KR20060033780A - 푸로피롤의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화학식 I의 푸로피롤의 제조방법에 관한 것이다.
화학식 I
화학식 II
위의 화학식 I 및 II에서,
A1 및 A2는 C1-C18알킬, C2-C18알케닐, C2-C18알키닐, C5-C8사이클로알킬, C5-C8사이클로알케닐, 아릴 또는 헤테로아릴이고,
A3은 수소, C1-C18알킬, 시아노메틸, Ar3, -CR30R31-(CH2)m-Ar3 또는 Y-R32[여기서, R30 및 R31은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬, 또는 C1-C4알킬로 3회 이하 치환될 수 있는 페닐이고, Ar3은 C1-C8알킬, C1-C8알콕시, 할로겐 또는 페닐(이때, 페닐은 C1-C8알킬 또는 C1-C8알콕시로 1 내지 3회 치환될 수 있다)로 1 내지 3회 치환될 수 있는 아릴, C5-C8사이클로알킬, C5-C8사이클로알케닐 또는 헤테로아릴이며, R32는 C1-C18알킬, Ar3 또는 아르알킬이고, m은 0, 1, 2, 3 또는 4이며, Y는 -C(O)-, -C(O)O-, -C(O)NH-, -SO2NH- 또는 -SO2-이다]이며,
R은 C1-C8알킬, C1-C8알콕시 또는 할로겐으로 1 내지 3회 치환될 수 있는 C1-C18알킬, 특히 C1-C4알킬, 아릴, 특히 페닐, 또는 아르알킬, 특히 벤질이다.
화학식 I 의 푸로피롤은 본 발명의 방법에 의해 고수율 및 고순도로 수득할 수 있다.
푸로피롤, 마이크로파, 조사, 불활성 용매.
Description
본 발명은, 화학식 II의 화합물을 임의로 불활성 용매의 존재하에 마이크로파 조사하에 가열하는 단계(a)를 포함하는, 마이크로파를 이용한 화학식 I의 푸로피롤의 신속하고도 경제적인 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 공정으로 화학식 I의 푸로피롤 화합물을 고수율 및 고순도로 수득할 수 있다.
국제 공개공보 제W0 03022848호에는 화학식 IIa의 화합물을 불활성 용매 속에서 가열하는 단계를 포함하는, 화학식 I의 푸로피롤의 제조방법이 기재되어 있다.
위의 화학식 IIa에서,
A1 및 A2는 아래에 기재되어 있는 바와 같고,
R은 C1-C8알킬, C1-C8알콕시 또는 할로겐으로 1 내지 3회 치환될 수 있는 C1-C18알킬, 특히 C1-C4알킬, 아릴, 특히 페닐, 또는 아르알킬, 특히 벤질이다.
불활성 용매의 예로는 비페닐, p-터페닐, m-터페닐, o-터페닐, 디벤질톨루엔, α-메틸- 또는 ß-메틸나프탈렌과 같은 방향족 용매, 1,3-디옥솔란-2-온과 같은 사이클릭 카보네이트, 아세토페논 또는 벤조페논과 같은 케톤, Phe-셀로솔프(Cellosolve) 또는 Bu-셀로솔브와 같은 γ-부티로락톤 및 에틸렌 글리콜 또는 이들의 혼합물, 특히 디- 및 트리아릴에테르[다우썸(Dowtherm) AR]의 혼합물이 포함되지만, 이로써 제한되지 않는다.
본 발명에 이르러, 화학식 I의 3,6-디페닐푸로[3,4-c]피롤-1,4-디온(푸로피롤)을 마이크로파 방사선하에 상기 반응을 수행함으로써 고수율로 수득할 수 있음이 밝혀졌다. 에틸 4-벤조일-4,5-디하이드로-5-옥소-2-페닐피롤-3-카복실레이트를 3,6-디페닐푸로[3,4-c]피롤-1,4-디온으로 폐환시킬 때의 수율은, 예를 들면, 본 발명에 따르는 마이크로파를 사용한 공정에 의해 40%에서 86%로 증가한다. 또한, 본 발명의 발명자들은 이러한 락톤(다용도의 DPP 전구체)의 제조가 마이크로파 조사하에서는 더 적은 시간(1 내지 10분)이 필요하지만, 마이크로파 조사 없이 수행(통상의 방법)하면 화학식 II의 화합물을 폐환시키는데 69시간이 걸리는 것을 관찰하였다. 또한, 마이크로파를 사용하여 폐환시킬 때 용매를 생략할 수 있어서, 위의 공정은 추가로 비용 효율적이게 된다.
따라서, 본 발명은, 화학식 II의 화합물을 임의로 불활성 용매의 존재하에 마이크로파 조사하에 가열하는 단계(a)를 포함하는, 화학식 I의 푸로피롤의 제조방법에 관한 것이다.
위의 화학식 I 및 II에서,
A1 및 A2는 C1-C18알킬, C2-C18알케닐, C2-C18알키닐, C5-C8사이클로알킬, C5-C8사이클로알케닐, 아릴 또는 헤테로아릴이고,
A3은 수소, C1-C18알킬, 시아노메틸, Ar3, -CR30R31-(CH2)m-Ar3 또는 Y-R32[여기서, R30 및 R31은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이거나, 또는 C1-C4알킬로 3회 이하 치환될 수 있는 페닐이고, Ar3은 C1-C8알킬, C1-C8알콕시, 할로겐 또는 페닐(이때, 페닐은 C1-C8알킬 또는 C1-C8알콕시로 1 내지 3회 치환될 수 있다)로 1 내지 3회 치환될 수 있는 아릴, C5-C8사이클로알킬, C5-C8사이클로알케닐 또는 헤테로아릴이며, R32는 C1-C18알킬, Ar3 또는 아르알킬이고, m은 0, 1, 2, 3 또는 4이며, Y는 -C(O)-, -C(O)O-, -C(O)NH-, -SO2NH- 또는 -SO2-이다]이며,
R은 C1-C8알킬, C1-C8알콕시 또는 할로겐으로 1 내지 3회 치환될 수 있는 C1-C18알킬, 특히 C1-C4알킬, 아릴, 특히 페닐, 또는 아르알킬, 특히 벤질이다.
경우에 따라, 본 발명의 방법은 불활성 용매의 존재하에 수행할 수 있다. 불활성 용매의 예로는 비페닐, p-터페닐, m-터페닐, o-터페닐, 디벤질톨루엔, α-메틸- 또는 ß-메틸나프탈렌과 같은 방향족 용매, 1,3-디옥솔란-2-온과 같은 사이클릭 카보네이트, 아세토페논 또는 벤조페논과 같은 케톤, Phe-셀로솔프 또는 Bu-셀로솔브와 같은 γ-부티로락톤 및 에틸렌 글리콜, 또는 이들의 혼합물, 특히 디- 및 트리아릴에테르[다우썸 AR]의 혼합물이 포함되지만, 이로써 제한되지 않는다
바람직한 양태에서, 화학식 II의 화합물을 마이크로파 조사하에 용매의 존재하에 또는 부재하에 180 내지 280℃, 바람직하게는 180 내지 230℃의 온도에서 약 1 내지 60분 동안 가열한다.
조성물을 조사하기에 적합한 마이크로파 노(microwave furnace)는 마이크로파 공급원, 마이크로파 주파수 범위 분리기, 선별한 주파수 범위를 교차하는 마이크로파 주파수 조절용 마이크로파 주파수 조절기, 포워드 전력 셋팅(forward power setting)을 선별하기 위한 마이크로파 포워드 전력 조절기, 열전대, 적외선 온도 센서 또는 기타 온도 측정 수단 및 조성물의 온도에 반응하는 포워드 전력을 온(on), 오프(off)하기 위한 마이크로파 포워드 전력 온/오프 조절기를 포함한다. 주파수를 조절하여 노 캐버티(furnace cavity) 전체에 걸쳐 전력 분포의 균일성을 증가시켜 조성물을 균일하게 가열시킨다. 적합한 마이크로파 노는, 예를 들면, 바이블(Bible) 등의 미국 특허 제5,321,222호 및 제5,961,871호, 파티(Fathi) 등의 미국 특허 제5,648,038호 및 존슨(Johnson) 등의 미국 특허 제5,521,360호에 기재되어 있다. 현재 바람직한 마이크로파 노는 디스커버(Discover)R 모델로서 씨이엠 인코포레이티드(CEM, Inc.)에서 시판중이다. 디스커버R 시스템은 온도 및 압력 피드백 시스템, 예를 들면, 반응 조절을 완결하기 위한 반응 용기 아래에 위치하는 적외선 온도 센스를 포함한다.
사용한 주파수 범위에서 마이크로파 방사선이 통과하는 용기에서 반응 혼합물을 조사하는 것이 바람직하다.
화학식 II의 화합물 및 임의로 용매를 포함하는 샘플을 유리하게는 가압 튜브, 예를 들면, 밀봉된 유리 튜브에서 가열하여 압력을 25ㆍ105Pa 이하로 증가시킨다. 바람직하게는, 압력은 1 내지 14ㆍ105Pa이다.
실질적인 마이크로파 주파수 범위의 선택은 반응물에 좌우되지만, 일반적으로 약 0.9 내지 약 2.45GHz일 것이다. 포워드 전력 투입량의 선택은 반응물의 성질에 좌우될 것이다. 예를 들면, 3-(p-브로모페닐)-6-페닐 푸로[3,4-c]피롤-1,4-디온의 합성시, 바람직한 포워드 전력 수준은 약 150 내지 300W이다.
국제 공개공보 제W0 03022848호에 기재되어 있는 바와 같이, 화학식 I의 푸로피롤은 결정 성장 조절제로서 사용될 수 있고, 디케토피롤로피롤의 합성시 중간 체이며, 화학식 I의 화합물을 화학식 A4-NH2(IV)(여기서, A4는 C1-C18알킬 또는 Ar3이다)과 반응시켜 화학식 III의 DPP를 수득할 수 있다.
위의 화학식 III에서,
A1 내지 A4는 위에서 정의한 바와 같다.
화학식 I의 화합물과 1급 아민 또는 이의 혼합물과의 반응은 적합한 불활성 용매 또는 분산액 속에서 수행된다.
적합한 용매 또는 분산액은, 예를 들면, 에테르, 특히 분자 내의 탄소수가 2 내지 8인 화합물, 예를 들면, 디에틸 에테르, 메틸 에틸 에테르, 디-n-프로필 에테르, 디이소프로필 에테르, 메틸 n-부틸 에테르, 메틸 t-부틸 에테르, 에틸 n-프로필 에테르, 디-n-부틸 에테르, 테트라하이드로푸란, 1,4-디옥산, 1,2-디메톡시에탄, 비스-β-메톡시에틸 에테르; 올리고에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 예를 들면, 펜타글림; 지방족 탄화수소, 예를 들면, 헥산, 헵탄, 저비점 및 고비점 석유 에테르; 지환족 탄화수소, 예를 들면, 사이클로헥산, 메틸사이클로헥산, 테트랄린, 데칼린; 방향족 탄화수소, 예를 들면, 벤젠, 톨루엔, o-크실렌, m-크실렌, p-크실렌, 에틸벤젠; 할로겐화 지방족 또는 방향족 탄화수소, 예를 들면, 메틸렌 클로라이드, 클로로포름, 사염화탄소, 클로로벤젠, 디클로로벤젠; 니트릴, 예를 들면, 아세토니트릴; 아미드, 예를 들면, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈; 헥사메틸인산 트리아미드; 및 설폭사이드, 예를 들면, 디메틸 설폭사이드가 있다. 각종 용매의 혼합물이 사용될 수도 있다.
반응은 바람직하게는 쌍극성 또는 무극성 비양성자성 용매 속에서 수행된다. 바람직한 비양성자성 용매는 다음과 같다: 디메틸포름아미드, 디메틸 설폭사이드, 헥사메틸인산 트리아미드, 설폴란, N-메틸피롤리돈, 테트라메틸우레아, 아세토니트릴, 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르 및 트리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 니트로메탄, 1,3-디메틸-3,4,5,6-테트라하이드로-2(1H)-피리미디논(DMPU), 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 벤조니트릴, 니트로벤젠, 클로로포름, 사염화탄소 및 메틸렌 클로라이드. 특히 바람직한 비양성자성 용매는 클로로포름, 사염화탄소 및 메틸렌 클로라이드인데, 클로로포름이 특히 바람직하다. 화학식 I의 화합물과 화학식 IV의 1급 아민과의 반응은 탈수제의 존재하에 수행된다. 이러한 유형의 적합한 탈수제는 다음과 같다: N,N' 이치환된 카보디이미드, 특히 이들의 하나 이상의 2급 또는 3급 알킬 라디칼을 함유하는 경우, 예를 들면, 디이소프로필-, 디사이클로헥실- 또는 N-메틸-N'-t-부틸카보디이미드[참조: "The Chemistry of Ketenes, Allenes 및 Related Compounds", Part 2, Editor: S. Patai, John Wiley & Sons 1980, 722-753]. 디사이클로헥실카보디이미드가 특히 적합하다.
화학식 I의 화합물과 화학식 IV의 1급 아민과의 반응은, 예를 들면, -10℃ 내지 사용한 용매 또는 용매 혼합물의 비점 이하의 온도에서 수행할 수 있다. 다수의 경우, -10 내지 30℃, 바람직하게는 실온에서 수행한다. 화학식 I의 화합물 1mol당 화학식 IV의 1급 아민 0.9 내지 1.4mol, 바람직하게는 1.0 내지 1.3mol이 일반적으로 사용된다. 반응은 비수성 강산(예: 트리플루오로아세트산)을 첨가하여 촉매화될 수 있다.
화학식 IV의 1급 아민은 공지되어 있거나, 이러한 부류의 화합물을 제조하기 위한 공지된 방법으로 쉽게 제조할 수 있다.
화학식 Ia의 출발 화합물(여기서, A3은 수소원자가 아니다)은 화학식 Ia의 화합물을 화학식 A3-X(V)의 화합물(여기서, A3은 위에서 정의한 바와 같다)과 반응시켜 수득한다.
위의 화학식 Ia에서,
A1 및 A2는 위에서 정의한 바와 같고,
X는 이탈 그룹이다.
화학식 Ia의 화합물과 화학식 V의 화합물과의 반응은 염기[예: 수소화나트륨(NaH) 또는 나트륨 헥사메틸디실라잔(NaHMDS)]의 존재하에 적합한 불활성 용매, 예 를 들면, 테트라하이드로푸란 속에서 20℃ 내지 용매의 비점 온도 범위에서 수행한다. "이탈 그룹"이라는 용어는 요오도, 브로모 또는 클로로, 벤젠- 또는 p-톨루엔설포네이트 등의 그룹을 의미한다. A3을 화학식 Ia의 화합물 내로 도입하기 위한 공정은, 예를 들면, 미국 특허 제4,585,878호에 기재되어 있다.
적합한 알킬화제에는, 예를 들면, 알킬 할라이드, 특히 알킬 요오다이드, 반응성 알킬 에스테르, 특히 설폰산의 알킬 에스테르, 예를 들면, 벤젠- 또는 p-톨루엔설폰산의 알킬 에스테르가 있다. 적합한 아릴화제에는, 예를 들면, 활성화된 아릴 화합물, 예를 들면, 1-플루오로-2,4-디니트로-벤젠이 있다.
화학식 IIa의 출발 화합물은 화학식 VIa의 화합물을 염기(예: NaH 또는 NaHMDS)의 존재하에 25℃ 내지 용매의 비점 온도 범위에서 화학식 A2-C02R(VII)의 에스테르(여기서, A2는 위에서 정의한 바와 같다)와 반응시켜 수득한다.
위의 화학식 VIa에서,
A1 및 R은 위에서 정의한 바와 같다.
화학식 VI의 출발 화합물은 공지되어 있거나, 미국 특허 제4,681,971호, 미 국 특허 제4,749,795호, 미국 특허 제4,720,305호 및 미국 특허 제4,659,775호에 기재되어 있는 공정과 유사하게 제조할 수 있다.
또는, 화학식 VIII의 화합물은 엔아미노아미드의 존재하에 디아조아세테이트의 구리 촉매화된 분해에 의해 제조될 수 있다[참조: G. Maas, A. Muller, J. prakt. Chem. 340 (1998) 315-322].
위의 화학식 VIII에서,
A1 및 R은 위에서 정의한 바와 같고,
A3은 수소원자가 아니며, 특히 아릴이다.
위의 반응식 I에서,
A1, A3 및 R은 위에서 정의한 바와 같다.
또한, 화학식 VIII의 화합물(여기서, A3은 아릴이다)은 화학식 IIb의 화합물을 화학식 A3-NH2의 아민과 반응시킴으로써 수득할 수 있다:
위의 반응식 II에서,
A1, A3 및 R은 위에서 정의한 바와 같다.
바람직하게는, 실시예 4에 보다 상세히 기재되어 있는 바와 같이, 화학식 IIb의 락톤을 아닐린과 반응시켜 화학식 VIII의 N-페닐 피롤리논 에스테르를 수득한다.
상기한 바와 같이, 화학식 VI의 화합물(여기서, A3은 수소원자가 아니며, 특히 아릴이다)을 화학식 III의 화합물과 반응시킬 수 있다.
위의 반응식 III에서,
A1, A2, A3 및 R은 위에서 정의한 바와 같다.
또한, 화학식 III의 DDP{여기서, A1 및 A2는 C1-C18알킬, C2-C18알케닐, C2-C18알키닐, C5-C8사이클로알킬, C5-C8사이클로알케닐, 아릴 또는 헤테로아릴이고, A3은 수소, C1-C18알킬, 시아노메틸, Ar3, -CR30R31-(CH2)m-Ar3 또는 Y-R32[여기서, R30 및 R31은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이거나, 또는 C1-C4알킬로 3회 이하 치환될 수 있는 페닐이고, R32는 C1-C18알킬, Ar3 또는 아르알킬이며, Ar3은 C1-C8알킬, C1-C8알콕시, 할로겐 또는 페닐(이때, 페닐은 C1-C8알킬 또는 C1-C8알콕시로 1 내지 3회 치환될 수 있다)로 1 내지 3회 치환될 수 있는 아릴, C5-C8사이클로알킬, C5-C8사이 클로알케닐 또는 헤테로아릴이고, m은 0, 1, 2, 3 또는 4이며, Y는 -C(O)-, -C(O)O-, -C(O)NH-, -SO2NH- 또는 -SO2-이다]이며, R은 C1-C8알킬, C1-C8알콕시 또는 할로겐으로 1 내지 3회 치환될 수 있는 C1-C18알킬, 특히 C1-C4알킬, 아릴, 특히 페닐, 또는 아르알킬, 특히 벤질이다}를, 화학식 VIII의 화합물을 화학식 A2-CN의 니트릴(여기서, A2는 위에서 정의한 바와 같다)과 반응시켜 직접 수득할 수도 있다.
위의 반응식 IV에서,
A1, A2, A3 및 R은 위에서 정의한 바와 같다.
또한, 화학식 III의 화합물은 화학식 A5-X의 화합물(여기서, A5는 A3에 대해 위에서 정의한 바와 같고, X는 이탈 그룹이다)과 반응시킬 수 있다. 이들 화합들 간의 반응은 염기[예: 수소화나트륨(NaH) 또는 나트륨 헥사메틸디실라잔(NaHMDS)]의 존재하에 적합한 불활성 용매(예: 테트라하이드로푸란) 속에서 20℃ 내지 용매의 비점 온도 범위에서 수행한다. "이탈 그룹"이라는 용어는 요오도, 브로모 또는 클로로, 벤젠- 또는 p-톨루엔설포네이트 등의 그룹을 의미한다.
적합한 알킬화제에는, 예를 들면, 알킬 할라이드, 특히 알킬 요오다이드, ㅂ반응성 알킬 에스테르, 특히 설폰산의 알킬 에스테르, 예를 들면, 벤젠- 또는 p-톨루엔설폰산의 알킬 에스테르가 있다. 적합한 아릴화제에는, 예를 들면, 활성화된 아릴 화합물, 예를 들면, 1-플루오로-2,4-디니트로-벤젠이 있다.
바람직한 한 양태는 화학식 III의 DDP(여기서, 잔기 A1 및 A2는 페닐이 아니다)에 관한 것이다.
화학식 III의 DDP는 높은 열 안정성, 중합체, 탄화수소계 연료, 윤활제 및 물에서의 우수한 용해도, 높은 광 안정성, 및 분해 및 광견뢰도 손실 없이 플라스틱, 특히 폴리아미드 및 페인트에서 사용될 능력을 나타내고, 광발광 및 전자발광 뿐만 아니라, 고체 상태 형광을 나타낸다.
잔기 A1 및 A2는 일반적으로 C1-C18알킬, C2-C18알케닐, C2-C18알키닐, C5-C8사이클로알킬, 예를 들면, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸 및 사이클로옥틸, 특히 사이클로헥실, C5-C8사이클로알케닐, 예를 들면, 사이클로펜테닐, 사이클로펜타디에닐 및 사이클로헥세닐, 특히 사이클로헥스-3-에닐, 아릴 및 헤테로아릴로부터 선택된다.
잉크, 착색제, 착색된 도포용 플라스틱, 비충격 인쇄용 물질, 착색 필터, 화장품, 중합체성 잉크 입자, 토너를 제조하기 위해, A1 및 A2가 화학식 , , , , , 또는 의 라디칼{여기서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, C1-C18알킬, C1-C18알콕시, C1-C18알킬머캅토, 디(C1-C18알킬)아미노, C1-C18알킬아미노, C1-C18알콕시카보닐, C1-C18알킬아미노카보닐, -CN, -NO2, 트리플루오로메틸, C5-C8사이클로알킬, -C=N-(C1-C18알킬), 페닐, , 이미다졸릴, 피라졸릴, 트리아졸릴, 피페라지닐, 피롤릴, 옥사졸릴, 벤즈옥사졸릴, 벤조티아졸릴, 벤즈이미다졸릴, 모르폴리닐, 피페리디닐, 피롤리디닐, -CONX5X6, -C(O)OX7 또는 -SO2X9[여기서, X5 및 X6은 수소, 직쇄 또는 측쇄 C1 -10-알킬, C5 -10-사이클로알킬 또는 C6 -10-아릴이고, X7은 수소, 직쇄 또는 측쇄 C1-10-알킬, C5 -10-사이클로알킬 또는 C6 -10-아릴이며, X9는 수소, 직쇄 또는 측쇄 C1 -10-알킬, C5 -10-사이클로알킬, C7 -10-아르알킬, C6 -10-아릴 또는 -NX10X11(여기서, Xl0 및 X11은 수소, 직쇄 또는 측쇄 C1 -10-알킬, C7 -10-아르알킬 또는 C6-10-아릴이다)이다]이고, G는 -CH2-, -CH(CH3)-, -C(CH3)2-, -CH=N-, -N=N-, -0-, -S-, -SO-, -S02-, -CONH- 또는 -NR7-(여기서, R7은 수소 또는 C1-C6알킬이다)이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, C1-C6알킬, C1-C18알콕시 또는 CN이며, R5 및 R6은 각각 독립적으로 수소, 할로겐 또는 C1-C6알킬이다}인 디케토피롤로피롤이 바람직하고, A1 및 A2가 화학식 , , , 또는 의 라디칼[여기서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 클로로, 브로모, C1-C4알킬, C1-C6알콕시, C1-C6알킬아미노, 페닐 또는 CN이고, G는 -O-, -NR7-(여기서, R7은 수소, 메틸 또는 에틸이다), -N=N- 또는 -SO2-이며, R3 및 R4는 수소이다]인 디케토피롤로피롤이 추가로 바람직하며, A1 및 A2가 화학식 의 라디칼(여기서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 메틸, t-부틸, 클로로, 브로모, 페닐 또는 CN이다)인 디케토피롤로피롤 동족체가 특히 바람직하다.
전자발광 용도의 경우, A1 및 A2에 대해 다음 잔기가 바람직하다:
[여기서, R21, R22, R23, R25 및 R26은 각각 독립적으로 수소, C1-C8알킬, 하이 드록실 그룹, 머캅토 그룹, C1-C8알콕시, C1-C8알킬티오, 할로겐, 할로-C1-C8알킬, 시아노 그룹, 알데하이드 그룹, 케톤 그룹, 카복실 그룹, 에스테르 그룹, 카바모일 그룹, 아미노 그룹, 니트로 그룹, 실릴 그룹 또는 실록사닐 그룹이고, R24는 C1-C6알킬 그룹이다]. 바람직하게는, R21, R22, R23, R25 및 R26은 각각 독립적으로 수소, C1-C8알킬, C1-C8알콕시 또는 C1-C8알킬티오로서, 다음 잔기가 특히 바람직하다:
잔기 A3은 일반적으로 수소, C1-C18알킬, 시아노메틸, Ar3, -CR30R31-(CH2)m-Ar3 및 Y-R32[여기서, R30 및 R31은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이거나, 또는 C1-C4알킬로 3회 이하 치환될 수 있는 페닐이고, Ar3은 C1-C8알킬, C1-C8알콕시, 할로겐 또는 페닐(이때, 페닐은 C1-C8알킬, C1-C8알콕시로 1 내지 3회 치환될 수 있다)로 1 내지 3회 치환될 수 있는 아릴, 특히 페닐 또는 1- 또는 2-나프틸, C5-C8사이클로알킬, 예를 들면, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸 및 사이클로옥틸, 특히 사이클로헥실, C5-C8사이클로알케닐, 특히 사이클로펜테닐, 사이클로펜타디에닐 및 사이클로헥세닐, 또는 헤테로아릴이며, m은 0, 1, 2, 3 또는 4이고, Y는 -C(O)-, -C(O)O-, -C(O)NH-, -SO2NH- 또는 -SO2-이며, R32는 C1-C18알킬, Ar3 또는 아르알킬이 다]로부터 선택된다.
A3은 바람직하게는 수소, C1-C8알킬, 예를 들면, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 2급-부틸, 이소부틸, t-부틸, n-펜틸, 2-펜틸, 3-펜틸, 2,2-디메틸프로필, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, 1,1,3,3-테트라메틸부틸, 2-에틸헥실, Y-R32[여기서, Y는 -C(O)-이고, R32는 화학식 (여기서, R40은 C1-C4알킬, -O-C1-C4알킬 또는 -S-C1-C4알킬이다)이다] 및 -(CH2)m-Ar(여기서, m은 1이고, Ar은 C1-C8알킬, C1-C8알콕시, 할로겐 또는 페닐로 1 내지 3회 치환될 수 있는 화학식 의 그룹이다)이다.
바람직한 잔기 Ar의 예는 화학식 의 그룹(여기서, R50 및 R51은 각각 독립적으로 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 2급-부틸, 이소부틸, t-부틸, 메톡시, 에톡시, 이소프로폭시, t-부톡시 또는 염소이다)이다.
잔기 A4는 일반적으로 C1-C18알킬 및 Ar3으로부터 선택되는데, 특히 Ar3이며, A4는 바람직하게는 C1-C8알킬, C1-C8알콕시, 할로겐 또는 페닐로 1 내지 3회 치환될 수 있는 화학식 의 그룹이다.
화학식 I의 푸로피롤은 화학식 III의 디케토피롤로피롤의 제조 공정시 중간체이며, 국제 공개공보 제W0 03022848호에 기재되어 있는 바와 같이, 결정 성장 조절제로서 사용될 수 있으며, "결정 성장 조절"이라는 용어는 안료 입자의 합성을 조절하여 적합한 안료 크기 및/또는 좁은 입자 크기 분포를 갖는 것 뿐만 아니라, 특별히 목적하는 형태, 예를 들면, 판상형, 침상형, 입방형, 작은 잎형, 프리즘형 및 기타 기하학적 형태 및/또는 특별히 목적하는 유동성의 입자를 발생시키기 위한 결정의 성장에 영향을 미침을 나타낸다. 그 결과, 결정 성장을 더 잘 조절하면 더 좁은 입자 크기 분포 및/또는 더 우수한 결정 형태 또는 이 둘 다를 갖는 샘플을 수득한다. 효과는 유기 안료의 화학적 구조, 반응 매체의 선택 및 본 발명의 입자 성장 조절제의 농도 및 화학적 구조에 의해 영향을 받을 수 있다.
결정 성장 조절제로서 사용되는 경우, 화학식 I의 푸로피롤은 1급 안료 중량을 기준으로 하여, 약 0.1 내지 20%, 특히 1.0 내지 10.0%의 양으로 존재한다.
비록 DPP가 1급 안료로서 바람직하지만, 다양한 안료 부분은 각각의 안료가 색상 혼화성인 경우도 사용될 수 있다.
적용가능한 유기 1급 안료의 예로는 안트라퀴논, 프탈로시아닌, 페리논, 페릴렌, 디옥사진, 디케토피롤로피롤, 티오인디고, 이소인돌린, 이소인돌리논, 퀴나 크리돈, 퀴나크리돈퀴논, 플라반트론, 인단트론, 안트라피리미딘 또는 퀴노프탈론 안료, 및 이들 안료를 포함하는 고체 용액이 있다. 바람직한 유기 안료는 퀴나크리돈, 프탈로시아닌, 안트라퀴논, 페릴렌, 디케토피롤로피롤, 이소인돌리논 및 인단트론이다.
안료 조성물을 제조하는 경우, 화학식 I의 디케토피롤로피롤 동족체를 안료 합성 동안, 미세 분산액 공정 동안, 당해 기술분야에 익히 공지되어 있는 방법(참조: 국제 공개공보 제W0 03022848호)에 의한 마무리 공정 전에 또는 이후에 첨가할 수 있다.
A1 및 A2가 화학식 , , , , , 또는 의 라디칼{여기서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, C1-C18알킬, C1-C18알콕시, C1-C18알킬머캅토, C1-C18알킬아미노, C1-C18알콕시카보닐, C1-C18알킬아미노카보닐, -CN, -NO2, 트리플루오로메틸, C5-C8사이클로알킬, -C=N-(C1-C18알킬), 페닐, , 이미다졸릴, 피라졸릴, 트리아졸릴, 피페라지닐, 피롤릴, 옥사졸릴, 벤즈옥사졸릴, 벤조티아졸릴, 벤즈이미 다졸릴, 모르폴리닐, 피페리디닐, 피롤리디닐, -CONX5X6, -C(O)OX7, -SX9, -SOX9 또는 -SO2X9[여기서, X5 및 X6은 수소, 직쇄 또는 측쇄 C1 -10-알킬, C5 -10-사이클로알킬 또는 C6 -10-아릴이고, X7은 수소, 직쇄 또는 측쇄 C1 -10-알킬, C5 -10-사이클로알킬 또는 C6 -10-아릴이며, X9는 수소, 직쇄 또는 측쇄 C1 -10-알킬, C5 -10-사이클로알킬, C7-10-아르알킬, C6 -10-아릴 또는 -NX10X11(여기서, Xl0 및 X11은 수소, 직쇄 또는 측쇄 C1-10-아릴, C7 -10-아르알킬 또는 C6 -10-아릴이다)이다]이고, G는 -CH2-, -CH(CH3)-, -C(CH3)2-, -CH=N-, -N=N-, -0-, -S-, -SO-, -S02-, -CONH- 또는 -NR7-(여기서, R7은 수소 또는 C1-C6알킬이다)이며, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, C1-C6알킬, C1-C18알콕시 또는 CN이고, R5 및 R6은 각각 독립적으로 수소, 할로겐 또는 C1-C6알킬이다}인 화학식 I의 푸로피롤이 바람직하고, A1 및 A2가 화학식 , , , 또는 의 라디칼{여기서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 클로로, 브로모, C1-C4알킬, C1-C8알콕시, C1-C6알킬아미노, 페닐, CN, -CONX5X6, -SX9, -SOX9 또는 -SO2X9[여기서, X5 및 X6은 수소, 직쇄 또는 측쇄 C1-4-알킬이고, X9는 수소, 직쇄 또는 측쇄 C1 -18-알킬, C7 -10-아르알킬, C6 -10-아릴 또는 -NX10X11(여기서, X10 및 X11은 수소, 직쇄 또는 측쇄 C1 -10-알킬, C7 -10-아르알킬 또는 C6 -10-아릴이다)이다]이고, G는 -O-, -NR7-(여기서, R7은 수소, 메틸 또는 에틸이다), -N=N-, -S-, -SO- 또는 -SO2-이며, R3 및 R4는 수소이다}인 화학식 I의 푸로피롤이 추가로 바람직하며, A1 및 A2가 화학식 또는 의 라디칼{여기서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, C1 -4-알킬(예: 메틸 또는 t-부틸), 할로겐(예: 클로로 또는 브로모), C1 -4-알콕시, C1 -4-티오알킬, 페닐, CN 또는 -SO2X9[여기서, X9는 C1 -4-알킬, 페닐, 벤질 또는 NX10X11(여기서, X10 및 X11은 수소, C1 -4-알킬, 벤질 또는 페닐이다)이다]이다}인 디케토피롤로피롤 동족체가 특히 바람직하다.
A3은 바람직하게는 수소, C1-C8알킬, 예를 들면, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 2급-부틸, 이소부틸, t-부틸, n-펜틸, 2-펜틸, 3-펜틸, 2,2-디메틸프로필, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, 1,1,3,3-테트라메틸부틸, 2-에틸헥실, Y-R32[여기서, Y는 -C(O)-이고, R32는 화학식 의 그룹(여기서, R40은 C1-C4알킬, -O-C1-C4알킬, -S-C1-C4알킬이다)이다] 및 -(CH2)m-Ar(여기서, m은 1이고, Ar은 C1-C8알킬, C1-C8알콕시, 할로겐 또는 페닐로 1 내지 3회 치환될 수 있는 화학식 , 또는 의 그룹이다)이다.
Cl-C18알킬은 전형적으로 직쇄 또는 측쇄 -가능한 경우-이고, C1-C18알킬의 예로는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 2급-부틸, 이소부틸, t-부틸, n-펜틸, 2-펜틸, 3- 펜틸, 2,2-디메틸프로필, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, 1,1,3,3-테트라메틸부틸, 2-에틸헥실, n-노닐, 데실, 운데실, 도데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실 및 옥타데실이 있다. C1-C8알킬, 예를 들면, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 2급-부틸, 이소부틸, t-부틸, n-펜틸, 2-펜틸, 3-펜틸, 2,2-디메틸프로필, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, 1,1,3,3-테트라메틸부틸 및 2-에틸헥실이 바람직하다. Cl-C4알킬, 예를 들면, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부 틸, 2급-부틸, 이소부틸 또는 t-부틸이 특히 바람직하다. "C2-C18알케닐 그룹"이라는 용어는 하나 이상의 이중 결합을 함유하는 불포화된 직쇄 또는 측쇄 지방족 탄화수소 그룹을 의미하는 것으로서, 특히 C2 -8-알케닐, 예를 들면, 비닐, 알릴, 2-프로펜-2-일, 2-부텐-1-일, 3-부텐-1-일, 1,3-부타디엔-2-일, 2-펜텐-1-일, 3-펜텐-2-일, 2-메틸-1-부텐-3-일, 2-메틸-3-부텐-2-일, 3-메틸-2-부텐-1-일 및 1,4-ㅍ페펜타디엔-3-일이 있다. "C2-C18알키닐 그룹"이라는 용어는 삼중 결합을 함유하는 포화된 지방족 탄화수소 그룹을 의미하는 것으로서, 특히 C2-C8-알키닐, 예를 들면, 에티닐, 1-프로핀-1-일, 2-부틴-1-일, 3-부틴-1-일, 2-펜틴-1-일 및 3-펜틴-2-일이다.
직쇄 또는 측쇄일 수 있는 C1-C18알콕시의 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, 2급-부톡시, 이소부톡시, t-부톡시, n-펜톡시, 2-펜톡시, 3-펜톡시, 2,2-디메틸프로폭시, n-헥속시, n-헵톡시, n-옥톡시, 1,1,3,3-테트라메틸부톡시 및 2-에틸헥속시를 들 수 있으며, 여기서, C1-C4알콕시, 예를 들면, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, 2급-부톡시, 이소부톡시 및 3급-부톡시가 바람직하다. C1-C18알킬머캅토의 예는, 에테르 결합의 산소원자가 황원자로 대체되는 것은 제외하고는, 알콕시 그룹에 대해 언급한 바와 같은 동일한 그룹이다. C1-C18알킬아미노 및 C1-C18알킬아미노카보닐 중의 C1-C18알킬에 대한 예로서 바람직한 것은 Cl-C18알킬에 대한 언급한 바와 같다. C1-C18알콕시카보닐 중의 C1-C18알콕시에 대한 예로서 바람직한 것은 Cl-C18알콕시에 대한 언급한 바와 같다. "아릴 그룹"이라는 용어는 통상적으로 C6-C24아릴, 예를 들면, 페닐, 1-나프틸, 2-나프틸, 4-비페닐, 페난트릴, 터페닐, 피레닐, 2-플루오레닐, 9-플루오레닐 또는 안트라세닐, 바람직하게는 치환되지 않거나 치환된 C6-C12아릴, 예를 들면, 페닐, 1-나프틸, 2-나프틸, 4-비페닐이다.
"아르알킬 그룹"이라는 용어는 통상적으로 C7-C24아르알킬, 예를 들면, 벤질, 2-벤질-2-프로필, ß-페닐에틸, α,α-디메틸벤질, ω-페닐부틸, ω,ω-디메틸-ω-페닐부틸, ω-페닐도데실, ω-페닐옥타데실, ω-페닐데이코실 또는 ω-페닐도코실, 바람직하게는 C7-C18아르알킬, 예를 들면, 벤질, 2-벤질-2-프로필, ß-페닐에틸, α,α-디메틸벤질, ω-페닐부틸, ω,ω-디메틸-ω-페닐부틸, ω-페닐도데실 또는 ω-페닐옥타데실, 특히 바람직하게는 C7-C12아르알킬, 예를 들면, 벤질, 2-벤질-2-프로필, ß-페닐-에틸, α,α-디메틸벤질, ω-페닐-부틸 또는 ω,ω-디메틸-ω-페닐-부틸로서, 지방족 탄화수소 그룹과 방향족 탄화수소 그룹 둘 다는 치환되지 않거나 치환될 수 있다.
C5-C8사이클로알킬의 예로는 치환되지 않거나 치환될 수 있는 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸 및 사이클로옥틸을 들 수 있다. "C5-C8사이클로알케닐 그룹"이라는 용어는 하나 이상의 이중 결합을 함유하며 치환되지 않거나 치환될 수 있는 불포화된 지환족 탄화수소 그룹을 의미하며, 예를 들면, 사이클로펜테닐, 사 이클로펜타디에닐 및 사이클로헥세닐이 있다.
"헤테로아릴"이라는 용어는 5 내지 7원 환으로서, 여기서 질소, 산소 또는 황은 가능한 헤테로원자이며, 통상적으로 6개 이상의 공액화 π-전자를 갖는 불포화된 5 내지 18원의 헤테로사이클릭 라디칼이며, 예를 들면, 티에닐, 벤조[b]티에닐, 디벤조[b,d]티에닐, 티안트레닐, 푸릴, 푸르푸릴, 2H-피라닐, 벤조푸라닐, 이소벤조푸라닐, 디벤조푸라닐, 페녹시티에닐, 피롤릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 피리딜, 비피리딜, 트리아지닐, 피리미디닐, 피라지닐, 피리다지닐, 인돌리지닐, 이소인돌릴, 인돌릴, 인다졸릴, 푸리닐, 퀴놀리지닐, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퀴녹살리닐, 퀴나졸리닐, 신놀리닐, 프테리디닐, 카바졸릴, 카보리닐, 벤조트리아졸릴, 벤즈옥사졸릴, 페난트리디닐, 아크리디닐, 페리미디닐, 페난트롤리닐, 페나지닐, 이소티아졸릴, 페노티아지닐, 이소옥사졸릴, 푸라자닐 또는 페녹사지닐이다.
할로겐원자의 예로는 불소, 염소, 브롬 및 요오드를 들 수 있다.
상기한 치환체가 치환되는 경우, 가능한 치환체는 C1-C8알킬, 하이드록실 그룹, 머캅토 그룹, C1-C8알콕시, C1-C8알킬티오, 할로겐, 할로-C1-C8알킬, 시아노 그룹, 알데하이드 그룹, 케톤 그룹, 카복실 그룹, 에스테르 그룹, 카바모일 그룹, 아미노 그룹, 니트로 그룹, 실릴 그룹 또는 실록사닐 그룹이다.
국제 공개공보 제W0 03022848호에 기재되어 있는 바와 같이, 화학식 III의 DPP는 인쇄 공정에서 인쇄 잉크용, 플렉소그래피 인쇄, 스크린 인쇄, 패키징 인쇄, 보안용 잉크 인쇄, 요판 인쇄 또는 오프셋 인쇄용, 프리-프레스 단계(pre-press stage)용 및 직물 인쇄용, 사무용, 가정용 제품 또는 그래픽 용품, 예를 들면, 종이 제품, 예를 들면, 볼펜, 펠트 팁(felt tip), 섬유 팁, 카드, 목재, (목재) 오염물, 금속, 잉크 패드, 또는 충격 인쇄 공정(충격-가압 잉크 리본을 사용함)용 잉크를 제조하기 위해, 착색 물질용, 산업 또는 시판용, 직물 장식 및 산업적 마킹, 롤러 피복 또는 파우더 피복용 또는 자동차 마감재용, 고함량 고체(저함량 용매)용, 물 함유 금속성 피복 물질용 또는 수성 도료를 위한 착색된 제형용 착색제를 제조하기 위해; 피복물, 섬유, 플렛터(platter) 또는 금형 담체용, 디지탈 인쇄를 위한 비충격 인쇄 물질용, 왁스 열전사 인쇄 공정용, 인크 젯 인쇄 공정용 또는 열전사 인쇄 공정용 착색된 플라스틱을 제조하기 위해; 또한 특히 400 내지 700nm 범위의 가시광용 컬러 필터, 액정 디스플레이(LCD) 또는 전하 결합된 소자(charge combined device; CCD) 또는 화장품을 제조하기 위해; 또는 중합체성 잉크 입자, 토너, 염료 레이저, 무수 복사 토너, 액상 복사 토너 또는 전자사진 토너 및 전자발광 장치를 제조하기 위해 사용될 수 있다.
다음 실시예는 본 발명의 다양한 양태를 설명하지만, 이로서 본 발명의 범주가 제한되지 않는다.
사용한 마이크로파 발생기는 샘플에 마이크로파 조사 초점을 맞춘 사원형 단일 모드의 캐버티 디자인인 CEM 디스커버R 모델이다. 샘플에 밀봉된 유리 튜브를 장착시켜, 압력을 최대 20.69ㆍ105Pa(300p.s.i.)로 증가시켰다. 이러한 장치의 최 대 작동 전력은 300W이었다. 1H 및 13C NMR 스펙트럼은 300 및 75MHz에서 각각 관찰되었고, 커플링 상수 단위는 Hz이다. 질량 스펙트럼 측정은 담체 가스로서 이소부탄을 사용하면서 70eV에서 화학적 이온화를 사용하여 수득하였다.
실시예
실시예 1
3,6-디페닐푸로[3,4c]피롤-1,4-디온(2)
에틸 4-벤조일-4,5-디하이드로-5-옥소-2-페닐피롤-3-카복실레이트(1)(99.5mg, 0.296mmol, 이전에 보고된 국제 공개공보 제 W0 03022848호에서와 같이 제조함)를 무용매하에 10분 동안 250℃까지 가열하면서 마이크로파 방사선(2 내지 45GHz의 주파수 및 300W의 포워드 전력에서)으로 조사하였다. 이후, 조악한 생성물을 냉각시키고, 메탄올을 첨가한 다음, 고체를 여과 제거하고, 메탄올로 세척하였다. 이로서, 오렌지색 고체(73mg, 86%)로서 푸로피롤(2)을 수득하였다. 분해 > 300℃.
δH (DMSO d6) 11.87 (1H, s, NH), 8.12-8.23 (4H, dm, Ar-H) 및 7.48-7.54 (6H, m, Ar-H); δc (DMSO d6) 161.4, 159.3 (2 ×C=O), 152.2, 148.1 (2 × 사중선), 132.8, 132.6, 129.1 (2C), 128.0, 127.0 (6 ×Ar C-H), 126.8, 126.4, 115.8, 102.8 (4 ×사중선).
비교실시예 1(국제 공개공보 제W0 03022848호의 실시예 1)
에틸 4-벤조일-4,5-디하이드로-5-옥소-2-페닐피롤-3-카복실레이트(1)(10g, 0.0299mol)와 다운썸(Dowtherm)(A)(200ml)과의 혼합물을 질소하에 64시간 동안 230 내지 240℃로 가열하였다. 이후, 용액을 25℃로 냉각시키고, 형광의 오렌지색 고체가 침전되면 석유 에테르 40-60(300ml)에 적가한다. 이를 여과 제거하고, 추가의 헥산으로 세척한 다음, 진공하에 건조시켰다. 3.48g(40%)을 수득하였다.
실시예 2
a) p-브로모벤조일 클로라이드(3)
p-브로모벤조산을 NaOH(수성)에 용해시키고, 용액을 디클로로메탄으로 세척하여 정제한 다음, 수성 층을 수성 HCl로 산성화시키고, EtOAc로 추출하였다. 산(4.00g, 0.0182mol), 옥살릴 클로라이드(4.634g, 3.185ml, 0.0364mol) 및 촉매량의 DMF를 DCM(40ml) 속에서 실온에서 밤새 교반하였다. 용매와 과량의 시약을 증발시켜 회색 고체로서 산 클로라이드(3)를 수득하였다. 융점: 38 내지 40℃.
b) 에틸 4-(p-브로모벤조일)-4,5-디하이드로-5-옥소-2-페닐피롤-3-카복실레이트 (5)
수소화나트륨(590mg, 14.75mmol)에 THF(40ml)와 피롤리논 에스테르(4)(852mg, 3.69mmol)를 첨가하였다. 실온에서 30분 동안 교반한 후에, THF(10ml) 중의 p-브로모벤조일 클로라이드(809.5mg, 3.69mmol) 용액 및 촉매량의 DMAP를 첨가하고, 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 10% HCl(수성)을 첨가하고, 유기 성분을 디에틸 에테르로 추출하였다. 진공하에 농축시키고, 에탄올로부터 재결정화시켜 황색 결정성 고체(665mg, 44%)로서 엔올(5)을 수득하였다. 융점: 189℃.
δH (DMSO d6) 11.90 (1H, s, NH), 7.72-7.82 (2H, m, ArH), 7.58-7.66 (4H, m, ArH), 7.42-7.53 (3 H, m, ArH), 3.72 (2H, q, CH2CH3) 및 0.9 (3H, t, CH2CH3) ; m/z 416 (M+1 81Br, 100%), 414 (M+1 79Br, 96%) 347, 319, 317, 296.
c) 3-(p-브로모페닐)-6-페닐 푸로[3,4-c]피롤-1,4-디온(6)
p-브로모벤조일피롤리논 에스테르(5)(154mg, 0. 37mmol)를 무용매하에 10분 동안 250℃까지 가열하면서 마이크로파 방사선(2 내지 45GHz의 주파수 및 300W의 포워드 전력에서)으로 조사하였다. 이후, 조악한 생성물을 냉각시키고, 메탄올을 첨가한 다음, 고체를 여과 제거하고, 메탄올로 세척하였다. 이로서, 적색 고체(129mg, 94%)로서 푸로피롤(6)을 수득하였다. 융점: 295℃(승화, 분해).
δH (DMSO d6) 11.88 (1H, s, NH), 8.13-8.17 (2H, m, Ar-H), 7.98 및 7.66 (2 × 2H, AA'BB', J 8.7, C6H4) 및 7.43-7.47 (3H, m, Ar-H); m/z 370 (M+1 81Br, 94%) 및 368 (M+1 79Br, 100%).
d) 5-메틸-3-(p-브로모페닐)-6-페닐푸로[3,4-c]피롤-1,4-디온(7)
푸로피롤(6)(1.5g, 4.08mmol), 메틸 토실레이트(1.14g, 6.12mmol), 탄산칼륨(1.13g, 8.16mmol) 및 디메틸포름아미드의 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 이후, 물을 첨가하고, 유기 성분을 DCM으로 추출하였다. 용매를 제거하고, 물에 이어, 메탄올로 세척하여 적색 고체(0.831g, 53%)로서 메틸화된 화합물(7)을 수득하였다. 융점: 215 내지 216℃.
δH (CDCl3) 8.19 및 7.61 (각각 2H, AA'BB', p-C6H4Br), 7.78-7.73 (2H, m, o-Ph), 7.54-7.50 (3H, m, m/p-Ph) 및 3.38 (3H, s, NCH3). λ최대 (흡광도)(DCM)/nm 454 (ε 15, 878).
e) 2-메틸-5-페닐-6-(p-브로모페닐)-3-페닐피롤로[3,4-c]피롤-1,4-디온(8)
푸로피롤(7)(300mg, 0.79mmol), 아닐린(146mg, 1.57mmol), DCC(323mg, 1.57mmol), 트리플루오로아세트산(2 내지 3방울) 및 DCM의 혼합물을 실온에서 144시간 동안 교반하였다. 용매를 제거하고, 메탄올로 세척하여 적색 고체(173mg, 55%)로서 피롤로피롤(8)을 수득하였다. 융점 255 내지 256℃.
δH (CDCl3) 7.88-7.83 (2H, m, Ar-H), 7.49-7.43 (5H, m, Ar-H), 7.40-7.26 (5H, m, Ar-H), 7.12-7.07 (2H, m, Ar-H) 및 3.35 (3H, s, NCH3)
실시예 3
a) 에틸 4-(p-니트로벤조일)-4,5-디하이드로-5-옥소-2-페닐피롤-3-카복실레이트
(11)
피롤리논 에스테르(9)(6.35g, 27.5mmol)를 수소화나트륨(2.0g, 82.5mmol)과 THF(1L)와의 혼합물에 첨가하고, 이를 실온에서 15분 동안 교반하였다. p-니트로벤조일 클로라이드(10)를 첨가하고, 혼합물을 밤새 교반하였다. 메탄올에 이어, 물을 첨가하고, 혼합물을 HCl로 산성화시켰다. 유기 성분을 디에틸 에테르로 추출하고, 용매를 증발시켰다. 메탄올로 세척하여 황색 고체(6.31g, 60%)로서 니트로 화합물(11)을 수득하였다.
δH (DMSO-d6) 11.95 (1H, s, NH), 8.30 및 7.84 (각각 2H, AA'BB', Ar), 7.56-7.50 (2H, m, o-Ph), 7.45-7.35 (3H, m, m/p-Ph), 3.62 (2H, q, OCH2CH3) 및 0.75 (3H, t, OCH2CH3). m/z (ESI-ve) 380 (22%, M+), 379 [100%, (M-1)]+.
b) 3-(p-니트로페닐)-6-페닐푸로[3,4-c]피롤-1,4-디온(12)
p-니트로벤조일피롤리논 에스테르(11)(300mg, 0.90mmol)를 무용매하에 15분 동안 270℃까지 가열하면서 마이크로파 방사선으로 조사하였다. 이후, 조악한 생성물을 냉각시키고, 메탄올을 첨가한 다음, 고체를 여과 제거하고, 메탄올로 세척하였다. 이로서, 적색 고체(230mg, 87%)로서 푸로피롤(12)을 수득하였다.
δH (DMSO-d6) 12.15 (1H, s, NH), 8.38 (4H, s, p-C6H4NO2), 8.34-8.28 (2H, m, o-Ph) 및 7.69-7.58 (3H, m, m/p-Ph). m/z (ESI-ve) 334 (21%, M+), 333 [100%, (M-1)]+.
c) 5-메틸-3-(p-니트로페닐)-6-페닐푸로[3,4-c]피롤-1,4-디온(13)
푸로피롤(12)(0.9g, 2.7mmol), 메틸 토실레이트(750mg, 4.04mmol), 탄산칼륨(1g, 7.2mmol) 및 디메틸 포름아미드의 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 이후, 물을 첨가하고, 유기 성분을 DCM으로 추출하였다. 용매를 제거하고, 물에 이어, 메탄올로 세척하여 적색 고체(0.652g, 70%)로서 메틸화된 화합물(13)을 수득하였다. 융점: 253 내지 255℃.
δH (CDCl3) 8.55 및 8.38 (4H, AA'BB', Ar), 7.88-7.84 (2H, m, o-Ph), 7.65-7.60 (3H, m, m/p-Ph) 및 3.49 (3H, s, NCH3). λ최대 (흡광도)(DCM)/nm 482 (ε 17, 462).
d) 2-메틸-5'-페닐-6-(p-니트로페닐)-3-페닐피롤로[3,4-c]피롤-1,4-디온(14)
푸로피롤(13)(100mg, 0.29mmol), 아닐린(53mg, 0.57mmol), DCC (118mg, 0.57mmol), 트리플루오로아세트산(2 내지 3방울) 및 DCM의 혼합물을 실온에서 72시간 교반하였다. 용매를 제거하고, 메탄올로 세척하여 적색 고체(63mg, 52%)로서 피롤로피롤(14)를 수득하였다. 융점: 233 내지 235℃.
δH (CDCl3) 8.16 및 7.81 (각각 2H, AA'BB', p-C6H4NO2), 7.98-7.93 (2H, m, o-Ph), 7.60-7.55 (3H, m, m/p-Ph), 7.44-7.36 (3H, m, m/p-Ph), 7.20-7.15 (2H, m, o-Ph) 및 3. 45 (3H, s, NCH3). λ최대 (흡광도) (DCM)/nm 493 (ε 14,014).
실시예 4
a) 에틸 4,5-디하이드로-5-옥소-1,2-디페닐피롤-3-카복실레이트(16)
아닐린(2.65g, 2.59ml, 0.0285mmol)을 에틸 5-옥소-2-페닐-4,5-디하이드로-푸란-3-카복실레이트(15)[문헌(참조: F. Gaudemar-Bardone, M. Mladenova, R. Couffignal, Synthesis, 1985,1043)에 기재되어 있는 문헌 방법으로 제조함](6.0g, 0.0259mmol) 및 아세트산(100ml) 용액에 첨가하고, 당해 용액을 3시간 동안 가열 환류하였다. 이후, 용액을 냉각시키고, 물로 희석시킨 다음, 디에틸 에테르로 추출하였다. 유기 추출물을 건고시키고, 농축시켰다. 컬럼 크로마토그래피(실리카 겔, 용리액: 디클로로메탄)하여 무색 고체(6.9g, 87%)의 락탐(16)을 수득하였다. 융점: 129 내지 130℃.
δH (CDCl3) 7.32-7.15 (8H, m, Ar-H), 6.98-6.93 (2H, m, o-Ph-N), 4.08 (2H, q, OCH2CH3, J 6.9), 3.67 (2H, s, CH2) 및 1.11 (3H, t, OCH2CH3, J 6.9)
b) 에틸 4-벤조일-4,5-디하이드로-5-옥소-1,2-디페닐피롤-3-카복실레이트(17)
테트라하이드로푸란(100ml) 중의 피롤리논 에스테르(16)(1.76g, 5.74mmol) 용액을 -78℃로 냉각시키고, THF 중의 1.0M의 리튬 헥사메틸디실라자이드(17.2ml, 17.2mmol) 용액을 첨가하였다. 5분 후에, 벤조일 클로라이드(0.97g, 0.79ml, 6.89mmol)를 첨가한 다음, 용액을 30분 동안 교반하였다. 메탄올을 첨가하고, 용액을 실온으로 승온시켰다. 혼합물을 산성화(수성 HCl)시키고, 디에틸 에테르로 추출하였다. 에테르 추출물을 건조시키고, 농축시켰다. 컬럼 크로마토그래피(실리카 겔, 용리액: 디클로로메탄)하여 황색 고체(1.74g, 74%)로서 엔올(17)을 수득하였다. 융점: 137 내지 139℃.
δH (CDCl3) 7.75-7.68 (2H, m, Ar), 7.54-7.44 (3H, m, Ar), 7.34-7.19 (8H, m, Ar), 7.14-7.07 (2H, m, Ar), 3.54 (2H, q, CH2, J 7.2) 및 0.65 (3H, t, CH3, J 7. 2)
c) 3,5,6-트리페닐-1H-푸로[3,4-c]피롤-1,4(5H)-디온(18)
벤조일 피롤리논 에스테르(17)(74mg)를 무용매하에 10분 동안 200℃까지 가 열하면서 마이크로파 방사선(300W에서)으로 조사하였다. 이후, 조악한 생성물을 냉각시키고, 메탄올을 첨가한 다음, 고체를 여과 제거하고, 메탄올로 세척하였다. 이로서, 오렌지색 고체(34mg, 52%)로서 푸로피롤(18)을 수득하였다. 융점: 230 내지 232℃[참조:H. Langhals, T. Grundei, T. Potrawa, K. Polborn, Liebigs Ann. Chem., 1996, 679].
δH (CDCl3) 8.48-8.42 (2H, m, Ar-H) 및 7.61-7.20 (13H, m, Ar-H).
d) 2,3,5,6-테트라페닐-2,5-디하이드로피롤로[3,5-c]피롤-1,4-디온(19)
문헌[참조: H. Langhals, T. Grunde, T. Potrawa, K. Polborn, LiebigsAnn. Ghem., 1996, 679]에 기재되어 있는 바와 같이 중간체(18)로부터 출발하여 제조할 수 있다.
e) 2,3,6-트리페닐피롤로[3,4-c]피롤-1,4-디온(21)
N-페닐 피롤리논 에스테르(16)(663mg, 2.16mmol) 및 벤조니트릴(446mg, 440 ㎕, 4.3mmol)을 나트륨 t-아민 옥사이드[나트륨(150mg, 6.5mmol) 및 t-아밀 알콜(4.0ml)로부터] 용액에 연속적으로 첨가하고, 혼합물을 6시간 동안 가열 환류하였다. 이후, 혼합물을 냉각시키고, 산성화(묽은 수성 HCl)시킨 다음, 디클로로메탄으로 추출하였다. 이후, 유기 추출물을 건조시키고, 용매를 증발시켰다. 메탄올로부터 침전시킨 다음, 여과하여 연한 오렌지색 고체(18mg, 3%)로서 트리페닐 피롤로피롤(21)을 수득하였다. 융점: 390℃(분해).
δH (DMSO d6) 11.54 (1H, s, NH), 8.55 (2H, m, Ar-H), 7.57-7.67 (5H, m, Ar-H), 7.38-7.54 (6H, m, Ar-H), 7.29-7.33 (2H, m, Ar-H); m/z (LCMS) 363.96 (30%, M), 362.95 (100%, M-H); λ최대 (흡광도) (DCM)/nm 269 (ε24, 550), 303 (15, 720) 470 (22, 580) 및 498 (23, 640).
Claims (12)
- 화학식 II의 화합물을 임의로 불활성 용매의 존재하에 마이크로파 조사하에 가열하는 단계(a)를 포함하는, 화학식 I의 푸로피롤의 제조방법.화학식 I화학식 II위의 화학식 I 및 II에서,A1 및 A2는 C1-C18알킬, C2-C18알케닐, C2-C18알키닐, C5-C8사이클로알킬, C5-C8사이클로알케닐, 아릴 또는 헤테로아릴이고,A3은 수소, C1-C18알킬, 시아노메틸, Ar3, -CR30R31-(CH2)m-Ar3 또는 Y-R32[여기서, R30 및 R31은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬, 또는 C1-C4알킬로 3회 이하 치환될 수 있는 페닐이고, Ar3은 C1-C8알킬, C1-C8알콕시, 할로겐 또는 페닐(이때, 페닐은 C1-C8알킬 또는 C1-C8알콕시로 1 내지 3회 치환될 수 있다)로 1 내지 3회 치환될 수 있는 아릴, C5-C8사이클로알킬, C5-C8사이클로알케닐 또는 헤테로아릴이며, R32는 C1-C18알킬, Ar3 또는 아르알킬이고, m은 0, 1, 2, 3 또는 4이며, Y는 -C(O)-, -C(O)O-, -C(O)NH-, -SO2NH- 또는 -SO2-이다]이며,R은 C1-C8알킬, C1-C8알콕시 또는 할로겐으로 1 내지 3회 치환될 수 있는 C1-C18알킬, 특히 C1-C4알킬, 아릴, 특히 페닐 또는 아르알킬, 특히 벤질이다.
- 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,A1 및 A2가 화학식 , , , , , 또는 의 라디칼{여기서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, C1-C18알킬, C1-C18알콕시, C1-C18알킬머캅토, 디(C1-C18알킬)아미노, C1-C18알킬아미노, C1-C18알콕시카보닐, C1-C18알킬아미노카보닐, -CN, -NO2, 트리플루오로메틸, C5-C8사이클로알킬, -C=N-(C1-C18알킬), 페닐, , 이미다졸릴, 피라졸릴, 트리아졸릴, 피페라지닐, 피롤릴, 옥사졸릴, 벤즈옥사졸릴, 벤조티아졸릴, 벤즈이미다졸릴, 모르폴리닐, 피페리디닐, 피롤리디닐, -CONX5X6, -C(O)OX7 또는 -SO2X9[여기서, X5 및 X6은 수소, 직쇄 또는 측쇄 C1 -10-알킬, C5 -10-사이클로알킬 또는 C6 -10-아릴이고, X7은 수소, 직쇄 또는 측쇄 C1 -10-알킬, C5 -10-사이클로알킬 또는 C6 -10-아릴이며, X9는 수소, 직쇄 또는 측쇄 C1 -10-알킬, C5 -10-사이클로알킬, C7-10-아르알킬, C6 -10-아릴 또는 -NX10X11(여기서, Xl0 및 X11은 수소, 직쇄 또는 측쇄 C1-10-알킬, C7 -10-아르알킬 또는 C6 -10-아릴이다)이다]이고, G는 -CH2-, -CH(CH3)-, -C(CH3)2-, -CH=N-, -N=N-, -0-, -S-, -SO-, -S02-, -CONH- 또는 -NR7-(여기서, R7 은 수소 또는 C1-C6알킬이다)이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, C1-C6알킬, C1-C18알콕시 또는 CN이며, R5 및 R6은 각각 독립적으로 수소, 할로겐 또는 C1-C6알킬이다}이거나, A1 및 A2가 화학식
- 제4항 또는 제5항에 있어서, A3이 시아노메틸; 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 2급-부틸, 이소부틸, t-부틸, n-펜틸, 2-펜틸, 3-펜틸, 2,2-디메틸프로필, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, 1,1,3,3-테트라메틸부틸 및 2-에틸헥실을 포함하는 C1-C8알킬, Y-R32[여기서, Y는 -C(O)-이고, R32는 화학식 (여기서, R40은 C1-C4알킬, -O-C1-C4알킬 또는 -S-C1-C4알킬이다)이다] 또는 -(CH2)m-Ar(여기서, m은 1이고, Ar은 C1-C8알킬, C1-C8알콕시, 할로겐 또는 페닐로 1 내지 3회 치환될 수 있는 화학식 의 그룹이다)인, 화학식 I의 푸로피롤의 제조방법.
- 제8항 또는 제9항에 있어서, 화학식 A2-COX의 아실 할라이드가 벤조일 클로라이드이고, 화학식 A3-NH2의 아민이 아닐린인, 화학식 I의 푸로피롤의 제조방법.
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