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영어

A variety of solid bases such as inorganic bases, basic anion exchange resins, and resin-bound bases were tested as a catalyst for racemization of (S)-naproxen 2,2,2-trifluoroethyl thioester in isooctane at 45°C. Among the various bases, DIAION WA30, which is a weakly basic anion exchange resin with a tertiary amine based on a highly porous type styrene-divinylbenzene copolymer, showed the highest catalytic activity. The second-order interconversion constant of DIAION WA30 was 8.6×10-4 mM-1h-1 and about 3 times higher than that of trioctylamine under the same conditions. The rate of DIAION WA30-catalyzed racemization decreased with increasing an amount of water added to the reaction medium. Lipase-catalyzed kinetic resolution of racemic naproxen 2,2,2-trifluoroethyl thioester was successfully carried out under in situ racemization of substrate with DIAION WA30 in isooctane at 45°C. More than 60% conversion and 99% enantiomeric excess for the desired (S)-naproxen product were obtained. Furthermore, such a solid base catalyst could be easily separated and reused in contrast to trioctylamine.

한국어

2-아릴프로피온산 계열의 키랄 의약품의 효소적 dynamic kinetic resolution (DKR) 공정에서 라세미화 염기촉매로 트리옥틸아민이 지금까지 주로 사용되어 왔으나 반응매질에 녹은 상태로 작용해 회수 및 재사용이 어려웠다. 본 연구에서는 이를 개선하고자 라세미화 반응을 위한 고효율 고체 염기를 탐색해 보았다. 45°C, 아이소옥탄 내에서 (S)-나프록센 2,2,2-트리플로로에틸 씨오에스터를 기질로 무기 염기류, 염기성 음이온교환수지류, resin-bound 염기류 등을 시험한 결과, 약 염기성 음이온교환수지인 DIAION WA30을 사용하였을 때 가장 효과적이었다. DIAION WA30의 2차 interconversion constant (k*
int)는 8.6×10-4 mM-1h-1이며 동일한 실험조건하에서 수행한 트리옥틸아민 (k*
int = 2.5×10-4 mM-1h-1)에 비해 약 3배가 높았다. 효소 활성에 필수적인 물의 양에 따른 DIAION WA30의 라세미화 효율에 관하여 실험한 결과, 물의 양이 증가할수록 그 효율은 감소하였다. DIAION WA30을 라세미화 촉매로 사용하여 아이소옥탄 내에서 라세믹 나프록센 2,2,2-트리플로로에 틸 씨오에스터의 효소적 DKR 반응을 수행해 보았다. 그 결과 DIAION WA30을 사용하지 않은 경우에 비해 반응 전환율과 생성물의 광학 순도는 급격히 향상되었다. 전통적 광학 분할 반응의 최대 50%라는 전환율의 제한이 본 연구에서 찾은 DIAION WA30을 첨가함으로써 성공적으로 극복되었다. 또한 고체 염기촉매인 DIAION WA30의 사용은 라세미화 촉매의 회수 및 재사용이 가능하게 해준다.