KR0143989B1 - 4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온의 제조방법 - Google Patents

4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온의 제조방법

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KR0143989B1
KR0143989B1 KR1019900008993A KR900008993A KR0143989B1 KR 0143989 B1 KR0143989 B1 KR 0143989B1 KR 1019900008993 A KR1019900008993 A KR 1019900008993A KR 900008993 A KR900008993 A KR 900008993A KR 0143989 B1 KR0143989 B1 KR 0143989B1
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쾨니그 클라우스
뮐러 클라우스-헬뮤트
로헤 로다
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클라우스 댄너, 귄터 슈마허
바이엘 아크티엔게젤샤프트
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    • C07D249/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having three nitrogen atoms as the only ring hetero atoms not condensed with other rings
    • C07D249/08—1,2,4-Triazoles; Hydrogenated 1,2,4-triazoles
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Abstract

내용없음

Description

[발명의 명칭]
4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온의 제조방법
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 제초 활성 화합물 제조용 중간 생성물인 4-아미노-1,2,4-트리아졸-5온의 신규한 제조방법에 관한 것이다.
4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온은 카보하이드라지드를 가열하에서 카복실산과 폐환반응시켜 수득한다고 공지되어 있다(참조: Chem. Ber. 98, 3025 [1965]). 이 공정의 단점은 비교적 장시간(10시간)후에야 폐환반응이 유발되며 4-아미노 우라졸을 형성하는 카보하이드라지드의 자기축합반응이 상기 조건하에서 먼저 유발된다는 점이다. 이 공정에서의 목적하는 트리아졸의 수율은 낮다(15 내지 22%)
또한, 4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온은 1,5-디아실-카보하이드라지드를 수성 알칼리의 존재하에서 폐환반응시켜 수득한다고 공지되어 있다. 이를 위해 필요한 1,5-디아실 카보하이드라지드는 우선 카보하이드라지드와 카복실산을 가열시켜 제조한다(참조: Chem. Ber. 98, 3025 [1965]). 이 공정에서의 2단계에 걸친 수율도 또한 만족스럽지 않다.
또한, 4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온은 Nβ-아실카바즈산 에스테르를 하이드라진 수화물과 반응시켜 수득한다고 공지되어 있다(참조: Chem. Ber. 98, 3025 [1965]). 이 공정의 단점도 또한 수율이 낮다는 것이며, 특히, 출발 화합물로서 필요한 Nβ-아실카바즈산 에스테르를 미리 제조해야 한다는 사실이다. 이런 방법의 또 다른 심각한 단점은 특정의 (3-메틸)-4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온만이 수득된다는 것이다. 동일한 조건하에서 동족성 에틸 화합물인 에틸 Nβ-프로피오닐카바제이트에 의한 폐환반응은 더 이상 유발되지 않는다.
또한 하기한 일반식(I)의 4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온은 카보하이드라지드를 가열하에서 오르토에스테르로 폐환반응시켜 수득한다고 공지되어 있다(참조: Chem. Ber. 27, 55 [1894]; J. Prakt. Chem. [2] 52, 454 [1895]; Chem/ Ber. 57, 1321 [1924]; Liebigs Ann. Chem. 475, 120 [1929] 및 Inorganic Synthesis 4, 32 [1953]).
이 공정의 단점은 오르토에스테르가 출발 화합물로서 필요하고, 이들 출발물질 자체는 비용 및 환경적인 이유에서, 전체합성을 거의 불리하게 하는 가수분해 반응이 쉽게 발생하는 중간 단계를 거쳐 진행되는 다단계 합성법을 제조해야 한다는 것이다.
4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온의 또 다른 공지된 제조 방법은 핀너 염(Pinner salt)을 카바즈산 에스테르와 반응시킨 후 계속해서 하이드라진 수화물과 폐환반응시킴을 포함한다(참조: Bull. Soc. Chim. France 1962, 1364; Eur. J. Med. Chem. - Chim. Tjer. 1983, 215; 및 Chimica Acta Turcica 7, 269 [1979]). 이러한 공정의 단점은 총 수율이 낮고, 핀너 염의 제조방법이 수일의 반응시간을 필요로 하고, 수분의 완전한 배제하에서 수행되어야만 한다는 것이다(참조: Ber. dtsch. 초드. Ges. 16, 1643 [1883]; 및 Organic Syntheses, Coll. Vol. I, 5 [1951]).
이제 일반식(I)의 4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온은, 구조식(II)의 카보디하이드라지드를 20 내지 250℃의 온도에서, 경우에 따라, 희석제의 존재하에 및 경우에 따라 반응 보조제의 존재하에 일반식(III)의 니트릴과 반응시키는 공정에 의해 고수율 및 고순도로 수득되는 것으로 본 발명에 의해 밝혀졌다;
Figure kpo00001
상기식에서, R은 치환되거나 치환되지 않은 알킬, 알케닐, 사이클로알케닐, 사이클로알킬, 아르알킬, 아릴 또는 헤테로사이클릴이다.
당해 공정에서, 카보디하이드라지드는 (a) 분리된 형태로 사용되거나 (b) 예비단계에서 제조되어 동일 반응계내에서 추가로 반응할 수 있다.
상기에서 공지된 합성법에 따르면 값이 비싸거나 제조비용이 높은 출발물질을 사용해야 하거나 만족스럽지 못한 수율만이 수득되므로, 본 발명에 따른 반응에 의해, 고순도인 일반식(I)의 화합물이 고수율로 제조됨은 전혀 예상치 못한 놀라운 일이다.
본발명에 따른 공정은 다수의 장점이 있는데, 이들 장점은 사용되는 구조식(II)의 출발물질과 일반식(III)의 출발물질이 상업적으로 구입가능한 값싼 물질이며, 비교적 간단한 방법으로 반응되고 후처리되며, 수율이 일반적으로 공지된 공정과 비교하여 향상될 수 있고, 마지막으로, 공지된 방법에 의해 수득할 수 없는 아미노트리아졸론을 제조할 수도 있다는 것이다.
본 발명에 따른 공정의 특별한 장점은 출발물질로서 사용되는 구조식(II)의 카보디하이드라지드가 분리된 물질로서 사용될 수 있을 뿐만 아니라 또한 통상적인 방법에 의해 예비반응에서 값싼 출발물질로부터 제조될 수 있고 또한 동일반응계내에서, 즉 단일 반응용기 공정(one-pot process)으로 일반식(III)의 화합물과 반응할 수 있다는 점에 있다.
일반식(I)은 본 발명에 따른 공정에 의해 제조되는 4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온의 일반적인 정의를 제공한다. 바람직하게는 본 발명에 따른 공정에 의해 제조되는 일반식(I) 화합물은 R이 각각 (C3내지 C6)-사이클로알킬, 페닐, (C1내지 C4)-알콕시, (C1내지 C4)-알킬아미노, 디-(C1내지 C4)-알킬-아미노, 하이드록실, 아미노 또는 할로겐에 의해 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 8 이하의 직쇄형 또는 측쇄형 알킬 또는 알케닐이거나, 또는 각각 하이드록실, 아미노, 할로겐, 페닐, (C1내지 C4)-알콕시, (C1내지 C4)-알킬아미노 또는 디-{(C1내지 C4)-알킬}-아미노에 의해 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 6이하의 사이클로알케닐 또는 사이클로알킬이거나, 또는 벤질, 페닐, 피리딜 또는 티에닐인 화합물이다.
특히, 본 발명에 따른 공정에 의해 제조되는 일반식(I)의 화합물은 R일 불소 및/또는 염소에 의해 일-, 이- 또는 삼치환 되거나 치환되지 않은 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 2급-부틸, 3급-부틸, 펜틸, 이소펜틸, 2급-펜틸, 3급-펜틸, 사이클로펜텐일, 사이킬로헥센일, 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸 또는 사이클로헥실이거나, 벤질 또는 페닐린 화합물이다.
예를 들어, 카보디하이드라지드 및 피발로니트릴을 출발물질로서 사용하는 경우, 본 발명에 따른 공정에서의 반응의 경로는 하기 식으로 나타낼 수 있다;
Figure kpo00002
본 발명에 따른 공정에서 출발물질로서 사용되는 구조식(II)의 카보디하이드라지드는 상업적으로 구입이 용이한 공지된 물질이다. 이러한 호합물의 가능한 예비제조법 및 동일반응계내의 반응은 하기에 기술하였다.
일반식(III)은 본 발명에 따른 공정에서 출발물질로서 추가로 사용되는 니트릴의 일반적인 정의를 제공한다. 일반식(III)에서, R은 바람직하게는 또는 특히 일반식(I)의 화합물에 대한 기술에서 R에 대해 바람직한 것으로서 또는 특히 바람직한 것으로서 상기에 이미 기술한 정의를 갖는다.
일반식(III)의 출발물질로서 언급될 수 있는 예는 아세토니트릴, 피로피오니트릴, 부티로니트릴, 이소부티로니트릴, 발레로니트릴, 이소발레로니트릴, 사이클로프로판카보니트릴, 사이클로부탄카보니트릴, 사이클로펜탄카보니트릴, 사이클로헥산카보니트릴, 사이클로헥산카보니트릴, 페닐아세토니트릴 및 벤조니트릴이다.
일반식(III)의 출발물질은 공지된 유기 합성 화학물질이다.
출발물질로서 사용되는 구조식(II)의 카보디하이드라지드는 본 발명에 따른 공정을 수행하기 위한 예비 단계에서 제조할 수 있다.
이를 위해, 일반식(IV)의 카본산 유도체를 -30 내지 +180℃, 바람직하게는 -10 내지 +160℃의 온도에서 경우데 따라 희석제의 존재하에, 필요한 경우 반응보조제의 존재하에서 하이드라진 또는 하이드라진 수화물과 반응시킨다.
Figure kpo00003
상기식에서, X 및 Y는 카본산 화학물질계에서 통상적인 이탈그룹이다.
일반식(IV)의 화합물로서 언급될 수 있는 적한한 이탈그릅(X,Y)은 할로겐, 바람직하게는 염소, 아미노, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 직쇄형 또는 직쇄형 알콕시, 특히 메톡시 또는 에톡시 및 아릴옥시, 바람직하게는 펜옥시이다.
X 및 Y는 또한 함께 바람직하게는 탄소수 2 내지 6의 직쇄형 또는 측쇄형 알킬렌디옥시, 특힌 에틸린디옥시 또는 프로필렌디옥시이다.
일반식(IV)의 카본산 유도체는 또한 올리고머성 또는 중합체성 카본산 유도체 성분일 수 있고, 이의 알콜 성분은 디에틸렌 글리콜 등의 옥사알칸디올이다.
일반식(IV)의 출발물질로서 언급될 수 있는 예는 포스겐, 우레아, 메틸 및에틸 클로로포르메이트, 디메틸 및 디에틸 카보네이트, 디페닐 카보네이트, 메틸 및 에틸 카바메이트 및 2-옥소-1,3-디옥솔란(글리콜 카보네이트) 및 프로필렌 카보네이트이다.
일반식(IV)의 출발물질은 공지된 합성 화학물질이다.
4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온의 제조를 위한 본 발명에 따른 공정은-경우에 따라 카보디하이드라지드의 제조를 위한 예비 단계와 같이- 경우에 따라 희석제의 존재하에서 수행한다. 가능한 희석제는 물 이외에도 거의 모든 불활성 유기용매이다. 이들에는 바람직하게는 지방족 및 방향족, 할로겐화되거나 할로겐화되지 않은 탄화수소(예: 펜탄, 헥산, 헵탄, 사이클로헥산, 석유 에테르, 벤진, 리그로인, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌, 메틸렌 클로라이드, 에틸렌 클로라이드, 크로로포름, 사염화탄소, 클로로벤젠 및 o-디클로벤젠), 에테르(예: 디에틸에테르, 디부틸 에테르, 글리콜 디메틸 에테르, 디글리콜 디메틸 에테르, 테트라하이드로푸란 및 디옥산), 디메틸 설폭사이드, 테트라메틸렌 설폰, 헥사메틸포스포르산 트리아미드 및 N-메틸-피롤리돈, 및 최종적으로 알콜(예: 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 2급-부탄올, 3급-부탄올, 펜탄올, 이소펜탄올, 2급-펜탄올 및 3급-펜탄올), 디올(예: 에탄-1,2-디올, 프로판-1.2-디올 및 프로판-1,3-디올), 알콕시 알콜(예: 메톡시에탄올 및 에톡시에탄올) 및 하이드록시아렌(예: 페놀)이 포함된다. 언급된 페놀 및 디올이 희석제로서 특히 바람직하다.
4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온의 제조를 위한 본 발명에 따른 공정은-경우에 따라 카보디하이드라지드의 제조를 위한 예비 단계와 같이- 경우에 따라 반응 보조제의 존재하에서 수행한다. 가능한 반응 보조제는 일반적으로 금속화합물, 바람직하게는 주석 화합물이다. 언급될 수 있는 가능한 반응 보조제는 디부틸주석 디클로라이드, 디메틸 주석 디클로라이드, 디부틸주석 옥사이드, 헥사부틸디스탄옥산, 부틸스탄논산, 디부틸주석 디라우레이트 및 디메틸주석 옥사이드이다.
비양성자성 희석제(예: N-메틸피롤리돈)를 사용하는 경우, H-산 화합물(예: 페놀, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸아민, 디프로필아민 또는 디부틸아민)을 추가 반응 보조제로서 사용하는 것이 또한 유리하다.
반응 온도는 본 발명에 따른 공정에서의 실질적인 범위내에서 가변적이다. 반응은 일반적으로 20 내지 250℃, 바람직하게는 60 내지 200℃의 온도에서 수행된다.
본 발명에 따른 공정은 일반적으로 상압하에서 수행된다. 그러나 승압 또는 감압하에서 수행될 수도 있다.
본 발명에 따른 공정을 수행하기 위해 일반식(III)의 니트릴은 일반적으로 구조식(II)의 카보디하이드라지드 1mol당 0.5 내지 3mol, 바람직하게는 0.8 내지 1.5mol의 양으로 사용한다.
본 발명에 따른 공정을 수행하기 위해 바람직한 첫번째 공정에서, 구조식(II)의 카보디하이드라지드는 상기한 희석제중 하나로 우선 도입한 다음, 일반식(III)의 니트릴 및 경우에 따라 반응 보조제를 첨가한 후 혼합물을 암모니아 방출이 실제로 종결될때까지 바람직하게는 60 내지 200℃의 승온에서 교반시킨다.
일반식(I)의 반응 생성물을 분리시키기 위해, 휘발성분은 감압하에서 증류시킨다. 고형 잔사로서 수득한 생성물은 바람직하게는 재결정화에 의해 정제한다.
본 발명에 따른 공정의 바람직한 두번째 방법에서, 구조식(II)의 카보디하이드라지드는 우선 예비단계에서 일반식(IV)의 카본산 유도체와 하이드라진 또는 하이드라진 수화물로부터 제조하는데, 바람직하게는 하이드라진 또는 하이드라진 수화물을 우선 수욕 또는 빙욕에 도입한 수 서서히 일반식(IV)의 카보산 유도체 중에서 계량함으로써 제조한다. 그런 다음, 반응 혼합물은 일반적으로 승온에서 수 시간동안 교반시킨다. 경우에 따라, 휘발성분(예: 하이드라진 수화물로부터의 물)은 감압하에서 증류시키고 잔사중에 남아있는 구조식(II)의 카보디하이드라지드를 일반식(III)의 니트릴과 상기한 바대로 반응시킨다.
본 발명에 따른 공정에 의해 제조된 일반식(I)의 4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온은 제초제 제조용 중간 생서물로서 사용할 수 있다[참조: US-P 3,884,910 또는 EP-A 294,666].
[제조 실시예]
[실시예 1](화합물I-1번)
Figure kpo00004
카보디하이드라지드 180g(2.0mol)을 에틸렌글리콜 360g 중에 현탁하고 아세토니트릴 90g(2.2mol) 및 디부틸주석 옥사이드 0.5g을 교반시키면서 20 내지 30℃에서 가한다. 그런다음, 반응 혼합물은 약하게 환류 가역(102℃)한 후 환류 온도를 8시간에 걸쳐 170℃로 상승시킨다. 그런 후, 암모니아 방출이 실제로 종결된다. 그런 다음, 혼합물은 감압하(최종적으로 1mbar하)에서 농축건조시키고 잔사는 물 250ml로부터 재결정화시킨다. 융점 225℃의 3-메틸-4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온 176g(이론치의 77%)을 수득한다.
[실시예 2](화합물 I-1번)
Figure kpo00005
카보디하이드라지드 180g(2.0mol), N-메틸-피롤리돈 360g, 에토니트릴 90g(2.2mol) 및 디부틸주석 옥사이드 0.5g의 혼합물을 완만하게 환류가열(122℃)한다. 그런 다음, 디부틸아민 65g을 가하고 환류 온도를 6시간에 걸쳐 160℃로 성승시키면 암모니아 방출이 실제로 종결된다. 휘발 성분을 최종적으로 1mbar하에서 증류시킨 후 잔사는 물 250ml로부터 재결정화 시킨다. 융점 228℃의 3-메틸-4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온 150g(이론치의 67%)을 수득한다.
[실시예 3](화합물 I-1번)
Figure kpo00006
[단일 반응용기 공정]
하이드라진 수화물 1,354g(27.1mol)을 우선 접촉 온도계, 교반기, 적가 펀넬, 단칼럼 및 환류 분류기가 장착된 6ℓ 용적의 4구 플라스크로 얼음냉각시키면서 도입한다. 고체 형태의 디페닐 카보네이트 2,898g(13.5mol)을, 온도가 개시 즉시 발열반응에 의해 40℃ 이상으로 상승되지 않도록, 2시간에 걸쳐 도입한다. 그런다음, 냉각욕은 제거하고 계속해서 혼합물은 추가의 3시간 동안 80℃에서 교반시킨다. 그런후에, 미반응된 하이드라진의 양은 0.4mol이하고 감소된다(HCl에 대한 적정에 의해 측정). 수환된 물은 감압하에서 스트립핑시키고 페놀 428g은 완전한 수펌프 진공(하부온도 약 105℃)하에서 스트립핑시킨다. 진공상태를 질소로 제거한 후, 아세토니트릴 610g(14.9mol)을 등온에서 적가 펀넬을 통해 교반시키면서 가하면 카보디하이드라지드의 일부가 침전물을 형성하지만 배치는 여전히 용이하게 교반될 수 있는 상태로 존재한다. 온도는 서서히 가열시켜 점차 증가시키고 아세토니트릴 환류(환류분류기를 완전 환류되도록 조절)를 118℃의 하부 온도에서 시작하면 NH3가 약하게 방출되기 시작된다. 기체 스트림은 안전하나 세척 병 및 비역류 밸브를 통해, 제조된 묽은 황산의 분획(지시약:브로모 페놀 블루)으로 도입시키고 이러한 방법으로 반응의 진행을 모니터링해본다. 18시간동안 하부 온도는 아세토니트릴의 감소에 의해 136℃로 상승되고 NH3방출은 훨씬 격렬해진다. 추가의 3시간후에(하부 온도 150℃) 이론치 양의 절반인 암모니아가 분리된다. 온도는 추가고 상승시키고 추가의 4시간후에는(온도:170℃) 80%의 NH3가 유리된다. 배치를 추가의 6시간 동안 180℃에서 교반시키면 NH3의 양이 이론치의 98%가 된다. 먼저 저비등 성분이, 이어서 페놀이 감압하에서 증류된다.
압력은 하부온도가 격렬한 증류하에서 160 내지 180℃로 일정하게 되도록 조절한다. 이에 의해 최종 생성물의 조기 결정화를 방지한다. 80 내지 85%의 페놀을 증류할 경우 가열기 및 교반기는 작동정지시키고 압력은 신속하게 15mbar로 감소시킨 후 잔류 페놀은 증류시키고 이어서 배치는 결정으로서 고체화 시킨다. 냉각시킨후, 플라스크 내용물 1,800ml와 비등시킴으로써 용해시킨다.
소량의 페놀 잔류물은 30ml를 증류시킴으로써 방출시키고 디에틸아민 82g(1.1mol)은 80℃에서 측량하며 과량의 디에틸아민(0.4mol)은 초기 증류에 의해 분리시킨 후 맑은 황색 용액을 유리 비이커로 따라 붓는다. 10℃로 냉각시킨 후 결정화된 아미노트리아졸론을 흡입여과하고 냉각 수성 에탄올 500ml로 세척한 후 진공하에 100℃에서 건조시킨다. 융점 230℃의 3-메틸-4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온 1,102g(이론치의 71%)을 수득한다.
[실시예 4](화합물 I-1번)
Figure kpo00007
[단일 반응용기 공정]
페놀 1,270g을 80℃로 가열하고 우레아 810g(13.5mol)및 하이드라진 수화물 1,350g(27mol)을 가한다. 혼합물을 추가로 가열하는 동안 암모니아는 110℃에서부터 격렬하게 분해된다. 온도는 4시간에 걸쳐 125℃로 상승시키고 암모니아 13.5mol을 묽은 황산 중에서 수거한다. 그런 다음, 암모니아가 역류하는 물에 의해 복귀되어 평형화되기 때문에 기체 방출이 중단된다. 그런 다음, 물 및 암모니아는 50% 환류하에서 증류시키고 온도는 계속해서 상승시킨다. 하부온도를 5시간에 걸쳐 150℃가 되게 하면서 이 동안에 암모니아 12.15mol, 물 24.3mol 및 하이드라진 3mol을 함유하는 화합물 800g을 증류한다. 그런후에 혼합물은 하이드라진 3.5mol로 가득하게 하고 140℃로 가열시킨다. 아세토니트릴(초기양 약 100ml) 554g(13.5mol)을 130 내지 140℃에서 적가함으로서 계속해서 환류시킨다. 아세토니트릴 모두를 7시간 동안 상기 방법으로 가할 수 있으며, NH38mol이 이 반응중에 형성된다. 환류하에서 추가의 7시간동안에 걸쳐 온도가 160℃에 도달하면 분리된 암모니아의 총양은 39mol(이론치의 96.3%)로 증가된다. 그런후에, 페놀은 실시예 3에서처럼 증류하고 잔사는 물 1,750ml중에 용해시킨다. 밀야의 페놀을 초기 증류에 의해 제거한다. 10℃로 냉각시킨 후, 생성물은 흡입여과하고 50%의 냉각된 에탄올로 세척한 후 건조시킨다. 융점 230℃의 3-메틸-4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온 926g(이론치의 60%)을 수득한다
[실시예 5](화합물 I-1번)
Figure kpo00008
페놀 1,175g, 에틸 카바메이트 1,113g(12.5mol) 및 하이드라진 수화물 1,250g(25mol)을 가열 환류(하부 온도 117℃)한다. 이 과정도중에, 암모니아 3mol을 90분 동안 유리시키면 기체 방출이 중단된다. 알콜, 물, 암모니아 및 하이드라진의 혼합물을 75%의 환류하에서 증류시키고 온도는 계속적으로 증가시킨다. 6시간후에 160℃에 도달한다. 그런 다음, 물 22.5mol(이론치의 90%), 에탄올 10mol(이론치의 80%), 암모니아 7mol(이론치의 56%) 및 하이드라진 2mol을 함유하는 화합물 약 1,100g을 증류한다.
그런후에, 혼합물은 80℃에서 하이드라진 수화물 2mol로 가득하게 하고 아세토니트릴 513g(12.5mol)을 가하고 혼합물은 약한 환류하에서 교반시킨다. 7시간 후에(하부 온도 140℃), 추가의 아세토니트릴 102g(2.5mol)을 가한다. 15시간 후에, 최종적 온도는 160℃이다. NH3의 방출이 중단된다. 혼합물은 실시예 4에서처럼 후처리한다. 융점이 230℃인 3-메틸-4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온 880g(이론치의 62%)을 수득한다.
[실시예 6](화합물 I-1번)
Figure kpo00009
[단일 반응용기 공정]
페놀 1,650g, 하이드라진 수화물 1,150g(23mol) 및 디에틸 카보네이트 1,298(11mol)의 혼합물을 30분 동안의 환류하에서 가열한다. 그런 다음, 알콜, 물 및 하이드라진 1.5mol을 75%의 환류하에 160℃ 이하의 하부 온도로 증류시킨다. 80℃로 냉각시킨 후, 디부틸주석 옥사이드 1g 및 아세토니트릴 451g(11mol)을 가하고 혼합물은 환류가열(120℃)한다. 온도는 8시간 동안 아세토니트릴 함량을 감소시킴으로써 160℃의 제한온도로 증가시킬 수 있다. 그런ㄷ kdma, 기체 방출은 중단된다. 소량의 물, 알콜 및 아세토니트릴을 증류시킨후, 페놀을 실시예 3에서 처럼 증류시키며, 잔사는 H2O 900ml로부터 재결정화시킨다. 융점 230℃의 3-메틸-4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온 770g(이론치의 61%)를 수득한다.
[실시예 7](화합물 I-2번)
Figure kpo00010
실시예 3과 유사하게, 페놀중 카보디하이드라지드의 용약을 디페닐 카보네이트 2,264g(10.6mol) 및 하이드라진 수화물 1,058g(21.2mol)로부터제조하고 감압하에서 거의 탈수시킨다. 디메틸주석 옥사이드 1g 및 이소부티로니트릴 803g(11.6mol)을 가한후, 혼합물은 환류하에서 10시간 동안 가열한다(초기 온도 138℃, 최종 온도 185℃). 그런 다음, 휘발성분은 감압하에서 증류시키고 잔사는 온소 1.5ℓ에 용해시킨다. 디에틸아민 116g(1.6mol)을 80℃에서 가한 다음 소모되지 않은 아민 및 잔류 페놀을 증류시킨다. 10℃로 냉각시킨후, 생성물을 흡입여과하고 냉수로 세척시킨후 건조시킨다. 융점 172℃의 3-이소프로필-4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온 1,129g(이론치의 75%)을 수득한다
[실시예 8](화합물 I-3번)
Figure kpo00011
실시예 3과 유사하게, 페놀중 카보디하이드라지드의 용액은 하이드라진 수화물 1,900g(38mol) 및 디페닐 카보네이트 4,066(19mol)로부터 제조하고 수화된 물을 유리시킨다. 그후에, 페놀 1,600mol을 또한 공간의 더 우수한 활용을 위해 진공중에서 증류시킨다. 80℃에서 진공은 질소로 제거한 다음 디부틸주석 디클로라이드 30g 및 피발로니트릴 1,577g(19mol)을 가한다. 가열중에 125℃에서 NH3가 격력하게 방출되기 시작한다. 5시간동안 환류시킨후 추가의 피발로니트릴 158g(1.9mol)을 가하고 혼합물은 4시간동안 180℃로가열한다. 그런 다음 기체방출이 종결된다. 혼합물은 실시예 3과 유사하게 증발 건조시키고 잔사는 3ℓ의 고온 디메틸포름아미드중에서 용해시킨다. 10℃로 냉각시킨 후 흡입여과하고 냉수로 세척시킨후 150℃에서 진공하에 건조시킨 다음 융점 248℃의 트리아졸론 1,703g(이론치의 57.4%)를 수득한다. 추가의 화합물 320g(이론치의 10.8%)을, 모액을 빙수에 붓고 형성된 침전물을 분리시킴으로써 수득한다. 총 수율: 3-3급 부틸-4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온 2,023g(이론치의 68%).
[실시예 9](화합물 I-4번)
Figure kpo00012
실시예 3과 유사하게, 페놀중 카보디하이드라지드의 용액을 하이드라진 수화물 3,200g(64mol) 및 디페닐 카보네이트 6,848g(32mol)로부터 제조하고 수화된 물과 페놀 1500ml를 증류시킨다. 디메틸주석 옥사이드 3g 및 프로피오니트릴 1,848g(33.6mol)을 가한 후에 혼합물을 약하게 환류가열(125℃)시킨다. 온도는 계속적인 환류하에 11시간에 걸쳐 180℃로 상승될 수 있다. 그런 후, 암모니아 방출이 종결된다. 페놀은 감압(15mbar로 감소)하에 160℃의 하부온도에서 증류시키며 잔사는 액체로서 남아있다. 따라서, 잔류 페놀은 오일 펌프를 사용하여 1mbar 하에서 제거한다. 냉각시킨 후, 잔사는 온수 3ℓ에 용해시킨다. 디에틸아민 80ml 및 타르타르산 10g을 (촉매에 의해 야기되는 약간의 혼탁도를 제거하기 위해) 이 용액을 가한다. 과량의 디에틸아민 및 미량의 페놀은 초기증류엥 의해 제거한다. 10ℓ로 냉각시킨 후 생성물은 흡입여과하고 냉각된 50%의 에탄올 500ml로 세척한후 100℃에서 진공하에 건조시킨다. 융점 171℃의 3-에틸-4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온 3,478g(이론치의 85%)을 수득한다.
[실시예 10](화합물 I-5번)
Figure kpo00013
실시예 3과 유사하게, 페놀중 카보디하이드라지드의 용액을 하이드라진 수화물 1,100g(22mol) 및 디페닐 카보네이트 2,354h(11mol)로부터 제조하고 탈수시킨다. 디부틸주석 옥사이드 0.5g, 사이클로프로필시아나이드 774g(11.5mol) 및 석유 에테르 (비등 범위 80 내지 90℃) 100ml를 80℃에서 가한다. 이 혼합물은 5시간동안 환류하에 가열한다(초기 온도 130℃, 최종 온도 170℃). 휘발성분은 진공하에서 증류하고 잔사는 물 2ℓ에 용해시킨다. 디에틸아민 38ml 및 타르타르산 5g을 가한후 혼합물을 초기 증류시키고 냉각시킨후 생성물을 흡입여과한다. 융점 183℃의 2-사이클로프로필-4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온 1,172g(이론치의 80%)을 수득한다.
[실시예 11](화합물 I-1번)
Figure kpo00014
[단일 반응용기 공정]
하이드라진 수화물 400g(8mol)을 글리콜 카보네이트 704g(8mol)과 에틸렌 글리콜 300g의 혼합물에 물로 냉각시키면서 가하고 혼합물은 50℃에서 60분 동안 교반시킨다. 그런 다음, 물 131g을 수펌프 진공하에서 증류시킨다. 추가의 하이드라진 수화물 400g(8mol), 아세토니트릴 361g(8.8mol) 및 디부틸주석 옥사이드 1g을 가한 후, 혼합물은 환류하에서 60시간 동안 가열한 다음 실시예 10에서 처럼 후처리한다. 융점 231℃의 3-메틸-4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온 574g(이론치의 63%)을 수득한다.
[실시예 12](화합물 I-1번)
Figure kpo00015
[단일 반응용기 공정]
실시예 3과 유사하게, 페놀중 카보디하이드라지드의 용액을 하이드라진 수화물 1,300g(26mol) 및 디페닐 카보네이트 2,782(13mol)로부터 제조하고 탈수시킨다. 아세토니트릴 560g(13.65mol) 및 디부틸주석 옥사이드 2g을 가한 후, 혼합물은 100℃에서 70시간 동안 교반시키고, 이어서, 160℃로 신속히 가열시킨다. 실시예 3과 유사하게 후처리하여 융점 231℃의 3-메틸-4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온 1,126g(이론치의 76%)을 수득한다.

Claims (8)

  1. 구조식(II)의 카보디하이드라지드를 일반식(III)의 니트릴과 반응시킴을 특징으로 하여, 일반식(I)의 4-아미노-1,2,4-트리아졸-5-온을 제조하는 방법
    Figure kpo00016
    상기식에서, R은 치환되거나 치환되지 않은 알킬, 알키닐, 사이클로알케닐, 사이클로알킬, 아르알킬, 아릴 또는 헤테로사이클릴이다.
  2. 제1항에 있어서, R이 각각 (C3내지 C6)-사이클로알킬, 페닐, (C1내지 C4)-알콕시, (C1내지 C4)-알킬아미노, 디-{(C1내지 C4)-알킬}-아미노, 하이드록실, 아미노 또는 할로겐에 의해 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 8 이하의 직쇄형 또는 측쇄형 알킬 또는 알케닐이거나, 각각 하이드록실, 아미노, 할로겐, 페닐, (C1내지 C4)-알콕시, (C1내지 C4)-알킬아미노 또는 디-{(C1내지 C4)-알킬}-아미노에 의해 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 6 이하의 사이클로알케닐 또는 사이클로알킬이거나, 벤질, 페닐, 피리딜 또는 티에닐인 일반식(I)의 화합물이 수득됨을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 구조식(II)의 카보디하이드라지드가, 일반식(IV)의 카본산 유도체를 하이드라진 또는 하이드라진 수화물과 반응시킨 후 이 생성물을 동일 반응계내에서 일반식(III)의 화합물과 추가로 반응시키는 예비단계에서 제조됨을 특징으로 하는 방법.
    Figure kpo00017
    상기식에서, R은 제1항에서 정의한 바와 같고, X 및 Y는 각각 이탈 그룹이다.
  4. 제1항에 있어서, 반응이 반응 보조제의 존재하에서 수행됨을 특징으로 하는 방법
  5. 제4항에 있어서, 금속 화합물 특히 디부틸주석 디클로라이드, 디메틸주석 디클로라이드, 디부틸주석 옥사이드, 헥사부틸디스탄옥산, 부틸스탄논산, 디부틸주석 디라우레이트 및 디메틸주석 옥사이드가 사용되는 방법.
  6. 제4항에 있어서, 비양성자성 희석제가 사용되는 경우, H-산 화합물이 반응보조제로서 추가로 사용될 수 있는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 반응이 20 내지 250℃의 온도에서 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 일반식(III)의 니트릴이 구조식(II)의 카보디하이드라지드 1mol당 0.5 내지 3mol의 양으로 사용됨을 특징으로 하는 방법.
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