.5 Hz, 12H), 0.84 (t, J = 6.8 Hz, 3H).
13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 165.77, 131.21, 125.92, 39.73, 31.85, 29.61, 29.34, 29.26, 27.04, 22.69, 14.12.
실시예 3
메틸-4-(아지도메틸)벤조에이트(methyl 4-(azidomethyl)benzoate) 191 mg(1.00 mmol)과 프로파질 브로미드(propargyl bromide) 156 μL(2.00 mmol), CuSO4·5H2O 280 mg(1.1 mmol), 소듐 아스코베이트(sodium ascorbate) 30 mg(0.15 mmol)을 혼합하고, 물 1 mL와 CH2Cl2 0.5 mL를 첨가한 후, 그 혼합물을 50 ℃에서 5 시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 CH2Cl2 1.5 mL로 세 번 추출 후 컬럼하여 160 mg의 메틸-4-(아크릴아미도메틸)벤조에이트(methyl-4-(acrylamidomethyl)benzoate)를 71% 수율로 얻었다.
NMR 분석을 통해 메틸-4-(아크릴아미도메틸)벤조에이트가 합성되었음을 확인하였다(도 3a, 도 3b).
NMR 분석 결과:
1H NMR (500 MHz, Chloroform-d) δ 7.99 (ddd, J = 6.5, 4.3, 2.1 Hz, 2H), 7.39 - 7.33 (m, 2H), 6.35 (d, J = 17.0 Hz, 1H), 6.19 - 6.09 (m, 1H), 5.95 (s, 1H), 5.70 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 4.61 - 4.55 (m, 2H), 3.94 - 3.88 (m, 3H).
13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 166.91, 165.59, 143.41, 130.55, 130.19, 129.62, 127.78, 127.39, 77.41, 77.16, 76.91, 52.29, 43.45.
실시예 4
1-(아지도메틸)-4-메틸벤젠(1-(azidomethyl)-4-methylbenzene) 147 mg(1.00 mmol)과 프로파질 브로미드(propargyl bromide) 156 μL(2.00 mmol), CuSO4·5H2O 280 mg(1.1 mmol), 소듐 아스코베이트(sodium ascorbate) 30 mg(0.15 mmol)을 혼합하고, 물 1 mL와 CH2Cl2 0.5 mL를 첨가한 후, 그 혼합물을 50 ℃에서 5 시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 CH2Cl2 1.5 mL로 세 번 추출 후 컬럼하여 130 mg의 N-(4-메틸벤질)아크릴아미드(N-4-(methylbenzyl)acrylamide)를 74% 수율로 얻었다.
NMR 분석을 통해 N-(4-메틸벤질)아크릴아미드가 합성되었음을 확인하였다(도 4a, 도 4b).
NMR 분석 결과:
1H NMR (500 MHz, Chloroform-d) δ 7.07 - 6.99 (m, 3H), 6.40 (s, 1H), 6.17 (d, J = 17.0 Hz, 1H), 6.09 - 5.99 (m, 1H), 5.51 (d, J = 10.2 Hz, 1H), 4.31 (d, J = 5.8 Hz, 2H), 2.23 (s, 2H).
13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 165.58, 137.17, 135.13, 130.88, 129.36, 127.88, 126.48, 43.39, 21.13.
실시예 5
1-(아지도메틸)-4-니트로벤젠(1-(azidomethyl)-4-nitrobenzene) 178 mg(1.00 mmol)과 프로파질 브로미드(propargyl bromide) 156 μL(2.00 mmol), CuSO4·5H2O 280 mg(1.1 mmol), 소듐 아스코베이트(sodium ascorbate) 30 mg(0.15 mmol)을 혼합하고, 물 1 mL와 CH2Cl2 0.5 mL를 첨가한 후, 그 혼합물을 50 
에서 5 시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 CH2Cl2 1.5 mL로 세 번 추출 후 컬럼하여 120 mg의 N-(4-니트로벤질)아크릴아미드(N-(4-nitrobenzyl)acrylamide)를 58% 수율로 얻었다.
NMR 분석을 통해 N-(4-니트로벤질)아크릴아미드가 합성되었음을 확인하였다(도 5a, 도 5b).
NMR 분석 결과:
1H NMR (500 MHz, Chloroform-d) δ 8.15 - 8.09 (m, 2H), 7.44 - 7.38 (m, 2H), 6.55 (s, 1H), 6.32 (d, J = 16.9 Hz, 1H), 6.17 (ddd, J = 17.0, 10.2, 2.6 Hz, 1H), 5.69 (d, J = 10.1 Hz, 1H), 4.57 (dd, J = 6.2, 2.4 Hz, 2H).
13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 165.90, 147.24, 145.93, 130.23, 128.31, 127.70, 123.93, 42.92.
실시예 6
1-(아지도메틸)-4-(트리플로로메틸)벤젠(1-(azidomethyl)-4-(trifluoromethyl) benzene) 201 mg(1.00 mmol)과 프로파질 브로미드(propargyl bromide) 156 μL(2.00 mmol), CuSO4·5H2O 280 mg(1.1 mmol), 소듐 아스코베이트(sodium ascorbate) 30 mg(0.15 mmol)을 혼합하고, 물 1 m와 CH2Cl2 0.5 mL를 첨가한 후, 그 혼합물을 50 ℃에서 5 시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 CH2Cl2 1.5 m로 세 번 추출 후 컬럼하여 130 mg의 N-(4-(트리플로로메틸)벤질)아크릴아미드(N-(4-(trifluoromethyl)benzyl) acrylamide)를 57% 수율로 얻었다.
NMR 분석을 통해 N-(4-(트리플로로메틸)벤질)아크릴아미드가 합성되었음을 확인하였다(도 6a, 도 6b).
NMR 분석 결과:
1H NMR (500 MHz, Chloroform-d) δ 7.59 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 7.41 (d, J = 7.7 Hz, 2H), 6.35 (d, J = 17.0 Hz, 1H), 6.18 - 6.08 (m, 1H), 5.97 (s, 1H), 5.71 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 4.58 (d, J = 6.0 Hz, 2H).
13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 165.63, 142.33, 130.44, 130.13, 129.87, 128.14, 127.51, 125.86, 125.83, 125.80, 125.77, 125.27, 123.11, 43.27, 31.08.
상기 실시예에 따르면, 본 발명의 아크릴아미드 화합물 및 이의 유도체의 제조방법은 산이나 염기를 사용하지 않는 온화하고 제어 가능한 반응 조건에서, 도입이 용이한 아지도 화합물을 출발 물질로 하고, 쉽게 구할 수 있는 재료를 사용하여, 한 단계 반응으로, 고순도 고수율의 아크릴아미드를 제조할 수 있음을 알 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 아크릴아미드 화합물 및 이의 유도체의 제조방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지고, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (13)
- 아지도 화합물; 프로파질 화합물; 용매; 및 촉매를
반응시키는 것을 포함하는,
아크릴아미드 화합물의 제조방법.
- 아지도 화합물; 프로파질 화합물; 용매; 및 촉매를 반응시키는 것을 포함하고,
상기 아지도 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는,
아크릴아미드 화합물의 제조방법:
[화학식 1]
상기 식에서, R은 치환가능한 탄화수소기로서, 탄소원자수 1~10의 알킬기, 고리원자수 3~10의 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타내며, 상기 알킬기, 아릴기 및 헤테로아릴기는 할로겐, 시아노, 히드록시, 티올, 아미노, 알킬, 알킬옥시, 알킬아미노, 디알킬아미노, 아릴, 아릴옥시, 아릴아미노, 디아릴아미노 또는 헤테로아릴기에서 선택되는 치환기로 치환될 수 있다.
- 아지도 화합물; 프로파질 화합물; 용매; 및 촉매를 반응시키는 것을 포함하고,
상기 프로파질 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 하는,
아크릴아미드 화합물의 제조방법:
[화학식 2]
상기 식에서, X는 브로민(Br), 아이오딘(I), 염소(Cl) 또는 토실레이트(tosylate)에서 선택될 수 있다.
- 제1항 내지 제3항에 있어서,
프로파질 화합물은 아지도 화합물에 대하여 0.2 내지 5몰의 비율로 포함되는 것을 특징으로 하는,
아크릴아미드 화합물의 제조방법.
- 아지도 화합물; 프로파질 화합물; 용매; 및 촉매를 반응시키는 것을 포함하고,
상기 용매는 물(H2O)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
아크릴아미드 화합물의 제조방법.
- 제5항에 있어서,
상기 용매는 물(H2O) 인 것을 특징으로 하는,
아크릴아미드 화합물의 제조방법.
- 제5항에 있어서,
상기 용매는 디클로로메탄(CH2Cl2), 클로로포름(CHCl3), 디클로로에테인(C2H4Cl2), 아세톤(C3H6O2), 에탄올(C2H5OH), 프로판올(C3H8OH) 중 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
아크릴아미드 화합물의 제조방법.
- 아지도 화합물; 프로파질 화합물; 용매; 및 촉매를 반응시키는 것을 포함하고,
상기 촉매는 황산구리오수염(CuSO4ㆍ5H2O), 요오드화구리(CuI), 브롬화구리(CuBr), 염화구리(CuCl) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
아크릴아미드 화합물의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 촉매는 소듐 아스코베이트(sodium ascorbate)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
아크릴아미드 화합물의 제조방법.
- 아지도 화합물; 프로파질 화합물; 용매; 및 촉매를 반응시키는 것을 포함하고,
상기 반응은 원-팟(one-pot) 공정으로 수행되는 것을 특징으로 하는,
아크릴아미드 화합물의 제조방법.
- 제9항에 있어서,
상기 반응은 30 내지 80 ℃ 에서, 2 내지 24 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는,
아크릴아미드 화합물의 제조방법.
- 아지도 화합물; 프로파질 화합물; 용매; 및 촉매를 반응시키는 것을 포함하는,
하기 화학식 3으로 표시되는 아크릴아미드 화합물의 제조방법:
[화학식 3]
상기 식에서, R은 치환가능한 탄화수소기로서, 탄소원자수 1~10의 알킬기, 고리원자수 3~10의 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타내며, 상기 알킬기, 아릴기 및 헤테로아릴기는 할로겐, 시아노, 히드록시, 티올, 아미노, 알킬, 알킬옥시, 알킬아미노, 디알킬아미노, 아릴, 아릴옥시, 아릴아미노, 디아릴아미노 또는 헤테로아릴기에서 선택되는 치환기로 치환될 수 있다.
- 제12항에 있어서,
상기 아크릴아미드 화합물은 단량체 인 것을 특징으로 하는,
아크릴아미드 화합물의 제조방법.
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| KR940009529A (ko) * | 1992-10-17 | 1994-05-20 | 윤종용 | 압축기 제어 장치 |
| KR100408201B1 (ko) | 2000-04-19 | 2003-12-01 | 일동화학 주식회사 | 아지도기를 고분자 측쇄에 가지는 수용성 포토레지스터고분자 및 이의 제조방법 |
| KR101647165B1 (ko) | 2008-10-03 | 2016-08-09 | 다이야니트릭스 가부시키가이샤 | 아크릴아마이드의 제조방법 |
| CN105272928B (zh) * | 2015-11-05 | 2018-03-06 | 陕西师范大学 | 烯酰胺三唑化合物及其合成方法 |
| KR20190092374A (ko) * | 2016-10-03 | 2019-08-07 | 시질론 테라퓨틱스, 인크. | 화합물, 장치, 및 이의 용도 |
-
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