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KR102451135B1 - 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물 및 이의 제조방법 - Google Patents

오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Publication number
KR102451135B1
KR102451135B1 KR1020220053805A KR20220053805A KR102451135B1 KR 102451135 B1 KR102451135 B1 KR 102451135B1 KR 1020220053805 A KR1020220053805 A KR 1020220053805A KR 20220053805 A KR20220053805 A KR 20220053805A KR 102451135 B1 KR102451135 B1 KR 102451135B1
Authority
KR
South Korea
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alkyl
aryl
heteroaryl
haloc1
carborane
Prior art date
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Active
Application number
KR1020220053805A
Other languages
English (en)
Inventor
이필호
맹찬영
고기훈
Original Assignee
강원대학교산학협력단
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Filing date
Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/02Boron compounds
    • C07F5/027Organoboranes and organoborohydrides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)

Abstract

본 발명은 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물 및 이의 제조방법{Ortho-carborane-fused pyrazole compounds and their preparation method}
본 발명은 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
구형 20면체 카보레인(globular icosahedral carborane)은 2차원 벤젠(π방향족성)과 유사한 3차원 방향족성(σ-방향족성)을 가지고 있는 탄소와 붕소로 구성된 분자 클러스터의 일종이다. 3차원 벤젠 종류로 인식되는 카보레인은 방향족성, 특이한 열 및 화학적 안정성, 및 합성 견고성을 포함한 붕소 클러스터의 특성으로 인해 붕소 중성자 포획 요법(boron neutron capture therapy, BNCT)에 적용되는 약물, 유기금속 및 배위 화학에서의 리간드, 초분자 설계 및 재료의 빌딩블록으로서 다양하게 응용되고 연구되어 왔다. 따라서, 카보레인에 다양한 작용기를 선택적으로 도입하기 위한 효율적인 합성 방법에 대해 다양한 연구가 진행되고 있다.
더욱이, 생물학적 활성을 나타내는 화합물의 평면 방향족 고리를 구형 카보레인 모이어티로 대체함으로써, 새로운 특성과 향상된 효능을 나타내는 이들 분자의 카보레닐(carboranyl) 대체물이 제공되었다. 이를 위하여, 오르쏘-카보레인-융합 헤테로사이클(o-carborane-fused heterocycle)의 손쉬운 합성을 위한 효율적이고 직접적인 방법의 개발이 매우 필요하다.
그러나, 카보레인의 독특한 구조로 인해 카보레인의 기능화를 통한 카보라닐 대체물의 합성이 어려워 그의 응용범위가 제한되고 있다. 예를 들어, 1H-인다졸이 광범위한 약리학적 활성을 나타내는 질소 함유 헤테로사이클의 약제학적으로 가치 있는 스캐폴드일 지라도, 그들의 카보레닐 대체물은 공지된 합성법으로는 제조하기 어렵다.
종래에는 카보레인의 붕소 꼭짓점이 갖는 본래의 반응성을 이용한 직접적인 작용기화된 카보레인을 합성하는 방법이 대부분이었으며, 공지의 방법은 비효율적이며 생성된 이성질체를 분리하기도 매우 어려운 단점을 가진다.
이에, 카보레인의 기능화를 통해 카보레인에 헤테로사이클을 선택적으로 도입하기 위한 새로운 합성방법이 요구된다.
Chem. Rev. 2011, 111, 5701-5722 Chem. Rev. 2011, 111, 7035-7062 (비특허문허3) Eur. J. Med. Chem. 2015, 90, 707-731
본 발명은 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물 및 이의 제조방법을 제공한다.
이에, 본 발명자들은 오르쏘-카보레인의 붕소 4번 위치에 아실메틸기가 도입된 B(4)-아실메틸 오르쏘-카보레인 화합물로부터 전이금속 촉매의 사용 없이 오직 디아조화 시약과 염기만을 사용함으로서 디아조화 및 분자내고리화반응을 거쳐 원-팟으로 오르쏘-카보레인에 피라졸이 융합된 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물이 제조됨을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 의약, 전자재료, 재료화학 등 다양한 분야에 적용되는 인다졸 모이어티의 벤젠고리가 오르쏘-카보레인으로 대체된 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물 및 이의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112022046493194-pat00001
상기 화학식 1에서,
Figure 112022046493194-pat00002
는 탄소이며,
Figure 112022046493194-pat00003
는 붕소이며, 나머지는 B-H이며;
R1 및 R2는 각각 독립적으로 C1-C10알킬, C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
R3는 수소, C1-C10알킬, C6-C20아릴, C1-C10알킬카보닐, C1-C10알콕시카보닐, C6-C20아릴카보닐, C6-C20아릴옥시카보닐 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
R1 및 R2의 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 및 헤테로아릴, 및 R3의 알킬, 아릴, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 아릴카보닐, 아릴옥시카보닐 또는 헤테로아릴은 할로겐, C1-C10알킬, C1-C10알콕시, 할로C1-C10알킬, 할로C1-C10알콕시, C6-C20아릴, C6-C20아릴C1-C10알킬, C6-C20아릴옥시, C6-C20아릴C1-C10알킬옥시, C1-C10알킬카보닐옥시, C1-C10알킬카보닐, C1-C10알콕시카보닐, 할로C1-C10알킬카보닐옥시, 할로C1-C10알킬카보닐, 할로C1-C10알콕시카보닐, C6-C20아릴카보닐, C6-C20아릴옥시카보닐, C2-C20헤테로아릴, -NRaRb, -P(=O)RcRd, -SiReRfRg, 니트로 및 시아노로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고;
Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, C1-C10알킬, C3-C10시클로알킬, C6-C20아릴, C6-C20아릴C1-C20알킬, C1-C20알킬C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 C1-C10알킬, C1-C10알콕시, C6-C20아릴, C6-C20아릴옥시, C3-C10시클로알킬, C2-C10헤테로시클로알킬, C6-C20아릴C1-C10알킬, C1-C10알킬C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
Re 내지 Rg는 각각 독립적으로 수소, C1-C10알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
상기 헤테로아릴 및 헤테로시클로알킬은 N, O, S 및 Se로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 포함한다.
또한, 본 발명은 디아조화 시약 및 염기 존재 하, 하기 화학식 2로 표시되는 B(4)-아실메틸-오르쏘-카보레인 화합물을 디아조화 및 분자내 고리화반응시켜 원-팟으로 하기 화학식 1-1로 표시되는 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물을 제조하는 방법을 제공한다:
[화학식 1-1]
Figure 112022046493194-pat00004
[화학식 2]
Figure 112022046493194-pat00005
상기 화학식 1-1 및 2에서, R1 및 R2는 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하다.
또한 본 발명은 하기 화학식 4로 표시되는 오르쏘-카보레인-융합된 피라졸 화합물을 제공한다.
[화학식 4]
Figure 112022046493194-pat00006
상기 화학식 4에서,
Figure 112022046493194-pat00007
는 탄소이며,
Figure 112022046493194-pat00008
는 붕소이며, 나머지는 B-H이며;
L은 메틸렌 또는
Figure 112022046493194-pat00009
이고;
R11 내지 R13는 각각 독립적으로 C1-C10알킬, C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
R11 내지 R13의 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 및 헤테로아릴은 할로겐, C1-C10알킬, C1-C10알콕시, 할로C1-C10알킬, 할로C1-C10알콕시, C6-C20아릴, C6-C20아릴C1-C10알킬, C6-C20아릴옥시, C6-C20아릴C1-C10알킬옥시, C1-C10알킬카보닐옥시, C1-C10알킬카보닐, C1-C10알콕시카보닐, 할로C1-C10알킬카보닐옥시, 할로C1-C10알킬카보닐, 할로C1-C10알콕시카보닐, C6-C20아릴카보닐, C6-C20아릴옥시카보닐, C2-C20헤테로아릴, -NRaRb, -P(=O)RcRd, -SiReRfRg, 니트로 및 시아노로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고;
Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, C1-C10알킬, C3-C10시클로알킬, C6-C20아릴, C6-C20아릴C1-C20알킬, C1-C20알킬C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 C1-C10알킬, C1-C10알콕시, C6-C20아릴, C6-C20아릴옥시, C3-C10시클로알킬, C2-C10헤테로시클로알킬, C6-C20아릴C1-C10알킬, C1-C10알킬C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
Re 내지 Rg는 각각 독립적으로 수소, C1-C10알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
상기 헤테로아릴 및 헤테로시클로알킬은 N, O, S 및 Se로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 포함한다.
또한 본 발명은 디아조화 시약 및 염기 존재 하, 하기 화학식 5로 표시되는 B(3,5)-디아실메틸-오르쏘-카보레인 화합물을 디아조화 및 분자내 고리화반응시켜 상기 화학식 4로 표시되는 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물을 제조하는 방법을 제공한다.
[화학식 5]
Figure 112022046493194-pat00010
상기 화학식 5에서, L 및 R11 내지 R13는 상기 화학식 4에서의 정의와 동일하다.
본 발명에 따른 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물은 의약, 전자재료, 재료화학 등 다양한 분야에서의 원료물질 또는 중간체로 유용하게 사용될 수 있으며, 특히 붕소 중성자 포획 요법(boron neutron capture therapy) 물질 등의 종양 치료를 위한 생물학적 활성 화합물로도 매유 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물의 제조방법은 금속 촉매를 사용하지 않으며, 디아조화 시약 및 염기의 존재 하에서 B(4)-아실메틸- 또는 B(3,5)-디아실메틸-오르쏘-카보레인 화합물을 순차적으로 디아조화 및 분자내 고리화반응시켜 높은 선택성 및 양호한 수율로 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물을 제조할 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, B(4)-아실메틸- 또는 B(3,5)-디아실메틸-오르쏘-카보레인 화합물은 염기에 의해 탈양성자화된 후 디아조화 시약과 반응, 분자내 양성자 이동, 분자내 고리화를 통해 원-팟으로 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물을 제조할 수 있다.
게다가, 본 발명에 따른 제조방법은 매우 온화한 반응 조건 하에서 다양한 치환체가 도입된 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물을 제조할 수 있다.
본 발명은 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 이에 대해 이하, 상세히 설명한다.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다. 또한, 종래와 동일한 기술적 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 명세서를 통해, 문맥에서 달리 필요하지 않으면, "포함하다" 및 "포함하는"이라는 기재는 제시된 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군을 포함하나, 임의의 다른 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군이 배제되지는 않음을 내포하는 것으로 이해하여야 한다.
본 명세서에서, 용어 "CA-CB"는 "탄소수가 A 이상이고 B 이하"인 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, "치환체(substituent)", "라디칼(radical)", "기(group)", "모이어티(moiety)", 및 "절편(fragment)"은 서로 바꾸어 사용할 수 있다.
본 명세서 내 용어 "알킬"은 탄소 및 수소 원자만으로 구성된 1가의 직쇄 또는 분쇄 포화 탄화수소 라디칼을 의미한다. 상기 알킬은 1 내지 10개의 탄소원자를 가질 수 있다. 상기 알킬은 1 내지 6개의 탄소원자, 보다 구체적으로는 1 내지 4개의 탄소원자를 가질 수 있다. 이러한 알킬 라디칼의 예는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
본 명세서 내 용어 "알콕시"는 알킬-O-* 라디칼을 의미하는 것으로, 여기서 ‘알킬’은 상기 정의한 바와 같다. 구체적인 예로는 메톡시, 에톡시, 이소프로폭시, 부톡시, 이소부톡시, t-부톡시 등을 포함되지만, 이에 한정되지는 않는다.
본 명세서 내 용어 "시클로알킬"은 하나 이상의 고리로 구성된 1가의 포화 또는 불포화 카보사이클릭 라디칼로, 방향족이 아니다. 상기 시클로알킬은 모노사이클릭이거나 융합, 스피로, 또는 가교 바이사이클릭 고리 시스템일 수 있다. 상기 시클로알킬은 3 내지 10개, 바람직하게는 3 내지 8개, 더욱 바람직하게는 3 내지 7개의 탄소원자를 가질 수 있다. 구체적으로, 모노사이클릭 시클로알킬 고리는 고리 중에 3 내지 10개의 탄소 원자, 바람직하게는 3 내지 7개의 탄소 원자를 포함한다. 바이사이클릭 시클로알킬 고리는 고리 중에 6 내지 10개의 탄소 원자, 바람직하게는 7 내지 9개의 탄소 원자를 포함한다. 바람직한 바이사이클릭 시클로알킬 고리는 5-, 또는 6-원 고리에 4-, 5- 또는 6-원 고리가 융합된 것을 포함한다. 시클로알킬의 구체적인 예로는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 명세서 내 용어 "아릴"은 하나의 수소 제거에 의해서 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼로, 각 고리에 적절하게는 4 내지 7개, 바람직하게는 5 또는 6개의 고리원자를 포함하는 단일 또는 융합고리계를 포함하며, 다수개의 아릴이 단일결합으로 연결되어 있는 형태까지 포함한다. 본 발명의
Figure 112022046493194-pat00011
도 아릴에 포함된다. 구체적인 예로서는 페닐, 나프틸, 비페닐, 안트릴, 플루오레닐, 인데닐,
Figure 112022046493194-pat00012
등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
본 명세서 내 용어 "아릴옥시"는 아릴-O-* 라디칼을 의미하는 것으로, 여기서 ‘아릴’은 상기 정의한 바와 같다. 이러한 아릴옥시 라디칼의 예는 페녹시, 나프톡시 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
본 명세서 내 용어 "아릴알킬"은 적어도 하나의 아릴로 치환된 알킬 라디칼을 의미하는 것으로, 여기서 '알킬' 및 '아릴'은 상기 정의한 바와 같다. 상기 아릴알킬의 구체적인 예로는 벤질 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
본 명세서 내 용어 "할로" 또는 "할로겐"은 할로겐족 원소를 나타내며, 예컨대, 플루오로, 클로로, 브로모 및 요오도를 포함한다.
본 명세서 내 용어 "니트로"는 -NO2를 의미하고, "시아노"는 -CN를 의미한다.
본 명세서 내 용어 "할로알킬"은 적어도 하나의 할로겐으로 치환된 알킬 라디칼을 의미하는 것으로, 여기서 '알킬'은 상기 정의한 바와 같다. 이러한 할로알킬 라디칼의 예는 플루오로메틸, 트리플루오로메틸, 브로모메틸, 퍼플루오로에틸 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
본 명세서 내 용어 "헤테로아릴"은 방향족 고리 골격 원자로서 N, O, Se 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 포함하고, 나머지 방향족 고리 골격 원자가 탄소인 아릴 그룹을 의미하는 것으로, 5 내지 6원 단환 헤테로아릴, 및 하나 이상의 벤젠환과 축합된 다환식 헤테로아릴이다. 또한, 본 발명에서의 헤테로아릴은 하나 이상의 헤테로아릴이 단일결합으로 연결된 형태도 포함한다. 구체적인 예로 퓨릴, 싸이오펜일, 피롤릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 이속사졸릴, 옥사졸릴, 피리딜 등의 단환 헤테로아릴, 벤조퓨란일, 다이벤조퓨란일, 다이벤조티오페일, 벤조티오펜일, 이소벤조퓨란일, 벤조이미다졸릴, 벤조티아졸릴, 벤조이소티아졸릴, 벤조이속사졸릴, 벤조옥사졸릴, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 카바졸릴 등의 다환식 헤테로아릴 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서 내 용어 "알킬카보닐"은 알킬-C(=O)-* 라디칼을 의미하는 것으로, 여기서 '알킬'은 상기 정의한 바와 같다. 이러한 알킬카보닐 라디칼의 예는 메틸카보닐, 에틸카보닐, 이소프로필카보닐, 프로필카보닐, 부틸카보닐, 이소부틸카보닐, t-부틸카보닐 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
본 명세서 내 용어 "알콕시카보닐"은 알콕시-C(=O)-* 라디칼을 의미하는 것으로, 여기서 '알콕시'는 상기 정의한 바와 같다. 이러한 알콕시카보닐 라디칼의 예는 메톡시카보닐, 에톡시카보닐, 이소프로폭시카보닐, 프로폭시카보닐, 부톡시카보닐, 이소부톡시카보닐, t-부톡시카보닐 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
본 명세서 내 용어 "아릴카보닐"은 아릴-C(=O)-* 라디칼을 의미하는 것으로, 여기서 '아릴'은 상기 정의한 바와 같다. 이러한 아릴카보닐 라디칼의 예는 페닐카보닐, 나프틸카보닐, 안트릴카보닐 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
본 명세서 내 용어 "아릴옥시카보닐"은 아릴옥시-C(=O)-* 라디칼을 의미하는 것으로, 여기서 '아릴옥시'는 상기 정의한 바와 같다. 이러한 아릴옥시카보닐 라디칼의 예는 페녹시카보닐, 나프톡시카보닐 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
본 명세서 내 용어 "알킬카보닐옥시"는 알킬-C(=O)-O-* 라디칼을 의미하는 것으로, 여기서 '알킬'은 상기 정의한 바와 같다. 이러한 알킬카보닐옥시 라디칼의 예는 메틸카보닐옥시, 에틸카보닐옥시, 이소프로필카보닐옥시, 프로필카보닐옥시, 부틸카보닐옥시, 이소부틸카보닐옥시, t-부틸카보닐옥시 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
본 명세서 내 용어 "아릴카보닐옥시"는 아릴-C(=O)-O-* 라디칼을 의미하는 것으로, 여기서 '아릴'은 상기 정의한 바와 같다. 이러한 아릴알킬옥시 라디칼의 예는 벤질카보닐옥시, 트리틸카보닐옥시 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112022046493194-pat00013
상기 화학식 1에서,
Figure 112022046493194-pat00014
는 탄소이며,
Figure 112022046493194-pat00015
는 붕소이며, 나머지는 B-H이며;
R1 및 R2는 각각 독립적으로 C1-C10알킬, C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
R3는 수소, C1-C10알킬, C6-C20아릴, C1-C10알킬카보닐, C1-C10알콕시카보닐, C6-C20아릴카보닐, C6-C20아릴옥시카보닐 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
R1 및 R2의 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 및 헤테로아릴, 및 R3의 알킬, 아릴, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 아릴카보닐, 아릴옥시카보닐 또는 헤테로아릴은 할로겐, C1-C10알킬, C1-C10알콕시, 할로C1-C10알킬, 할로C1-C10알콕시, C6-C20아릴, C6-C20아릴C1-C10알킬, C6-C20아릴옥시, C6-C20아릴C1-C10알킬옥시, C1-C10알킬카보닐옥시, C1-C10알킬카보닐, C1-C10알콕시카보닐, 할로C1-C10알킬카보닐옥시, 할로C1-C10알킬카보닐, 할로C1-C10알콕시카보닐, C6-C20아릴카보닐, C6-C20아릴옥시카보닐, C2-C20헤테로아릴, -NRaRb, -P(=O)RcRd, -SiReRfRg, 니트로 및 시아노로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고;
Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, C1-C10알킬, C3-C10시클로알킬, C6-C20아릴, C6-C20아릴C1-C20알킬, C1-C20알킬C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 C1-C10알킬, C1-C10알콕시, C6-C20아릴, C6-C20아릴옥시, C3-C10시클로알킬, C2-C10헤테로시클로알킬, C6-C20아릴C1-C10알킬, C1-C10알킬C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
Re 내지 Rg는 각각 독립적으로 수소, C1-C10알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
상기 헤테로아릴 및 헤테로시클로알킬은 N, O, S 및 Se로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 포함한다.
일 실시예에 따른 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물은 오르쏘-카르보레인 모이어티에 피라졸 고리가 융합된 구조로, 의약, 전자재료, 재료화학 등 다양한 분야에서의 원료물질 또는 중간체로 유용하게 사용될 수 있으며, 특히 붕소 중성자 포획 요법(boron neutron capture therapy) 물질 등의 종양 치료를 위한 생물학적 활성 화합물 뿐만 아니라 유기 금속 화학에서 리간드, 촉매 등으로 다양하게 이용될 수 있다.
바람직하게 일 실시예에 따른 화학식 1에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 C1-C10알킬, C3-C10시클로알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고; R3는 수소, C1-C10알킬, C6-C20아릴, C1-C10알콕시카보닐, C6-C20아릴옥시카보닐, C6-C20아릴C1-C10알킬 또는 C2-C20헤테로아릴이고; R1 및 R2의 알킬, 시클로알킬, 아릴 및 헤테로아릴은 할로겐, C1-C10알킬, C1-C10알콕시, 할로C1-C10알킬, 할로C1-C10알콕시, C6-C20아릴, C6-C20아릴C1-C10알킬, C6-C20아릴옥시, C6-C20아릴C1-C10알킬옥시, C1-C10알콕시카보닐, 할로C1-C10알콕시카보닐, C6-C20아릴옥시카보닐, C2-C20헤테로아릴, -P(=O)RcRd, -SiReRfRg, 니트로 및 시아노로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고; Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 C1-C10알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고; Re는 C1-C10알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고; Rf 및 Rg는 각각 독립적으로 수소, C1-C10알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴일 수 있다.
보다 바람직하게 일 실시예에 따른 화학식 1에서 상기 R1은 C1-C6알킬, 할로C1-C6알킬, C3-C8시클로알킬, C6-C12아릴 또는 C3-C12헤테로아릴이고, R1의 아릴 및 헤테로아릴은 할로겐, C1-C6알킬, C1-C6알콕시, 할로C1-C6알킬 및 할로C1-C6알콕시로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고; R2는 C1-C6알킬, 할로C1-C6알킬, C3-C8시클로알킬, C6-C12아릴 또는 C3-C12헤테로아릴이고, R2의 아릴 및 헤테로아릴은 할로겐, C1-C6알킬, C1-C6알콕시, 할로C1-C6알킬, 할로C1-C6알콕시, C6-C12아릴, C1-C6알콕시카보닐, C3-C12헤테로아릴, -P(=O)RcRd, -SiReRfRg, 니트로 및 시아노로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고; Rc 내지 Rg는 각각 독립적으로 C1-C6알킬, C6-C12아릴 또는 C3-C12헤테로아릴이고; R3는 수소, C1-C6알킬, C6-C12아릴, C1-C6알콕시카보닐, C6-C12아릴C1-C6알킬 또는 C3-C12헤테로아릴일 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 R1은 C1-C6알킬, C3-C8시클로알킬, C6-C12아릴 또는 C3-C12헤테로아릴이고, R1의 아릴은 할로겐, C1-C6알킬, 및 C1-C6알콕시로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고; R2는 C1-C6알킬, C3-C8시클로알킬, C6-C12아릴 또는 C3-C12헤테로아릴이고, R2의 아릴은 할로겐, C1-C6알킬, C1-C6알콕시, 할로C1-C6알킬, C1-C6알콕시카보닐, C3-C12헤테로아릴, -P(=O)RcRd, -SiReRfRg, 니트로 및 시아노로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고; Rc 내지 Rg는 각각 독립적으로 C1-C6알킬 또는 C6-C12아릴이고; R3는 수소, C1-C6알킬, C6-C12아릴, C1-C6알콕시카보닐 또는 C6-C12아릴C1-C6알킬일 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 R1은 C1-C6알킬, C3-C8시클로알킬, C6-C12아릴 또는 C3-C12헤테로아릴이고, R1의 아릴은 할로겐, C1-C6알킬, 및 C1-C6알콕시로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고; R2는 C1-C6알킬, C3-C8시클로알킬, C6-C12아릴 또는 C3-C12헤테로아릴이고, R2의 아릴은 할로겐, C1-C6알킬, C1-C6알콕시, 할로C1-C6알킬, C1-C6알콕시카보닐, C3-C12헤테로아릴, -P(=O)RcRd, -SiReRfRg, 니트로 및 시아노로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고; Rc 내지 Rg는 각각 독립적으로 C1-C6알킬 또는 C6-C12아릴이고; R3는 수소일 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 R1은 C1-C6알킬이고; R2는 C6-C12아릴 또는 C3-C12헤테로아릴이고, R2의 아릴은 할로겐, C1-C6알킬, C1-C6알콕시, 할로C1-C6알킬, C1-C6알콕시카보닐, C3-C12헤테로아릴, -P(=O)RcRd, -SiReRfRg, 니트로 및 시아노로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고; Rc 내지 Rg는 각각 독립적으로 C1-C6알킬 또는 C6-C12아릴이고; R3는 C1-C6알킬, C6-C12아릴, C1-C6알콕시카보닐 또는 C6-C12아릴C1-C6알킬일 수 있다.
일 실시예에 따른 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물은 보다 구체적으로 하기의 구조에서 선택될 수 있으나, 이로 한정되는 것은 아니다.
Figure 112022046493194-pat00016
Figure 112022046493194-pat00017
본 발명의 화합물에 기재된 Ph는 페닐기(-C6H5)를 의미하고, Me는 메틸기(-CH3)를 의미하고, Et는 에틸기(-CH2CH3)를 의미하고, TMS는 트리메틸실릴기(-Si(CH3)3)를 의미하고, n-Bu는 n-부틸기(-CH2CH2CH2CH3)를 의미하고, t-Bu는 t-부틸기(-C(CH3)3)를 의미하고, Bn은 벤질기(-CH2C6H5)를 의미하고, Boc는 t-부톡시카보닐기(-C(=O)OC(CH3)3)를 의미한다.
이하, 본 발명에 따른 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명은 디아조화 시약 및 염기 존재 하, 하기 화학식 2로 표시되는 B(4)-아실메틸-오르쏘-카보레인 화합물을 디아조화 및 분자내 고리화반응시켜 원-팟으로 하기 화학식 1-1로 표시되는 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물을 제조하는 방법을 제공한다:
[화학식 1-1]
Figure 112022046493194-pat00018
[화학식 2]
Figure 112022046493194-pat00019
상기 화학식 1-1 및 2에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 C1-C10알킬, C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
R1 및 R2의 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 및 헤테로아릴은 할로겐, C1-C10알킬, C1-C10알콕시, 할로C1-C10알킬, C6-C20아릴, C6-C20아릴C1-C10알킬, C6-C20아릴옥시, C6-C20아릴C1-C10알킬옥시, C1-C10알킬카보닐옥시, C1-C10알킬카보닐, C1-C10알콕시카보닐, 할로C1-C10알킬카보닐옥시, 할로C1-C10알킬카보닐, 할로C1-C10알콕시카보닐, C6-C20아릴카보닐, C6-C20아릴옥시카보닐, C2-C20헤테로아릴, -NRaRb, -P(=O)RcRd, -SiReRfRg, 니트로 및 시아노로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고;
Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, C1-C10알킬, C3-C10시클로알킬, C6-C20아릴, C6-C20아릴C1-C20알킬, C1-C20알킬C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 C1-C10알킬, C1-C10알콕시, C6-C20아릴, C6-C20아릴옥시, C3-C10시클로알킬, C2-C10헤테로시클로알킬, C6-C20아릴C1-C10알킬, C1-C10알킬C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
Re 내지 Rg는 각각 독립적으로 수소, C1-C10알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
상기 헤테로아릴 및 헤테로시클로알킬은 N, O, S 및 Se로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 포함한다.
본 발명의 제조방법에 따르면, 오르쏘-카보레인의 붕소에 아실메틸기가 도입된 아실메틸 오르쏘-카보레인 화합물을 출발물질로 하여 전이금속 촉매의 사용 없이 오직 디아조화 시약과 염기만을 사용함으로써 오르쏘-카보레인에 피라졸 고리가 융합 형태의 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물을 효율적으로 제조할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명은 오르쏘-카보레인의 붕소 4번 위치에 아실메틸기가 도입된 B(4)-아실메틸 오르쏘-카보레인 화합물(화학식 2)로부터 전이금속 촉매의 사용 없이 오직 디아조화 시약과 염기만을 사용함으로써 디아조화 및 분자내고리화반응을 순차적으로 거쳐 다양한 치환체가 도입된 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물(화학식 1-1)을 원-팟으로 온화한 조건 하에서 효율적으로 제조할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 화학식 1-1의 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물은 하기 반응식 1에 도시한 바와 같이, 디아조화 시약 및 염기의 존재 하 화학식 2의 B(4)-아실메틸-오르쏘-카보레인 화합물로부터 일련의 반응, 즉 디아조화 및 분자내고리화반응을 통해 원-팟으로 제조되거나, 디아조화 반응에서 생성된 디아조 중간체(화학식 3)를 분리하여 2단계로 제조될 수 있다.
[반응식 1]
Figure 112022046493194-pat00020
상기 반응식 1에서, R1 및 R2은 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하다.
일 실시예에 있어서, 상기 디아조화 시약은 4-아세트아미도벤젠설포닐 아자이드(p-ABSA), 4-나이트로벤젠설포닐 아자이드(p-NBSA), 소듐 아자이드(NaN3) 메실 아자이드(MsN3), 토실 아자이드(TsN3), 벤젠설포닐 아자이드, 트라이플루오로메탄설폰닐 아자이드 (TfN3), 이미다졸-1-설포닐 아자이드(Im-SO2N3), 2-아지도-1,3-디메틸이미다졸리늄 클로라이드(ADMC), 2-아지도-1,3-디메틸이미다졸리늄 및 헥사플루오로포스페이트(ADMP)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 바람직하게는 토실 아자이드(TsN3) 또는 2-아지도-1,3-디메틸이미다졸리늄 헥사플루오로포스페이트(ADMP) 일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 2-아지도-1,3-디메틸이미다졸리늄 헥사플루오로포스페이트(ADMP) 일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 디아조화 시약은 상기 화학식 2의 B(4)-아실메틸-오르쏘-카보레인 화합물 1 당량에 대하여 1.0 내지 5.0 당량, 반응효율성 측면에서 바람직하게는 2.0 내지 3.0 당량으로 사용될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 염기는 1,8-디아자바이시클로[5.4.0]-운데-7-센(DBU), 트리에틸아민(Et3N), 디이소프로필에틸아민(DIPEA), 피리딘, 2-메틸피리딘 (2-Methylpyridine), 4-메틸피리딘 (2-Methylpyridine), 리튬디아소프로필아마이드 (LDA), 소듐하이드라이드(NaH), 포타슘카보네이트(K2CO3), 2,6-루티딘(2,6-Lutidine), 및 1,5-디아자비시클로[4.3.0]-5-노넨(1,5-Diazabicyclo[4.3.0]-5-nonene, DBN)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 바람직하게는 1,8-디아자바이시클로[5.4.0]-운데-7-센(DBU) 일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 염기는 상기 화학식 2의 B(4)-아실메틸-오르쏘-카보레인 화합물 1당량에 대하여 1.0 내지 10.0 당량, 반응효율성 측면에서 바람직하게는 3.0 내지 8.0 당량, 보다 바람직하게는 4.0 내지 7.0 당량으로 사용될 수 있다. 상기 범위 내에서 염기를 사용할 경우 보다 향상된 반응성 및 수율을 나타낼 수 있다.
일 구체예에 따른 디아조화 시약 및 염기는 바람직하게 2-아지도-1,3-디메틸이미다졸리늄 헥사플루오로포스페이트(ADMP) 및 1,8-디아자바이시클로[5.4.0]-운데-7-센(DBU)의 조합일 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 반응은 통상의 유기 용매 하에서 이루어질 수 있으며, 상기 반응물질을 용해할 수 있는 것이라면 유기용매에 제한을 둘 필요는 없다. 상기 유기용매는 메탄올(MeOH), 에탄올(EtOH), t-아밀알콜(t-AmOH), 이소프로필알콜, 트리플루오로에탄올(TFE), 헥사플루오로아이소프로필알콜(HFIP), 테트라하이드로퓨란(THF), 디클로로메탄(DCM), 디클로로에탄(DCE), 클로로포름, 증류수(H2O), 에틸아세테이트(EA), 아세톤(Acetone), 1,4-디옥산(1,4-Dioxane), 다이에틸에터, 벤젠, 톨루엔, 헥세인, 사이클로헥세인, 다이메틸설폭사이드(DMSO), 디메틸포름아마이드(DMF) 및 아세토나이트릴(MeCN)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상을 사용할 수 있으며, 반응물의 용해성 및 제거의 용이성 등 반응 효율성을 고려할 때 테트라하이드로퓨란(THF), 아세토나이트릴(MeCN) 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
일 실시예에 있어서, 상기 반응의 온도는 0 내지 50℃에서 수행될 수 있으며, 구체적으로 디아조화 반응은 0℃에서 진행되며, 분자내고리화반응은 20 내지 50℃에서 진행될 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니며, 필요에 따라 조절될 수 있다. 또한, 반응시간은 출발물, 염기의 종류 및 양, 용매의 종류 및 양에 따라 달라질 수 있으며, 바람직하게 3 내지 24시간동안, 바람직하게는 10 내지 15시간동안 수행될 수 있으며, TLC 등을 통하여 출발물질이 소모됨과 동시에 생성물을 확인한 후 반응을 완결시킨다. 반응이 완결되면 감압 하에서 용매를 증류시킨 후, 컬럼 크로마토그래피 등의 통상의 방법을 통하여 목적물을 분리 정제할 수 있다.
일 구체예에 있어, 상기 디아조화 시약을 첨가한 다음 0℃에서 30분 미만으로 디아조화 반응을 수행한 후, 연이어 염기를 투입하고 20 내지 50℃에서 3시간 이상 분자내고리화반응을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 하기 화학식 4로 표시되는 오르쏘-카보레인-융합된 피라졸 화합물을 제공한다:
[화학식 4]
Figure 112022046493194-pat00021
상기 화학식 4에서,
Figure 112022046493194-pat00022
는 탄소이며,
Figure 112022046493194-pat00023
는 붕소이며, 나머지는 B-H이며;
L은 메틸렌 또는
Figure 112022046493194-pat00024
이고;
R11 내지 R13는 각각 독립적으로 C1-C10알킬, C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
R11 내지 R13의 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 및 헤테로아릴은 할로겐, C1-C10알킬, C1-C10알콕시, 할로C1-C10알킬, 할로C1-C10알콕시, C6-C20아릴, C6-C20아릴C1-C10알킬, C6-C20아릴옥시, C6-C20아릴C1-C10알킬옥시, C1-C10알킬카보닐옥시, C1-C10알킬카보닐, C1-C10알콕시카보닐, 할로C1-C10알킬카보닐옥시, 할로C1-C10알킬카보닐, 할로C1-C10알콕시카보닐, C6-C20아릴카보닐, C6-C20아릴옥시카보닐, C2-C20헤테로아릴, -NRaRb, -P(=O)RcRd, -SiReRfRg, 니트로 및 시아노로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고;
Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, C1-C10알킬, C3-C10시클로알킬, C6-C20아릴, C6-C20아릴C1-C20알킬, C1-C20알킬C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 C1-C10알킬, C1-C10알콕시, C6-C20아릴, C6-C20아릴옥시, C3-C10시클로알킬, C2-C10헤테로시클로알킬, C6-C20아릴C1-C10알킬, C1-C10알킬C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
Re 내지 Rg는 각각 독립적으로 수소, C1-C10알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
상기 헤테로아릴 및 헤테로시클로알킬은 N, O, S 및 Se로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 포함한다.
일 실시예에 따른 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물은 하기 화학식 4-1 또는 화학식 4-2로 표시될 수 있다:
[화학식 4-1]
Figure 112022046493194-pat00025
[화학식 4-2]
Figure 112022046493194-pat00026
상기 화학식 4-1 및 4-2에서,
R11은 C1-C6알킬, 할로C1-C6알킬, C3-C8시클로알킬, C6-C12아릴 또는 C3-C12헤테로아릴이고, R11의 아릴 및 헤테로아릴은 할로겐, C1-C6알킬, C1-C6알콕시, 할로C1-C6알킬 및 할로C1-C6알콕시로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고;
R12 및 R13는 각각 독립적으로 C1-C6알킬, 할로C1-C6알킬, C3-C8시클로알킬, C6-C12아릴 또는 C3-C12헤테로아릴이고, R2의 아릴 및 헤테로아릴은 할로겐, C1-C6알킬, C1-C6알콕시, 할로C1-C6알킬, 할로C1-C6알콕시, C6-C12아릴, C1-C6알콕시카보닐, C3-C12헤테로아릴, -P(=O)RcRd, -SiReRfRg, 니트로 및 시아노로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고;
Rc 내지 Rg는 각각 독립적으로 C1-C6알킬, C6-C12아릴 또는 C3-C12헤테로아릴이다.
일 구체예에 있어서, 상기 R11은 C1-C6알킬, C3-C8시클로알킬, C6-C12아릴 또는 C3-C12헤테로아릴이고, R11의 아릴은 할로겐, C1-C6알킬, 및 C1-C6알콕시로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고; R12 및 R13는 각각 독립적으로 C1-C6알킬, C3-C8시클로알킬, C6-C12아릴 또는 C3-C12헤테로아릴이고, R12 및 R13의 아릴은 할로겐, C1-C6알킬, C1-C6알콕시, 할로C1-C6알킬, C1-C6알콕시카보닐, C3-C12헤테로아릴, -P(=O)RcRd, -SiReRfRg, 니트로 및 시아노로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고; Rc 내지 Rg는 각각 독립적으로 C1-C6알킬 또는 C6-C12아릴일 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 R11은 C1-C6알킬이고; R12 및 R13는 각각 독립적으로 C6-C12아릴 또는 C3-C12헤테로아릴이고, R12 및 R13의 아릴은 할로겐, C1-C6알킬, C1-C6알콕시, 할로C1-C6알킬, C1-C6알콕시카보닐, C3-C12헤테로아릴, -P(=O)RcRd, -SiReRfRg, 니트로 및 시아노로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고; Rc 내지 Rg는 각각 독립적으로 C1-C6알킬 또는 C6-C12아릴일 수 있다.
일 실시예에 따른 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물은 보다 구체적으로 하기의 구조에서 선택될 수 있으나, 이로 한정되는 것은 아니다.
Figure 112022046493194-pat00027
또한, 본 발명은 디아조화 시약 및 염기 존재 하, 하기 화학식 5로 표시되는 B(3,5)-디아실메틸-오르쏘-카보레인 화합물을 디아조화 및 분자내 고리화반응시켜 상기 화학식 4로 표시되는 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물을 제조하는 방법을 제공한다:
[화학식 5]
Figure 112022046493194-pat00028
상기 화학식 5에서, L 및 R11 내지 R13는 상기 화학식 4에서의 정의와 동일하다.
일 실시예에 따른 디아조화 시약 및 염기는 상술한 바와 동일하다.
본 발명의 제조방법에 따르면, 오르쏘-카보레인의 붕소에 아실메틸기가 1개 또는 2개 도입된 아실메틸 오르쏘-카보레인 화합물을 출발물질로 하여 전이금속 촉매의 사용 없이 오직 디아조화 시약과 염기만을 사용함으로써 오르쏘-카보레인에 피라졸 고리가 융합 형태의 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물을 효율적으로 제조할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명의 구성을 보다 구체적으로 설명하지만, 하기의 실시예들은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 여기에 국한된 것은 아니다.
실시예 I : B(4)-아실메틸 오르쏘-카보레인 (B(4)-acylmethyl o-carborane)으로부터 디아조화 및 분자내 고리화반응을 통한 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 (o-carborane-fused pyrazole) 화합물 (1)의 원-팟(one-pot) 제조
Figure 112022046493194-pat00029
질소 분위기 하에서 마그네틱 교반기가 장착된 건조 테스트 튜브에 B(4)-아실메틸 o-카보레인 화합물 (2) (0.2 mmol, 1.0 equiv), ADMP (2-azido-1,3-dimethylimidazolinium hexafluorophosphate) (2.0 equiv 또는 3.0 equiv) 및 CH3CN (0.5 mL)를 넣었다. 0℃에서 10분간 교반시킨 후, DBU (1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene) (1.0 mmol, 5.0 equiv, 149.2 μL)를 첨가하고, 25℃에서 12시간 교반시켰다. 반응혼합물을 농축시키고, 얻어진 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물인 오르쏘-카보레인-융합된 피라졸 화합물 (1)을 수득하였다.
상기 기재된 방법을 이용하여 다양한 치환체가 도입된 오르쏘-카보레인-융합된 피라졸 (o-carborane-fused pyrazole) 화합물 (1)을 제조하였다.
[실시예 1] 화합물 1a의 제조
Figure 112022046493194-pat00030
ADMP의 사용량 : 2.0 equiv
수율: 58.0 mg (96%); R f = 0.30 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 붉은색 고체; 녹는점(melting point): 165-167℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.08 (d, J = 7.4 Hz, 2H), 7.59 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 7.46 (t, J = 7.7 Hz, 2H), 2.21 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3) δ 190.5, 136.7, 133.3, 130.4, 128.4, 94.1, 77.0, 21.3; 11B{1H} NMR (128 MHz, CDCl3) δ -6.91 (s, 2B), -11.17 (s, 6B), -15.08 (s, 2B); IR (film): 3236, 2587, 1631, 1447, 1384, 720, 693 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C11H19B10N2O 305.2428; Found 305.2426.
[실시예 2] 화합물 1b의 제조
Figure 112022046493194-pat00031
ADMP의 사용량 : 2.0 equiv
수율: 50.6 mg (80%); R f = 0.30 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 황색 고체; 녹는점: 190-192℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.13 (s, 1H), 7.88 (s, 2H), 7.41-7.34 (m, 2H), 2.42 (s, 3H), 2.23 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3) δ 190.1, 138.2, 136.6, 134.0, 130.8, 128.3, 127.7, 94.2, 29.8, 21.5, 21.3; 11B{1H} NMR (128 MHz, CDCl3) δ -6.72 (s, 2B), -11.07 - -14.97 (m, 8B); IR (film): 2588, 2354, 1622, 1363, 1384, 738, 666 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C12H21B10N2O 319.2584; Found 319.2581.
[실시예 3] 화합물 1c의 제조
Figure 112022046493194-pat00032
ADMP의 사용량 : 2.0 equiv
수율: 58.5 mg (88%); R f = 0.30 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 황색 고체; 녹는점: 184-186℃; 1H NMR (400 MHz, acetone-d 6) δ 8.16 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 7.05 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 3.92 (s, 3H), 2.37 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, acetone-d 6) δ 188.4, 164.5, 133.3, 130.4, 114.3, 95.6, 78.7, 55.9, 21.4; 11B{1H} NMR (128 MHz, acetone-d 6) δ -5.73 (s, 1B), -7.66 (s, 2B), -11.34 - -12.26 (m, 6B), -15.69 (s, 1B); IR (film): 2548, 1605, 1258, 1173, 1024, 833, 736 cm-1; HRMS (ESI) m/z: [M+Na]+ Calcd for C12H20B10N2O2Na 357.2353; Found 357.2368.
[실시예 4] 화합물 1d의 제조
Figure 112022046493194-pat00033
ADMP의 사용량 : 2.0 equiv
수율: 45.0 mg (65%); R f = 0.20 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 황색 고체; 녹는점: 217-219℃; 1H NMR (400 MHz, acetone-d 6) δ 10.96 (s, 1H), 7.83 (dd, J = 8.2 Hz , J = 1.6 Hz, 1H), 7.60 (d, J = 1.6 Hz, 1H), 6.98 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 6.15 (s, 2H), 2.37 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, acetone-d 6) δ 187.9, 152.7, 148.7, 131.9, 127.7, 110.3, 108.5, 103.0, 95.5, 78.7, 21.4; 11B{1H} NMR (128 MHz, acetone-d 6) δ -5.78 (s, 1B), -7.69 (s, 2B),-11.34 - -12.22 (m, 6B), -15.67 (s, 1B); IR (film): 2605, 1580, 1449, 1248, 1041, 937, 754 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C12H19B10N2O3 349.2326; Found 349.2324.
[실시예 5] 화합물 1e의 제조
Figure 112022046493194-pat00034
ADMP의 사용량 : 2.0 equiv
수율: 55.9 mg (83%); R f = 0.30 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 적색 고체; 녹는점: 184-186℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.63 (s, 1H), 8.07-8.04 (m, 2H), 7.46-7.42 (m, 2H), 2.25 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3) δ 188.9, 139.9, 134.8, 131.9, 129.4, 128.8, 93.9, 21.3; 11B{1H} NMR (128 MHz, CDCl3) δ -6.49 (s, 4B), -10.86 (s, 5B), -14.80 (m, 1B); IR (film): 2587, 2360, 2341, 1587, 1405, 1091, 738 cm-1; HRMS (ESI) m/z: [M-H]- Calcd for C11H16B10ClN2O 337.1882; Found 337.1878.
[실시예 6] 화합물 1f의 제조
Figure 112022046493194-pat00035
ADMP의 사용량 : 2.0 equiv
수율: 53.3 mg (70%); R f = 0.30 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 적색 고체; 녹는점: 185-187℃; 1H NMR (400 MHz, acetone-d 6) δ 7.67 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.52-7.41 (m, 3H), 2.35 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, acetone-d 6) δ 192.7, 142.3, 133.5, 132.0, 129.9, 128.1, 120.0, 95.7, 78.9, 21.5; 11B{1H} NMR (128 MHz, acetone-d 6) δ -6.50 - -7.77 (m, 3B), -11.30 - -11.83 (m, 6B); -15.46 (m, 1B); IR (film): 2961, 2590, 1638, 1383, 1026, 743, 645 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C11H18B10 79BrN2O, C11H18B10 81BrN2O 383.1533, 385.1512; Found 383.1531, 385.1518.
[실시예 7] 화합물 1g의 제조
Figure 112022046493194-pat00036
ADMP의 사용량 : 2.0 equiv
수율: 64.2 mg (75%); R f = 0.30 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 아이보리색 고체; 녹는점: 214-216℃; 1H NMR (400 MHz, acetone-d 6) δ 7.93 (dd, J = 7.9 Hz, J = 0.74 Hz, 1H), 7.51 (td, J = 11.3 Hz, J = 1.1 Hz, 1H), 7.41-7.39 (m, 1H), 7.27-7.22 (m, 1H), 2.35 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, acetone-d 6) δ 194.2, 146.1, 139.9, 131.8, 129.3, 128.6, 95.7, 92.7, 78.8, 21.5; 11B{1H} NMR (128 MHz, acetone-d 6) δ -6.40 - -7.78 (m, 3B), -11.32 - -11.87 (m, 6B), -15.48 (s, 1B); IR (film): 2590, 2318, 1632, 1367, 1013, 723, 639 cm-1; HRMS (ESI) m/z: [M-H]- Calcd for C11H16B10IN2O 429.1238; Found 429.1251.
[실시예 8] 화합물 1h의 제조
Figure 112022046493194-pat00037
ADMP의 사용량 : 2.0 equiv
수율: 78.0 mg (91%); R f = 0.30 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 황색 고체; 녹는점: 184-186℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.34 (s, 1H), 7.85-7.79 (m, 4H), 2.24 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3) δ 189.2, 137.7, 135.8, 131.8, 101.4, 93.9, 76.7, 21.3; 11B{1H} NMR (128 MHz, CDCl3) δ -6.81 (s, 2B), -11.10 (s, 6B), -14.82 (s, 2B); IR (film): 2584, 1701, 1579, 1394, 1229, 1006, 838, 750 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C11H18B10IN2O 431.1394; Found 431.1397.
[실시예 9] 화합물 1i의 제조
Figure 112022046493194-pat00038
ADMP의 사용량 : 2.0 equiv
수율: 66.0 mg (89%); R f = 0.35 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 황색 고체; 녹는점: 167-169℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.83 (s, 1H), 8.17 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 7.71 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 2.26 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3) δ 189.5, 139.5, 134.3 (q, J = 32.6 Hz), 130.8, 125.3 (q, J = 3.7 Hz), 123.7 (q, J = 272.7 Hz), 93.8, 76.9, 21.3; 11B{1H} NMR (128 MHz, CDCl3) δ -6.83 (s, 2B), -11.03 (s, 6B), -14.88 (s, 2B); 19F NMR (377 MHz, CDCl3) δ -63.10; IR (film): 2588, 1703, 1413, 1322, 1168, 1130, 1067 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C12H18B10F3N2O 373.2302; Found 373.2305.
[실시예 10] 화합물 1j의 제조
Figure 112022046493194-pat00039
ADMP의 사용량 : 2.0 equiv
수율: 57.7 mg (80%); R f = 0.30 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 흰색 고체; 녹는점: 220-222℃; 1H NMR (400 MHz, acetone-d 6) δ 11.23 (s, 1H), 8.18-8.12 (m, 4H), 3.94 (s, 3H), 2.38 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, acetone-d 6) δ 189.8, 166.6, 141.5, 134.1, 130.9, 129.8, 95.3, 78.8, 52.7, 21.4; 11B{1H} NMR (128 MHz, acetone-d 6) δ -6.10 - -7.68 (m, 2B), -11.37 (s, 7B), -15.58 (s, 1B); IR (film): 3282, 2589, 1725, 1635, 1407, 1281, 732 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C13H21B10N2O3 363.2482; Found 363.2480.
[실시예 11] 화합물 1k의 제조
Figure 112022046493194-pat00040
ADMP의 사용량 : 2.0 equiv
수율: 49.5 mg (71%); R f = 0.35 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 황색 고체; 녹는점: 211-213℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.30 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 8.24 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 2.27 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3) δ 188.2, 150.1, 141.6, 131.4, 123.4, 93.7, 76.7, 21.3; 11B{1H} NMR (128 MHz, CDCl3) δ -6.71 - -8.01 (m, 2B), -10.98 (s, 6B), -14.84 (s, 2B); IR (film): 2589, 1635, 1524, 1411, 1347, 863, 750 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C11H18B10N3O3 350.2278; Found 350.2281.
[실시예 12] 화합물 1l의 제조
Figure 112022046493194-pat00041
ADMP의 사용량 : 2.0 equiv
수율: 80.4 mg (80%); R f = 0.25 (MeOH: CH2Cl2 = 1:80); 황색 고체; 녹는점: 240-242℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 12.78 (s, 1H), 8.23-8.20 (m, 2H), 7.77-7.72 (m, 2H), 7.63-7.56 (m, 6H), 7.49-7.46 (m, 4H), 2.21 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, DMSO-d 6) δ 191.1, 143.5, 134.4 (d, J = 101.3 Hz), 132.6 (d, J = 102.7 Hz), 132.2 (d, J = 2.4 Hz), 131.6 (d, J = 9.7 Hz), 130.8 (d, J = 9.9 Hz), 129.4 (d, J = 11.8 Hz), 128.9 (d, J = 11.8 Hz), 92.0, 46.3, 19.6; 11B{1H} NMR (128 MHz, CDCl3) δ -8.08 (s, 2B), -11.62 (s, 7B), -16.14 (s, 1B); 31P NMR (161 MHz, DMSO-d 6) δ 25.4; IR (film): 3076, 2587, 1640, 1436, 1119, 724, 540 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C23H28B10N2O2P 505.2819; Found 505.2823.
[실시예 13] 화합물 1m의 제조
Figure 112022046493194-pat00042
ADMP의 사용량 : 2.0 equiv
수율: 61.4 mg (77%); R f = 0.30 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 황색 고체; 녹는점: 208-210℃; 1H NMR (400 MHz, acetone-d 6) δ 11.14 (s, 1H), 8.08 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.58 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 2.36 (s, 3H), 0.25 (s, 9H); 13C{1H} NMR (100 MHz, acetone-d 6) δ 189.9, 138.2, 133.0, 131.8, 128.7, 105.8, 98.7, 96.1, 79.5, 22.2, 0.6; 11B{1H} NMR (128 MHz, acetone-d 6) δ -6.02 - -7.62 (m, 3B), -11.36 (s, 6B), -15.59 (s, 1B); IR (film): 3223, 2588, 2158, 1597, 1408, 1249, 862, 762 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C16H27B10N2OSi 401.2823; Found 401.2821.
[실시예 14] 화합물 1n의 제조
Figure 112022046493194-pat00043
ADMP의 사용량 : 2.0 equiv
수율: 52.4 mg (85%); R f = 0.30 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 황색 고체; 녹는점: 233-235℃; 1H NMR (400 MHz, acetone-d 6) δ 11.13 (s, 1H), 8.21 (dd, J = 3.8 Hz, J = 1.1 Hz, 1H), 7.92 (dd, J = 5.0 Hz, J = 1.0 Hz, 1H), 7.23 (dd, J = 4.9 Hz, J = 3.9 Hz, 1H), 2.36 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, acetone-d 6) δ 181.2, 142.2, 135.74, 135.70, 128.9, 95.4, 78.8, 21.4; 11B{1H} NMR (128 MHz, acetone-d 6) δ -6.14 - -7.70 (m, 3B), -10.61 - -12.05 (m, 6B), -15.57 (s, 1B); IR (film): 2583, 2348, 2075, 1557, 1291, 1060, 818 cm-1; HRMS (ESI) m/z: [M-H]- Calcd for C9H15B10N2OS 309.1836; Found 309.1844.
[실시예 15] 화합물 1o의 제조
Figure 112022046493194-pat00044
ADMP의 사용량 : 2.0 equiv
수율: 78.6 mg (84%); R f = 0.20 (CH2Cl2:Hexane = 1:1); 적색 고체; 녹는점: 150-152℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.38 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 8.17 (s, 1H), 8.14 (d, J = 7.7 Hz, 2H), 7.71 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 7.51 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 7.44-7.40 (m, 2H), 7.33-7.29 (m, 2H), 2.26 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3) δ 188.6, 142.3, 140.3, 134.8, 132.4, 126.3, 126.3, 124.0, 120.7, 120.6, 110.0, 94.0, 76.6, 21.3; 11B{1H} NMR (128 MHz, CDCl3) δ -6.70 - -7.91 (m, 2B), -11.14 (s, 7B), -15.03 (s, 1B); IR (film): 3235, 2588, 2114, 1597, 1227, 1119, 714 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C23H26B10N3O 470.3006; Found 470.3008.
[실시예 16] 화합물 1p의 제조
Figure 112022046493194-pat00045
ADMP의 사용량 : 2.0 equiv
수율: 24.4 mg (48%); R f = 0.30 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 흰색 고체; 녹는점: 217-219℃; 1H NMR (400 MHz, acetone-d 6) δ 2.93-2.87 (m, 2H), 2.34 (s, 3H), 1.10 (t, J = 7.4 Hz, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, acetone-d 6) δ 198.8, 96.0, 78.9, 31.7, 21.4, 8.2; 11B{1H} NMR (128 MHz, acetone-d 6) δ -6.43 - -7.87 (m, 3B), -10.65 - -12.21 (m, 6B), -15.70 (s, 1B); IR (film): 2976, 2575, 2342, 1653, 1413, 1086, 722 cm-1; HRMS (ESI) m/z: [M-H]- Calcd for C7H17B10N2O 255.2271; Found 255.2266.
[실시예 17] 화합물 1q의 제조
Figure 112022046493194-pat00046
ADMP의 사용량 : 2.0 equiv
수율: 32.0 mg (60%); R f = 0.20 (CH2Cl2:Hexane = 1:1); 흰색 고체; 녹는점: 225-227℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.97 (s, 1H), 2.86-2.79 (m, 1H), 2.22 (s, 3H), 1.25-1.22 (m, 2H), 1.05-1.00 (m, 2H); 13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3) δ 198.0, 94.5, 76.6, 21.3, 17.1, 12.18, 12.15; 11B{1H} NMR (128 MHz, CDCl3) δ -6.86 - -8.11 (m, 3B), -10.29 - -12.26 (m, 6B), -15.12 (s, 1B); IR (film): 2925, 2589, 1982, 1644, 1414, 979, 720 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C8H19B10N2O 269.2428; Found 269.2431.
[실시예 18] 화합물 1r의 제조
Figure 112022046493194-pat00047
ADMP의 사용량 : 2.0 equiv
수율: 58.5 mg (85%); R f = 0.30 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 황색 고체; 녹는점: 144-146℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.46 (s, 1H), 8.08 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.58 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 7.46 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 2.42 (t, J = 8.4 Hz, 2H), 2.45-2.40 (m, 2H), 1.60-1.57 (m, 2H), 1.40-1.34 (m, 2H), 0.93 (t, J = 7.3 Hz, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3) δ 190.2, 136.7, 133.2, 130.4, 128.4, 95.3, 82.3, 33.4, 31.6, 22.5, 13.8; 11B{1H} NMR (128 MHz, CDCl3) δ -6.22 (s, 1B), -8.75 - -16.16 (m, 9B); IR (film): 2959, 2586, 1623, 1407, 1179, 842, 691 cm-1; HRMS (ESI) m/z: [M-H]- Calcd for C14H23B10N2O 345.2741; Found 345.2749.
[실시예 19] 화합물 1s의 제조
Figure 112022046493194-pat00048
ADMP의 사용량 : 2.0 equiv
수율: 81.0 mg (99%); R f = 0.3 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 흰색 고체; 녹는점: 173-175℃; 1H NMR (400 MHz, acetone-d 6) δ 7.66-7.64 (m, 1H), 7.49-7.38 (m, 3H), 2.92-2.85 (m, 1H), 1.35 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 1.26 (d, J = 6.9 Hz, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, acetone-d 6) δ 192.7, 142.3, 133.5, 132.0, 129.9, 128.0, 120.0, 98.3, 90.8, 31.9, 24.1, 24.0; 11B{1H} NMR (128 MHz, acetone-d 6) δ -6.30 (s, 2B), -9.05 (s, 1B), -11.63 - -13.71 (m, 6B), -17.44 (s, 1B); IR (film): 2584, 2112, 1636, 1392, 1026, 743, 646 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C13H22B10 79BrN2O, C13H22B10 81BrN2O 411.1846, 413.1825; Found 411.1849, 413.1826.
[실시예 20] 화합물 1t의 제조
Figure 112022046493194-pat00049
ADMP의 사용량 : 2.0 equiv
수율: 54.1 mg (73%); R f = 0.30 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 황색 고체; 녹는점: 184-186℃; 1H NMR (400 MHz, acetone-d 6) δ 10.84 (s, 1H), 7.93 (d, J = 7.1 Hz, 2H), 7.48 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 7.37 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 2.73 (s, 1H), 2.40-2.35 (m, 1H), 2.07-2.05 (m, 1H), 1.76-1.73 (m, 1H), 1.56-1.53 (m, 1H), 1.34-1.16 (m, 4H), 1.11-1.03 (m, 1H); 13C{1H} NMR (100 MHz, acetone-d 6) δ 190.2, 137.9, 133.4, 130.9, 129.0, 97.8, 90.4, 40.4, 34.9, 34.8, 27.3, 27.2, 25.9; 11B{1H} NMR (128 MHz, acetone-d 6) δ -6.13 (s, 2B), -9.09 (s, 1B), -11.72 - -14.12 (m, 6B), -17.70 (s, 1B); IR (film): 2931, 2583, 1701, 1623, 1448, 1366, 718 cm-1; HRMS (ESI) m/z: [M-H]- Calcd for C16H25B10N2O 371.2897; Found 371.2914.
[실시예 21] 화합물 1u의 제조
Figure 112022046493194-pat00050
ADMP의 사용량 : 2.0 equiv
수율: 65.2 mg (77%); R f = 0.3 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 흰색 고체; 녹는점: 201-203℃; 1H NMR (400 MHz, acetone-d 6) δ 7.65-7.63 (m, 1H), 7.49-7.38 (m, 3H), 1.45 (s, 9H); 13C{1H} NMR (100 MHz, acetone-d 6) δ 192.6, 142.3, 133.5, 132.0, 130.0, 128.0, 120.1, 101.7, 98.3, 39.9, 32.8; 11B{1H} NMR (128 MHz, acetone-d 6) δ -5.83 (s, 2B), -10.46 - -12.24 (m, 6B), -14.49 - -15.80 (m, 2B); IR (film): 2980, 2580, 1636, 1371, 893, 741, 645 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C14H24B10 79BrN2O, C14H24B10 81BrN2O 425.2002, 427.1981; Found 425.2005, 427.1947.
[실시예 22] 화합물 1v의 제조
Figure 112022046493194-pat00051
ADMP의 사용량 : 3.0 equiv
수율: 42.2 mg (58%); R f = 0.30 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 흰색 고체; 녹는점: 174-176℃; 1H NMR (400 MHz, acetone-d 6) δ 11.00 (s, 1H), 8.11-8.08 (m, 2H), 7.87-7.84 (m, 2H), 7.66-7.60 (m, 2H), 7.57-7.50 (m, 4H); 13C{1H} NMR (100 MHz, acetone-d 6) δ 190.2, 137.8, 133.5, 132.0, 131.3, 131.0, 130.4, 130.0, 129.0, 98.4, 86.5; 11B{1H} NMR (128 MHz, acetone-d 6) δ -5.83 (s, 2B), -9.14 - -13.33 (m, 7B), -15.59 (s, 1B); IR (film): 2927, 2588, 2359, 1627, 1366, 883, 689 cm-1; HRMS (ESI) m/z: [M+Na]+ Calcd for C16H20B10N2ONa 389.2404; Found 389.2421.
[실시예 23] 화합물 1w의 제조
Figure 112022046493194-pat00052
ADMP의 사용량 : 3.0 equiv
수율: 38.6 mg (51%); R f = 0.30 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 흰색 고체; 녹는점: 174-176℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.09-8.06 (m, 2H), 7.96 (s, 1H), 7.59-7.54 (m, 1H), 7.50-7.43 (m, 4H), 7.31-7.30 (m, 2H), 2.39 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3) δ 189.9, 139.3, 136.6, 133.1, 132.0, 131.0, 130.4, 129.3, 129.1, 128.3, 127.5, 96.3, 84.5, 21.6; 11B{1H} NMR (128 MHz, CDCl3) δ -5.21 - -6.24 (m, 2B), -10.89 - -15.13 (m, 8B); IR (film): 2588, 1627, 1447, 1404, 1179, 839, 717 cm-1; HRMS (ESI) m/z: [M-H]- Calcd for C17H21B10N2O 379.2584; Found 379.2607.
[실시예 24] 화합물 1x의 제조
Figure 112022046493194-pat00053
ADMP의 사용량 : 3.0 equiv
수율: 55.2 mg (70%); R f = 0.30 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 흰색 고체; 녹는점: 211-213℃; 1H NMR (400 MHz, acetone-d 6) δ 10.96 (s, 1H), 8.11-8.09 (m, 2H), 7.77-7.73 (m, 2H), 7.65-7.61 (m, 1H), 7.54-7.50 (m, 2H), 7.08-7.04 (m, 2H), 3.89 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, acetone-d 6) δ 190.2, 162.8, 137.9, 133.4, 133.1, 131.0, 129.0, 122.3, 115.2, 98.9, 87.4, 56.0; 11B{1H} NMR (128 MHz, acetone-d 6) δ -6.37 (s, 1B), -11.09 - -15.30 (m, 8B); IR (film): 2593, 2359, 1623, 1512, 1262, 1183, 833, 715 cm-1; HRMS (ESI) m/z: [M+Na]+ Calcd for C17H22B10N2O2Na 419.2510; Found 419.2537.
[실시예 25] 화합물 1y의 제조
Figure 112022046493194-pat00054
ADMP의 사용량 : 3.0 equiv
수율: 46.1 mg (52%); R f = 0.30 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 활색 고체; 녹는점: 229-231℃; 1H NMR (400 MHz, acetone-d 6) δ 11.01 (s, 1H), 8.11-8.09 (m, 2H), 7.83-7.79 (m, 2H), 7.76-7.73 (m, 2H), 7.66-7.62 (m, 1H), 7.54-7.50 (m, 2H); 13C{1H} NMR (100 MHz, acetone-d 6) δ 190.1, 137.8, 133.5, 133.3, 133.2, 131.0, 129.8, 129.0, 126.3, 98.5, 88.4; 11B{1H} NMR (128 MHz, acetone-d 6) δ -5.68 (s, 2B), -9.13 - -13.23 (m, 7B), -15.54 (s, 1B); IR (film): 2583, 2298, 1596, 1488, 1396, 828, 688 cm-1; HRMS (EI) m/z: [M]+ Calcd for C16H19B10 79BrN2O, C16H19B10 81BrN2O 444.1611, 446.1590; Found 444.1614, 446.1577.
[실시예 26] 화합물 1z의 제조
Figure 112022046493194-pat00055
ADMP의 사용량 : 3.0 equiv
수율: 31.8 mg (43%); R f = 0.30 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 황색 고체; 녹는점: 79-81℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.10-8.08 (m, 3H), 7.60-7.55 (m, 1H), 7.48-7.44 (m, 2H), 7.42-7.41 (m, 1H), 7.38-7.37 (m, 1H), 7.05-7.03 (m, 1H); 13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3) δ 189.8, 136.6, 133.1, 132.8, 132.4, 130.4, 129.9, 128.4, 128.0, 96.9, 80.2; 11B{1H} NMR (128 MHz, CDCl3) δ -5.36 - -6.19 (m, 2B), -8.67 - -10.92 (m, 7B), -14.51 (s, 1B); IR (film): 2590, 2360, 1633, 1447, 1359, 839, 673 cm-1; HRMS (EI) m/z: [M]+ Calcd for C14H18B10N2OS 372.2070; Found 372.2073.
실시예 II : 화합물 1a의 제조
Figure 112022046493194-pat00056
질소 분위기 하에서 마그네틱 교반기가 장착된 건조 테스트 튜브에 B(4)-벤조일메틸 o-카보레인 화합물 (2a) (1.0 mmol, 1.0 equiv, 276.4 mg), ADMP (2.0 mmol, 2.0 equiv, 570.3 mg) 및 CH3CN (2.5 mL)를 넣었다. 0℃에서 10분간 교반시킨 후, DBU (5.0 mmol, 5.0 equiv, 746.1 μL)를 첨가하고, 25℃에서 12시간 교반시켰다. 반응혼합물을 농축시키고, 얻어진 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(CH2Cl2:Hexane = 10:1)로 정제하여 목적 화합물인 오르쏘-카보레인-융합된 피라졸 화합물 (1a)을 수득하였다(282.9 mg, 93%).
실시예 III : 화합물 1a의 제조
Figure 112022046493194-pat00057
디아조 오르쏘-카보레인(diazo o -carborane) 화합물 3a의 제조
질소 분위기 하에서 마그네틱 교반기가 장착된 건조 테스트 튜브에 B(4)-아실메틸 o-카보레인 화합물 (2a) (0.2 mmol, 1.0 equiv), ADMP (0.4 mmol, 2.0 equiv, 114.1 mg) 및 CH3CN (0.5 mL)를 넣었다. 0℃에서 10분간 교반시킨 후, DBU (0.4 mmol, 2.0 equiv, 59.7 μL)를 첨가하고, 25℃에서 3시간 교반시켰다. 반응혼합물을 농축시키고, 얻어진 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 (CH2Cl2:Hexane = 2:1)로 정제하여 디아조 오르쏘-카보레인 화합물 (3a)을 수득하였다(58.1 mg, 96%).
R f = 0.40 (CH2Cl2:Hexane = 2:1); 흰색 고체; 녹는점: 134-136℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.61-7.58 (m, 2H), 7.53-7.48 (m, 1H), 7.46-7.42 (m, 2H), 4.82 (s, 1H), 2.08 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3) δ 192.0, 138.0, 131.7, 128.8, 127.3, 71.2, 61.5, 26.1; 11B{1H} NMR (128 MHz, CDCl3) δ -2.99 (s, 1B), -6.98 (s, 2B), -9.39 (s, 2B), -10.75 - -12.36 (m, 5B); IR (film): 3051, 2589, 2087, 1603, 1326, 1239, 702 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C11H19B10N2O 305.2428; Found 305.2426.
화합물 1a의 제조
질소 분위기 하에서 마그네틱 교반기가 장착된 건조 테스트 튜브에 디아조 오르쏘-카보레인 화합물 (3a) (0.2 mmol, 1.0 equiv, 83.9 mg) 및 CH3CN (0.5 mL)를 넣었다. 0℃에서 10분간 교반시킨 후, DBU (0.4 mmol, 2.0 equiv, 59.7 μL)를 첨가하고, 25℃에서 12시간 교반시켰다. 반응혼합물을 농축시키고, 얻어진 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(CH2Cl2:Hexane = 10:1)로 정제하여 목적 화합물인 오르쏘-카보레인-융합된 피라졸 화합물 (1a)을 수득하였다(60.2 mg, 99%).
실시예 IV : 오르쏘-카보레인-융합된 피라졸 화합물의 메틸화, 벤질화, N-Boc 보호화, N(1)-아릴화 반응
[실시예 27] 화합물 1a-1의 제조
Figure 112022046493194-pat00058
화합물 1a (0.2 mmol, 1.0 equiv, 60.8 mg)을 아세톤 (1.0 mL)에 가하고 0℃로 냉각시킨 후, KOH (0.6 mmol, 3.0 equiv, 33.7 mg)를 가하고 1시간동안 교반시켰다. 이어서 MeI (0.4 mmol, 2.0 equiv, 24.9 μL)를 적가한 다음, 반응 혼합물을 실온으로 가온시키고 5시간동안 교반시켰다. 교반이 완료되면 셀라이트 여과하고 진공으로 용매를 증발시킨 후, 얻어진 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(EtOAc:Hexane = 1:10)로 정제하여 화합물 1a-1을 수득하였다(44.3 mg, 70%).
R f = 0.20 (EtOAc: Hexane = 1:10); 녹색 고체; 녹는점: 115-117℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.10-8.08 (m, 2H), 7.59-7.55 (m, 1H), 7.48-7.44 (m, 2H), 3.46 (s, 3H), 2.23 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3) δ 189.4, 136.8, 133.0, 130.5, 128.3, 97.6, 76.5, 41.1, 21.8; 11B{1H} NMR (128 MHz, CDCl3) δ -5.19 - -8.12 (m, 2B), -9.82 - -13.13 (m, 6B), -15.59 (s, 2B); IR (film): 2936, 2590, 1809, 1383, 1212, 1071, 701 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C12H21B10N2O 319.2584; Found 319.2587.
[실시예 28] 화합물 1a-2의 제조
Figure 112022046493194-pat00059
질소 분위기 하에서 마그네틱 교반기가 장착된 건조 테스트 튜브에 화합물 1a (0.2 mmol, 1.0 equiv, 60.8 mg), 벤질 브로마이드 (0.4 mmol, 2.0 equiv, 47.5 μL), Et3N (0.4 mmol, 2.0 equiv, 55.8 μL), 및 CH3CN (2.0 mL)를 넣었다. 반응 혼합물을 25℃에서 12시간 교반시킨 다음, 농축시키고, 얻어진 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(EtOAc: Hexane = 1:10)로 정제하여 화합물 1a-2을 수득하였다(56.5 mg, 72%).
R f = 0.30 (EtOAc: Hexane = 1:10); 흰색 고체; 녹는점: 130-132℃; 1H NMR (400 MHz, acetone-d 6) δ 8.06 (d, J = 7.7 Hz, 2H), 7.65-7.61 (m, 1H), 7.52-7.48 (m, 4H), 7.45-7.36 (m, 3H), 5.23-5.06 (m, 2H), 2.39 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, acetone-d 6) δ 189.5, 137.6, 136.3, 133.5, 131.0, 129.9, 129.4, 129.1, 129.0, 98.0, 80.2, 57.8, 22.3; 11B{1H} NMR (128 MHz, acetone-d 6) δ -5.13 - -7.88 (m, 2B), -11.57 - -15.38 (m, 8B); IR (film): 2588, 2342, 1909, 1509, 1231, 994, 618 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C18H25B10N2O 395.2897; Found 395.2894.
[실시예 29] 화합물 1a-3의 제조
Figure 112022046493194-pat00060
화합물 1a (0.2 mmol, 1.0 equiv, 60.8 mg), MeCN (1.0 mL), 및 DMAP (5.0 mol %, 1.2 mg)의 혼합 용액을 교반시키면서 Boc2O (0.24 mmol, 1.2 equiv, 55.1 μL)를 가하였다. 그 후 버블링이 관찰되었다. 2시간 후, 용매를 진공으로 증발시키고, 얻어진 잔류물을 디에틸에테르 (5 mL)와 물 (5 mL)를 이용하여 추출하였다. 얻어진 수층을 디에틸에테르 (3 × 5 mL)로 추출하였다. 얻어진 유기층을 포화 NaHCO3 (5 mL), 브린 (5 mL)으로 세척하고, 무수 MgSO4로 건조시켰다. 셀라이트 여과하고 진공으로 용매를 증발시킨 후, 얻어진 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(CH2Cl2:Hexane = 2:1)로 정제하여 화합물 1a-3을 수득하였다(70.8 mg, 88%).
R f = 0.50 (CH2Cl2:Hexane = 2:1); 흰색 고체; 녹는점: 103-105℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.25-8.22 (m, 2H), 7.61-7.57 (m, 1H), 7.49-7.45 (m, 2H), 2.33 (s, 3H), 1.61 (s, 9H); 13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3) δ 188.7, 148.8, 146.9, 135.7, 133.6, 130.8, 128.4, 90.8, 86.3, 85.3, 79.4, 28.1, 27.5, 24.0; 11B{1H} NMR (128 MHz, CDCl3) δ -5.75 (s, 1B), -7.42 - -13.67 (m, 9B); IR (film): 2982, 2591, 1742, 1649, 1372, 1149, 839, 690 cm-1; HRMS (ESI) m/z: [M+Na]+ Calcd for C16H26B10N2O3Na 427.2772; Found 427.2786.
[실시예 30] 화합물 1a-4의 제조
Figure 112022046493194-pat00061
질소 분위기 하에서 마그네틱 교반기가 장착된 건조 테스트 튜브에 화합물 1a (0.2 mmol, 1.0 equiv, 60.8 mg), 디페닐요오도늄 트리플레이트 (0.3 mmol, 1.5 equiv, 129.1 mg), CuI (10.0 mol%, 3.8 mg), Et3N (0.4 mmol, 2.0 equiv, 55.8 μL) 및 CH3CN (2.0 mL)을 넣었다. 반응 혼합물을 0℃에서 6시간 교반시킨 다음, 셀라이트 여과하고, 진공으로 용매를 증발시켰다. 얻어진 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(EtOAc: Hexane = 1:5)로 정제하여 화합물 1a-4을 수득하였다(68.1 mg, 90%).
R f = 0.40 (EtOAc: Hexane = 1:5); 황색 고체; 녹는점: 153-155℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.16-8.14 (m, 2H), 7.57-7.53 (m, 1H), 7.46-7.43 (m, 6H), 7.41-7.38 (m, 1H), 1.98 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3) δ 189.5, 140.9, 136.7, 133.0, 130.6, 129.8, 128.5, 128.4, 125.0, 94.8, 79.9, 23.1; 11B{1H} NMR (128 MHz, CDCl3) δ -4.98 - -7.42 (m, 2B), -10.18 - -11.13 (m, 6B), -15.26 (s, 2B); IR (film): 2588, 2358, 1637, 1493, 1374, 1159, 672 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C17H23B10N2O 381.2741; Found 381.2741.
실시예 V : B(3,5)-디아실메틸 오르쏘-카보레인 (B(3,5)-diacylmethyl o-carborane)으로부터 디아조화 및 분자내 고리화반응을 통한 오르쏘-카보레인-융합된 피라졸 (o-carborane-fused pyrazole) 화합물 (4)의 제조
[실시예 31] 화합물 4a의 제조
Figure 112022046493194-pat00062
질소 분위기 하에서 마그네틱 교반기가 장착된 건조 테스트 튜브에 B(3,5)-디벤조일메틸 오르쏘-카보레인 화합물 (5a) (0.2 mmol, 1.0 equiv, 78.9 mg), ADMP (0.4 mmol, 2.0 equiv, 114.1 mg) 및 CH3CN (2.0 mL)를 넣었다. 0℃에서 10분간 교반시킨 후, DBU (1.0 mmol, 5.0 equiv, 149.2 μL)를 첨가하고, 25℃에서 12시간 교반시켰다. 반응혼합물을 농축시키고, 얻어진 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 (CH2Cl2:Hexane = 10:1)로 정제하여 목적 화합물인 오르쏘-카보레인-융합된 피라졸 화합물 (4a)을 수득하였다(51.1 mg, 57%).
R f = 0.40 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 황색 고체; 녹는점: 106-108℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 10.05 (s, 1H), 8.13-8.11 (m, 2H), 7.66-7.64 (m, 2H), 7.59-7.54 (m, 2H), 7.51-7.46 (m, 4H), 1.53 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3) δ 193.0, 189.4, 137.4, 136.2, 133.3, 132.3, 130.5, 128.9, 128.4, 127.4, 94.3, 69.6, 20.4; 11B{1H} NMR (128 MHz, CDCl3) δ -5.34 (s, 2B), -8.39 - -11.35 (m, 5B), -13.51 - -15.09 (m, 3B); IR (film): 2588, 2354, 2088, 1597, 1446, 1331, 1228, 675 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C19H23B10N4O2 449.2751; Found 449.2757.
[실시예 32] 화합물 4a의 제조
Figure 112022046493194-pat00063
비스(디아조) 오르쏘-카보레인(bis(diazo) o -carborane) 화합물 6a의 제조
0℃에서 B(3,5)-디벤조일메틸 오르쏘-카보레인 화합물 (5a) (0.2 mmol, 1.0 equiv, 78.9 mg), ADMP (0.8 mmol, 4.0 equiv, 228.1 mg) 및 CH3CN (2.0 mL)의 혼합 용액에 DBU (0.8 mmol, 4.0 equiv, 119.4 μL)를 첨가하고, 질소 분위기 하 0℃에서 15분간 교반시켰다. 반응혼합물을 농축시키고, 얻어진 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 (CH2Cl2:Hexane = 10:1)로 정제하여 비스(디아조) 오르쏘-카보레인 화합물 (6a)을 수득하였다(63.7 mg, 71%).
R f = 0.30 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 황색 고체; 녹는점: 100-102℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.66-7.61 (m, 4H), 7.55-7.53 (m, 1H), 7.50-7.42 (m, 5H), 5.77 (s, 1H), 2.07 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3) δ 191.5, 191.3, 138.1, 137.5, 132.2, 131.6, 128.9, 128.7, 127.4, 127.3, 72.0, 60.8, 23.9; 11B{1H} NMR (128 MHz, CDCl3) δ -4.68 (s, 1B), -6.27 - -6.95 (m, 3B), -10.51 (s, 6B); IR (film): 2588, 2354, 2089, 1594, 1446, 1333, 779 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C19H23B10N4O2 449.2751; Found 449.2754.
화합물 4a의 제조
질소 분위기 하에서 마그네틱 교반기가 장착된 건조 테스트 튜브에 비스(디아조) 오르쏘-카보레인 화합물 (6a) (0.2 mmol, 1.0 equiv, 89.1 mg) 및 CH3CN (0.5 mL)을 넣고, 0℃에서 10분간 교반시킨 후, DBU (0.6 mmol, 3.0 equiv, 89.5 μL)를 첨가하고, 25℃에서 12시간 교반시켰다. 반응혼합물을 농축시키고, 얻어진 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 (CH2Cl2:Hexane = 10:1)로 정제하여 목적 화합물인 오르쏘-카보레인-융합된 피라졸 화합물 (4a)을 수득하였다(83.1 mg, 93%).
[실시예 33] 화합물 4b의 제조
Figure 112022046493194-pat00064
모노-디아조화 오르쏘-카보레인(mono-Diazotized o -Carboran) 화합물 6b의 제조
0℃에서 B(3,5)-디벤조일메틸 오르쏘-카보레인 화합물 (5a) (0.2 mmol, 1.0 equiv, 78.9 mg), ADMP (0.4 mmol, 2.0 equiv, 114.1 mg) 및 CH3CN (2.0 mL)의 혼합 용액에 DBU (0.4 mmol, 2.0 equiv, 59.7 μL)를 첨가하고, 질소 분위기 하 0℃에서 30분간 교반시켰다. 반응혼합물을 농축시키고, 얻어진 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 (CH2Cl2:Hexane = 10:1)로 정제하여 모노-디아조화 오르쏘-카보레인 화합물 (6b)을 수득하였다(54.9 mg, 65%).
R f = 0.30 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 황색 고체; 녹는점: 97-99℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.99-7.97 (m, 2H), 7.63-7.61 (m, 2H), 7.57-7.53 (m, 2H), 7.49-7.45 (m, 4H), 5.18 (s, 1H), 2.90 (q, J = 17.3 Hz, 2H), 1.98 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3) δ 200.5, 191.6, 137.5, 137.4, 133.1, 132.2, 128.9, 128.9, 128.7, 127.2, 72.1, 61.9, 23.8; 11B{1H} NMR (128 MHz, CDCl3) δ -3.97 - -5.33 (m, 4B), -10.44 (s, 5B) -13.38 (s, 1B); IR (film): 2925, 2586, 2381, 2325, 1901, 1644, 1071, 708 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C19H25B10N2O2 423.2846; Found 423.2843.
화합물 4b의 제조
질소 분위기 하에서 마그네틱 교반기가 장착된 건조 테스트 튜브에 모노-디아조화 오르쏘-카보레인 화합물 (6b) (0.2 mmol, 1.0 equiv, 83.9 mg) 및 CH3CN (0.5 mL)을 넣고, 0℃에서 10분간 교반시킨 후, DBU (0.6 mmol, 3.0 equiv, 89.5 μL)를 첨가하고, 25℃에서 12시간 교반시켰다. 반응혼합물을 농축시키고, 얻어진 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 (CH2Cl2:Hexane = 10:1)로 정제하여 목적 화합물인 오르쏘-카보레인-융합된 피라졸 화합물 (4b)을 수득하였다(75.7 mg, 90%).
R f = 0.35 (CH2Cl2:Hexane = 10:1); 황색 고체; 녹는점: 148-150℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 9.62 (s, 1H), 8.12-8.10 (m, 2H), 8.04-8.02 (m, 2H), 7.66-7.58 (m, 2H), 7.54-7.47 (m, 4H), 3.35 (d, J = 13.8 Hz, 1H), 2.81 (d, J = 13.8 Hz, 1H), 1.43 (s, 3H); 13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3) δ 203.5, 189.4, 137.0, 136.2, 134.1, 133.3, 130.5, 129.0, 128.7, 128.4, 94.9, 69.7, 20.2; 11B{1H} NMR (128 MHz, CDCl3) δ -4.02 - -6.93 (m, 3B), -10.24 - -14.99 (m, 7B); IR (film): 2924, 2579, 1650, 1447, 1371, 1270, 880, 688 cm-1; HRMS (FAB) m/z: [M+H]+ Calcd for C19H25B10N2O2 423.2846; Found 423.2843.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물:
    [화학식 1]
    Figure 112022046493194-pat00065

    상기 화학식 1에서,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 C1-C10알킬, C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
    R3는 수소, C1-C10알킬, C6-C20아릴, C1-C10알킬카보닐, C1-C10알콕시카보닐, C6-C20아릴카보닐, C6-C20아릴옥시카보닐 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
    R1 및 R2의 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 및 헤테로아릴, 및 R3의 알킬, 아릴, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 아릴카보닐, 아릴옥시카보닐 또는 헤테로아릴은 할로겐, C1-C10알킬, C1-C10알콕시, 할로C1-C10알킬, 할로C1-C10알콕시, C6-C20아릴, C6-C20아릴C1-C10알킬, C6-C20아릴옥시, C6-C20아릴C1-C10알킬옥시, C1-C10알킬카보닐옥시, C1-C10알킬카보닐, C1-C10알콕시카보닐, 할로C1-C10알킬카보닐옥시, 할로C1-C10알킬카보닐, 할로C1-C10알콕시카보닐, C6-C20아릴카보닐, C6-C20아릴옥시카보닐, C2-C20헤테로아릴, -NRaRb, -P(=O)RcRd, -SiReRfRg, 니트로 및 시아노로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고;
    Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, C1-C10알킬, C3-C10시클로알킬, C6-C20아릴, C6-C20아릴C1-C20알킬, C1-C20알킬C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
    Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 C1-C10알킬, C1-C10알콕시, C6-C20아릴, C6-C20아릴옥시, C3-C10시클로알킬, C2-C10헤테로시클로알킬, C6-C20아릴C1-C10알킬, C1-C10알킬C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
    Re 내지 Rg는 각각 독립적으로 수소, C1-C10알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
    상기 헤테로아릴 및 헤테로시클로알킬은 N, O, S 및 Se로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 포함한다.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1에서,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 C1-C10알킬, C3-C10시클로알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
    R3는 수소, C1-C10알킬, C6-C20아릴, C1-C10알콕시카보닐, C6-C20아릴옥시카보닐, C6-C20아릴C1-C10알킬 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
    R1 및 R2의 알킬, 시클로알킬, 아릴 및 헤테로아릴은 할로겐, C1-C10알킬, C1-C10알콕시, 할로C1-C10알킬, 할로C1-C10알콕시, C6-C20아릴, C6-C20아릴C1-C10알킬, C6-C20아릴옥시, C6-C20아릴C1-C10알킬옥시, C1-C10알콕시카보닐, 할로C1-C10알콕시카보닐, C6-C20아릴옥시카보닐, C2-C20헤테로아릴, -P(=O)RcRd, -SiReRfRg, 니트로 및 시아노로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고;
    Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 C1-C10알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
    Re는 C1-C10알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
    Rf 및 Rg는 각각 독립적으로 수소, C1-C10알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴인, 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 R1은 C1-C6알킬, 할로C1-C6알킬, C3-C8시클로알킬, C6-C12아릴 또는 C3-C12헤테로아릴이고, R1의 아릴 및 헤테로아릴은 할로겐, C1-C6알킬, C1-C6알콕시, 할로C1-C6알킬 및 할로C1-C6알콕시로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고;
    R2는 C1-C6알킬, 할로C1-C6알킬, C3-C8시클로알킬, C6-C12아릴 또는 C3-C12헤테로아릴이고, R2의 아릴 및 헤테로아릴은 할로겐, C1-C6알킬, C1-C6알콕시, 할로C1-C6알킬, 할로C1-C6알콕시, C6-C12아릴, C1-C6알콕시카보닐, C3-C12헤테로아릴, -P(=O)RcRd, -SiReRfRg, 니트로 및 시아노로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고;
    Rc 내지 Rg는 각각 독립적으로 C1-C6알킬, C6-C12아릴 또는 C3-C12헤테로아릴이고;
    R3는 수소, C1-C6알킬, C6-C12아릴, C1-C6알콕시카보닐, C6-C12아릴C1-C6알킬 또는 C3-C12헤테로아릴인, 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물.
  4. 제 3항에 있어서
    하기 구조에서 선택되는 것인, 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물:
    Figure 112022046493194-pat00066

    Figure 112022046493194-pat00067
  5. 디아조화 시약 및 염기 존재 하, 하기 화학식 2로 표시되는 B(4)-아실메틸-오르쏘-카보레인 화합물을 디아조화 및 분자내 고리화반응시켜 원-팟으로 하기 화학식 1-1로 표시되는 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물을 제조하는 방법:
    [화학식 1-1]
    Figure 112022046493194-pat00068

    [화학식 2]
    Figure 112022046493194-pat00069

    상기 화학식 1-1 및 2에서,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 C1-C10알킬, C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
    R1 및 R2의 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 및 헤테로아릴은 할로겐, C1-C10알킬, C1-C10알콕시, 할로C1-C10알킬, C6-C20아릴, C6-C20아릴C1-C10알킬, C6-C20아릴옥시, C6-C20아릴C1-C10알킬옥시, C1-C10알킬카보닐옥시, C1-C10알킬카보닐, C1-C10알콕시카보닐, 할로C1-C10알킬카보닐옥시, 할로C1-C10알킬카보닐, 할로C1-C10알콕시카보닐, C6-C20아릴카보닐, C6-C20아릴옥시카보닐, C2-C20헤테로아릴, -NRaRb, -P(=O)RcRd, -SiReRfRg, 니트로 및 시아노로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고;
    Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, C1-C10알킬, C3-C10시클로알킬, C6-C20아릴, C6-C20아릴C1-C20알킬, C1-C20알킬C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
    Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 C1-C10알킬, C1-C10알콕시, C6-C20아릴, C6-C20아릴옥시, C3-C10시클로알킬, C2-C10헤테로시클로알킬, C6-C20아릴C1-C10알킬, C1-C10알킬C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
    Re 내지 Rg는 각각 독립적으로 수소, C1-C10알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
    상기 헤테로아릴 및 헤테로시클로알킬은 N, O, S 및 Se로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 포함한다.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 디아조화 시약은 4-아세트아미도벤젠설포닐 아자이드(p-ABSA), 4-나이트로벤젠설포닐 아자이드(p-NBSA), 소듐 아자이드(NaN3) 메실 아자이드(MsN3), 토실 아자이드(TsN3), 벤젠설포닐 아자이드, 트라이플루오로메탄설폰닐 아자이드 (TfN3), 이미다졸-1-설포닐 아자이드(Im-SO2N3), 2-아지도-1,3-디메틸이미다졸리늄 클로라이드(ADMC), 2-아지도-1,3-디메틸이미다졸리늄 및 헥사플루오로포스페이트(ADMP)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상인, 제조방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 디아조화 시약은 상기 화학식 2의 B(4)-아실메틸-오르쏘-카보레인 화합물 1당량에 대하여 1.0 내지 5.0 당량으로 사용되는 것인, 제조방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 염기는 1,8-디아자바이시클로[5.4.0]-운데-7-센(DBU), 트리에틸아민(Et3N), 디이소프로필에틸아민(DIPEA), 피리딘, 2-메틸피리딘 (2-Methylpyridine), 4-메틸피리딘 (4-Methylpyridine), 리튬디아소프로필아마이드 (LDA), 소듐하이드라이드(NaH), 포타슘카보네이트(K2CO3), 2,6-루티딘(2,6-Lutidine), 및 1,5-디아자비시클로[4.3.0]-5-노넨 (DBN)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상인, 제조방법.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 염기는 상기 화학식 2의 B(4)-아실메틸-오르쏘-카보레인 화합물 1 당량에 대하여 1.0 내지 10.0 당량으로 사용되는 것인, 제조방법.
  10. 제 5항에 있어서,
    상기 반응은 메탄올(MeOH), 에탄올(EtOH), t-아밀알콜(t-AmOH), 이소프로필알콜, 트리플루오로에탄올(TFE), 헥사플루오로아이소프로필알콜(HFIP), 테트라하이드로퓨란(THF), 디클로로메탄(DCM), 디클로로에탄(DCE), 클로로포름, 증류수(H2O), 에틸아세테이트(EA), 아세톤(Acetone), 1,4-디옥산(1,4-Dioxane), 다이에틸에터, 벤젠, 톨루엔, 헥세인, 사이클로헥세인, 다이메틸설폭사이드(DMSO), 디메틸포름아마이드(DMF) 및 아세토나이트릴(MeCN)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상의 유기 용매 하에서 수행되는 것인, 제조방법.
  11. 하기 화학식 4로 표시되는 오르쏘-카보레인-융합된 피라졸 화합물:
    [화학식 4]
    Figure 112022046493194-pat00070

    상기 화학식 4에서,
    L은 메틸렌 또는
    Figure 112022046493194-pat00071
    이고;
    R11 내지 R13는 각각 독립적으로 C1-C10알킬, C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
    R11 내지 R13의 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 및 헤테로아릴은 할로겐, C1-C10알킬, C1-C10알콕시, 할로C1-C10알킬, 할로C1-C10알콕시, C6-C20아릴, C6-C20아릴C1-C10알킬, C6-C20아릴옥시, C6-C20아릴C1-C10알킬옥시, C1-C10알킬카보닐옥시, C1-C10알킬카보닐, C1-C10알콕시카보닐, 할로C1-C10알킬카보닐옥시, 할로C1-C10알킬카보닐, 할로C1-C10알콕시카보닐, C6-C20아릴카보닐, C6-C20아릴옥시카보닐, C2-C20헤테로아릴, -NRaRb, -P(=O)RcRd, -SiReRfRg, 니트로 및 시아노로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고;
    Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, C1-C10알킬, C3-C10시클로알킬, C6-C20아릴, C6-C20아릴C1-C20알킬, C1-C20알킬C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
    Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 C1-C10알킬, C1-C10알콕시, C6-C20아릴, C6-C20아릴옥시, C3-C10시클로알킬, C2-C10헤테로시클로알킬, C6-C20아릴C1-C10알킬, C1-C10알킬C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
    Re 내지 Rg는 각각 독립적으로 수소, C1-C10알킬, C6-C20아릴 또는 C2-C20헤테로아릴이고;
    상기 헤테로아릴 및 헤테로시클로알킬은 N, O, S 및 Se로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 포함한다.
  12. 제 11항에 있어서,
    하기 화학식 4-1 또는 화학식 4-2로 표시되는 오르쏘-카보레인-융합된 피라졸 화합물:
    [화학식 4-1]
    Figure 112022046493194-pat00072

    [화학식 4-2]
    Figure 112022046493194-pat00073

    상기 화학식 4-1 및 4-2에서,
    R11은 C1-C6알킬, 할로C1-C6알킬, C3-C8시클로알킬, C6-C12아릴 또는 C3-C12헤테로아릴이고, R11의 아릴 및 헤테로아릴은 할로겐, C1-C6알킬, C1-C6알콕시, 할로C1-C6알킬 및 할로C1-C6알콕시로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고;
    R12 및 R13는 각각 독립적으로 C1-C6알킬, 할로C1-C6알킬, C3-C8시클로알킬, C6-C12아릴 또는 C3-C12헤테로아릴이고, R2의 아릴 및 헤테로아릴은 할로겐, C1-C6알킬, C1-C6알콕시, 할로C1-C6알킬, 할로C1-C6알콕시, C6-C12아릴, C1-C6알콕시카보닐, C3-C12헤테로아릴, -P(=O)RcRd, -SiReRfRg, 니트로 및 시아노로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고;
    Rc 내지 Rg는 각각 독립적으로 C1-C6알킬, C6-C12아릴 또는 C3-C12헤테로아릴이다.
  13. 디아조화 시약 및 염기 존재 하, 하기 화학식 5로 표시되는 B(3,5)-디아실메틸-오르쏘-카보레인 화합물을 디아조화 및 분자내 고리화반응시켜 하기 화학식 4로 표시되는 오르쏘-카보레인-융합 피라졸 화합물을 제조하는 방법:
    [화학식 4]
    Figure 112022046493194-pat00074

    [화학식 5]
    Figure 112022046493194-pat00075

    상기 화학식 4 및 화학식 5에서, L 및 R11 내지 R13는 청구항 제11항에서의 정의와 동일하다.
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