이사틴 유도체 Baylis-hillman adducts의 화학적 변환

국문 초록 (Abstract)

우리는 이사틴 유도체의 Baylis-Hillman adducts로부터 3-aryl-3- hydroxypyrrolidine-2-ones와 tricyclic 2-benzyl-9b-hydroxy-3,3a,5,9b- tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]quinoline-1,4-diones를 합성하였다. 3-aryl-3- hydroxy-pyrrolidine-2-ones의 합성방법은 이사틴과 acrylonitrile의 Baylis- Hillman 생성물과 benzyl amine의 반응을 통하여 얻을 수 있었다. 그러나 acrylonitrile 대신에 methyl acrylate를 사용한 Baylis-Hillman 생성물을 같은 조건에서 benzyl amine과 반응하였을 때는 3-aryl-3-hydroxypyrrolidine- 2-one 유도체를 거쳐 한 단계 더 나아가 고리화 반응이 일어난 tricyclic 2-benzyl-9b-hydroxy-3,3a,5,9b-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]quinoline-1,4-diones를 최종적으로 얻을 수 있었다.
우리는 methyl vinyl ketone과 ethyl vinyl ketone으로부터 유도된 Baylis-Hillman 생성물을 출발물질로 하여 비교적 좋은 수율로 얻을 수 있는 다중 치환된 quinolines의 효과적인 합성방법을 발전시켰다. 다중 치환된 quinolines의 합성은 다음과 같은 단계를 거쳐 이루어진다.
ⅰ) Baylis-Hillman 생성물의 2차 위치에 DABCO salt를 이용하여 aniline을 도입하고,
ⅱ) PPA를 통한 aza-Claisen rearrangement가 일어난 후,
ⅲ) condensation과 isomerization을 거치면,
최종 생성물인 다중 치환된 quinolines를 얻을 수 있다.
우리는 또한 간단하고 위치 선택적인 다중 치환된 phenol 유도체를 Baylis-Hillman 생성물로부터 [4+2] annulation을 이용하여 합성하였다. 합성 방법은 다음 일련의 과정을 통하여 이루어진다.
ⅰ) Baylis-Hillman 생성물의 1차 위치에 nitro alkanes를 도입하고,
ⅱ) DBU를 통하여 MVK, EVK, methyl acrylate와 ethyl acrylate를 conjugate addition 시킨 후,
ⅲ) t-BuOK를 이용하여 aldol 반응 혹은 Dieckman condensation을 거치고,
ⅳ) 마지막으로 다시 한번 DBU를 사용하여 HNO2의 제거와 isomerization을 통하여, 최종화합물인 다중 치환된 phenol 유도체를 합성할 수 있다.
우리는 Baylis-Hillman adducts로부터 3번 위치에 benzyl 혹은 benzoyl 기가 치환된 7,8-dihydro-6H-chromen-2,5-diones를 좋은 수율로 합성하였다. 합성과정은 Baylis-Hillman acetates의 1차 위치로 1,3-cyclohexanediones를 도입한 후, ester기와 enol-moiety와의 고리화 반응을 통한 lactone 유도체를 형성하고, 최종적으로 DMAP를 사용한 이중결합의 isomerization을 통하여 3번 위치에 benzyl기가 치환된 화합물을 얻을 수 있었다. Lactone 유도체를 PCC를 사용하여 산화시키면 3번 위치에 benzoyl기가 치환된 7,8-dihydro-6H -chromen-2,5-diones를 얻을 수 있었다.
우리는 3-benzylidenecyclohexene 유도체를 출발물질로 하여 DBU/DMF/가열 조건에서 산화반응이 일어나는 새로운 반응을 통해서 1,2,3,5-tetrasubstituted benzene 유도체를 합성하였다. 출발물질로 사용된 3-benzylidenecyclohexene 유도체는 alkyl vinyl ketone의 Baylis-Hillman acetate와 활성화된 methylene 화합물과의 SN2‘ 반응을 통하여 얻어지는 생성물로부터 활성화된 알켄과의 michael reaction, aldol type 고리화반응, 탈수반응, 그리고 dealkoxycarbonylation의 연속적인 domino process를 통하여 합성하였다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차 ⅰ
• List of Figures ⅲ
• List of Tables ⅴ
• 국문초록 1
• Ⅰ. 서론 3
• Ⅰ-1. Baylis-Hillman reaction 3
• Ⅰ-2. Baylis-Hillman adducts와 친핵체와의 반응 12
• Ⅰ-3. Baylis-Hillman adducts로부터 방향족 화합물의 합성 18
• Ⅰ-4. Baylis-Hillman adducts로부터 quinoline 유도체의 합성 23
• Ⅰ-5. Isatin 유도체의 Baylis-Hillman adducts 29
• Ⅱ. 결과 및 고찰 34
• Ⅱ-1. Isatin 유도체의 Baylis-Hillman adducts로부터 3-aryl-3-hydroxy pyrrolidin-2-ones와 2-benzyl-9b-hydroxy-3,3a,5,9b-tetrahydro-2H- pyrrolo[3,4-c]quinoline-1,4-dione 유도체의 합성 34
• Ⅱ-2. Aza-Claisen rearrangement를 통한 다중 치환된 quinoline 유도체의
• 합성 41
• Ⅱ-3. 다중 치환된 phenol 유도체의 합성 45
• Ⅱ-4. 3-Benzyl- 또는 3-benzoyl-7,8-dihydro-6H-chromene 유도체의
• 합성 49
• Ⅱ-5. 다중 치환된 벤젠 유도체의 합성: DBU에 의한 탈수소화 반응 54
• Ⅲ. 실험 61
• Ⅲ-1. 시약 및 기구 61
• Ⅲ-2. 3-Aryl-3-hydroxypyrrolidin-2-ones와 2-benzyl-9b-hydroxy-3,3a, 5,9b-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]quinoline-1,4-dione 유도체의 합성 62
• Ⅲ-3. 다중 치환된 quinoline 유도체의 합성 72
• Ⅲ-4. 다중 치환된 phenol 유도체의 합성 77
• Ⅲ-5. 3-Benzyl- 또는 3-benzoyl-7,8-dihydro-6H-chromene 유도체의
• 합성 85
• Ⅲ-6. 다중 치환된 벤젠 유도체의 합성 91
• Ⅳ. 결론 97
• Ⅴ. References 98
• 영문초록 113
• Figure 116
• Curriculum Vitae 150
• 감사의 글 158