일반기술

키랄 에스테르의 제조방법

본 기술은 바이오 촉매인 리파아제와 금속 촉매인 루테늄 착화합물을 하나의 반응용기에 혼용하여 아실 주게의 존재 하에서 라세미체의 이차 알콜을 키랄 에스테르로 합성하는 것에 관한 것이다. 리파아제는 라세미체 알콜 중 하나의 에난소머만을 선택적으로 아실화하는 촉매 역할을 하며, 루테늄 촉매는 아실화되지 않은 또 다른 하나의 에난소머를 라세미화하여 결국은 라세미체 알콜 전체를 하나의 키랄 에스테르로만 생성되게 한다. 본 기술에 사용된 리파아제는 상업적으로 용이하게 입수할 수 있는 주로 고정화된 것이며, 주로 Pseudomonas species lipase, Candida antarctica lipase등에 근원을 둔 것들이다. 또한 루테늄 촉매는 Ru(cymene) complex, Ru(indenyl) complex, dimeric Ru(cyclopentadienyl) complex 등이 사용된다. 본 기술에 의하면 키랄에스테르를 우수한 광학순도와 높은 수율로 얻을 수 있다는 장점이 있다.<<기술성>>본 기술은 바이오 촉매인 리파아제와 금속 촉매인 루테늄 착화합물을 하나의 반응용기에 혼용하여 하나의 키랄 에스테르만을 선택적으로 합성하는 것을 특징으로 한다. 종래의 기술에서 dimeric Ru(cyclopentadienyl) complex를 사용한 경우에 생성된 키랄 에스테르는 우수한 광학순도를 보이고 있으나 부산물인 케톤의 생성도 많았다. 그러나 본 기술에 적용된 루테늄 촉매를 사용할 경우에 이러한 부산물을 상당히 줄일 수 있다는 장점이 있다.또한 본 기술에 적용된 루테늄 촉매는 상업적으로 용이하게 입수가 가능하거나 제조원가가 dimeric Ru(cyclopentadienyl) complex에 비해 훨씬 낮다는 장점도 있다. 따라서 본 기술을 적용한 경우에 상업적으로 용이하게 입수할 수 있는 촉매를 이용하여 우수한 광학 순도와 높은 수율로 원하는 키랄 에스테르를 합성할 수 있다.<<기술동향>>효소/금속 혼용 반응을 이용한 키랄 화합물의 합성에 대한 연구는 본 연구팀과 Sweden의 연구팀이 세계적인 선두에 있다. Sweden의 연구팀은 주로 비용이 비싸고 제조하기가 용이하지 않은 dimeric Ru cyclopentadienyl) complex를 사용하고 있다. 이러한 기술 이외에는 금속촉매와 비대칭 리간드를 이용한 수소 환원 반응으로 키랄 알콜을 제조하는 방법이 있으나, 고압을 사용해야하고 광학 순도가 낮다는 단점이 있다. <<사업성>>전세계 4,100억불의 완제의약품 시장 중에서 36%에 해당하는 1,470억불이 키랄 의약품의 시장이며, 1999년의 1,150억불 (32%) 및 2000년의 1,330억불 (34%)에 비하여 꾸준한 증가추세에 있다. 한편으로, 키랄성의 원료 물질, 중간체 및 첨가제 시장은 2000년에서 2005년 사이 매년 9.4% 정도 성장 할 것으로 예측되며, 2005년 경에는 시장 규모가 151억불에 달하며, 그 중 76%인 115억불 정도는 의약품 생산에 관련된 것으로 보인다. 현재 산업화되어 있는 키랄 알코홀 혹은 키랄 에스테르의 제조방법은 반응속도론적 동적 분할이거나, 금속촉매와 비대칭 리간드를 이용한 비대칭 환원 반응이다.따라서 그 반응 수율이 50%를 넘지 못한다거나 광학 순도가 낮다는 단점이 있다. 본 기술에 의한 제조는 광학 순도가 우수하고 수율이 높으므로, 생산 물질에 따라서는 종래의 방법 보다 우수하므로 경쟁적 우위를 점할 수 있다.