KR0172014B1 - 히드록실아민에테르와 그 염의 제조 방법 및 이를 위한 중간체 - Google Patents

히드록실아민에테르와 그 염의 제조 방법 및 이를 위한 중간체 Download PDF

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알브레쉬트 하레우스
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하랄트 랑
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카를 프리드리히 방게르트, 안드레아즈 비베르바흐
바스프 악티엔게젤샤프트
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07C251/00—Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton
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Abstract

히드록실아민 에테르1
(상기 식에서 X는 NO2, CN, 할로겐, 알킬 또는 할로알킬이고 Y는 H, NO2, CN, 할로겐, 알킬 또는 할로알킬이고, n은 Y 및 모든 라디칼 X가 수소인 경우 0∼2또는 1∼4이고 Alk는 치환된 또는 치환되지 않은 알킬렌이다) 및 그들의 무기산 또는 강유기산과의 염은 히드록시미노 화합물Ⅱ
(상기 식에서 R1은 알킬, R2는 알킬 또는 알콕시이고 또는 R1+R2는 알킬렌 사슬을 형성한다) 또는 그의 상응하는 음이온을 염기로서 알칼리 금속 히드록시드, 알칼리 금속 알코올레디트, 알칼리 금속 이카르보네이트, 도는 알칼리금속카르보네이트의 존재하에 직접적으로 알킬화제Ⅲ
(상기 식에서, R3는 치환된 또는 비치환된 알킬 또는 치환된 또는 비치환된 페닐이다)와 반응시킴으로써 옥시미노 유도체Ⅳ
를 얻고 이 유도체를 무기산 또는 강유기산에 의해서 절단시키므로써 Ⅰ의 염을 얻고 원한다면, 이를 염기에 의해 유리 화합물Ⅰ로 전환시킨다.
히드록실아민 에테르Ⅰ은 농작물 보호제 또는 약물을 위한 중간체이다.

Description

[발명의 명칭]
히드록실아민에테르와 그 염의 제조방법 및 이를 위한 중간제
[발명의 상세한 설명]
[히드록실아민에테르와 그 염의 제조방법 및 이를 위한 중간제]
본 발명은 식 1의 히드록실아민 에테르 및 그들의 무기산 또는 강유기산과의 염의 제조 방법에 관한 것이다.
상기 식에서, 변수들은 하기 의미를 갖는다.
X는 니트로, 시아노, 할로겐, C1-C4-알킬 및 C1-C4-할로알킬이고,
Y는 수소, 니트로, 시아노, 할로겐, C1-C4-알킬 및 C1-C4-할로알킬이고,
n은 Y및 모든 라디칼 X가 할로겐인 경우, 0∼2 또는 1∼4이고 A1k는 원한다면 1내지 3개의 C1-C3-알킬기를 수반할 수 있는 C2- 또는 C3-알킬렌 사슬이다.
본 발명은 나아가 하기식 IVa의 신규 옥시미노 유도체에 관한 것이다.
상기 식에서, 변수들은 다음 의미를 갖는다.
R1는 C1-C4-알킬이고,
R2는 C1-C4-알킬 또는 C1-C6-알콕시이고,
R1과 R2는 함께 C4-C6-알킬렌을 형성하고,
X는 니트로, 시아노, 할로겐, C1-C4-알킬 및 C1-C4-할로알킬이고,
Ya는 수소, 니트로, 시아노 또는 할로겐이고,
m은 Y가 니트로, 시아노 또는 할로겐 일 때, 0∼2 이고, Y가 수소이고, X가 니트로, 시아노 또는 C1-C4-알콕시일 때 1이고, Y가 수소일 때 2 또는 3이고, A1k는 원한다면 C1-C3-알킬기를 1내지 3개 수반할 수 있는 C2- 또는 C3-알킬렌 사슬이고, R1및 R2가 모두 메틸일 때, Alk는 -(CH2)3이고, Xn은 2,5-Cl2이고, Y는 염소일수는 없다.
화합물Ⅰ의 제조는 히드록실아민의 직접적인 O-알킬화에 의해서 수행될 수는 없고 보호기를 사용하는 방법이 요구된다. 화합물 Ⅰ을 함유하는 형태의 히드록실 아민 에테르를 합성하는 이와 같은 방법은 예를 들면 호우벤-베일(Houben-Weyl)의 문헌(Methoden der organischen Chimie, Volum E16a, 1990, page 214 et esq)에 기재되어 있다. 이 문헌은 또한 소위 N-히드록시프탈리미드 방법을 개시하는데, 유럽 특허 출원 제456 112호, 독일 특허 출원제42 04 203호 및 동 제42 04 206호에 따르면 이 방법에 의해서 화합물 식Ⅰ의 형태의히드록실아민 에테르가 지금까지 제조되어 왔다. 그러나, 이 방법은 산업적 용도에 불리한 점을 가지고 있다. 다라서, 보호기의 제거는 목적하는 O-치환된 히드록실아민 뿐만 아니라 일반적으로 불필요한 커플링 생성물(예를 들면, 히드라진으로 절단시 프탈릭히드라지드)도 가져온다. 사용된 보호기의 회수는 또한 대개 불가능하다.
문헌[J. Agric. Food Chem. 38(1990),514]은 용매로서 디옥산내에서 칼륨3급-부틸레이트의존재하에 아세톤 O-[-3-(4-페녹시-페녹시)프로필]옥심의 제조 방법을 개시하고 있다. 그러나, 기술된 방법은 과량의 용매가 소비되기 때문에 옥시미노 유도체 Ⅳ의 산업적 제조에는 적절하지 않다. 소량의 용매를 사용하는 상응하는 반응은 이 경우에 점성이 있는 유화액이 얻어지기 때문에 불가능하다.
또 다른 문헌[J. Am. Chem. Soc.74(1952), 3956]은 그 중에서도 2-페녹시에틸브로마이드와 아세톤옥심의 나투룸염과의 축합(비록 공정 조건에 관한 정보는 기재되어 있지 않지만)생성된 옥심 에테르의 염산염으로의 절단이 기재되어 있다.
독일 특허 출원 제 26 51 083호, 독일 특허 출원 제26 51 085호 및 일본 특허 출원 제91/258 757호에서는 기술적으로 다루기 힘든 비교적 값비싼 염기들, 예를 들면 알칼리 금속 수소화물(예, 수소화나트륨), 알칼리 금속 아미드(예, 나트륨 아미드), 또는 유기 금속 화합물(예, 부틸리튬)이 화합물Ⅱ를 포함하는 형태의히드록시미노 유도체와의 알킬화 반응에 사용된다. 이들 반응은 기술적으로 복잡합 무수 조건하에서 수행되어야 한다.
옥시미노 유도체 Ⅳ중 일부는 살충제로서 미합중국 특허 제4, 647, 698호(특허의 식(B)참조) 에 이미 기재되어 있다. 이 특허는 수소화나트륨이 히드록시미노화합물 Ⅱ 및 화합물Ⅲ을 포함하는 형태의 알킬화제로부터 상기 옥시미노 유도체를 제조하기 위한 염기로서 존재한다고 기재하고 있다. 여기서 단점은 불활성 기체하에 행해지는 기술적으로 복잡한 절차이다.
문헌[Bioorg, Khim, 12(1986), 1662]에 따르면, 1-(1-에톡시에틸리덴아미노옥시)-2-페녹시에탄은 메탄올에서 1-(1-에톡시에틸리덴아미녹시)-2-브로모에탄올 나트륨 페놀레이트와 반응시킴으로써 얻어질 수 있다. 그러나, 여기서 단점은 처음 언급한 반응 물질이 단지 28%의 수율로 얻어질 수 있을 뿐이고, 생성물 자체도 단지 40%의 수율로 형성된다는 것이다.
나아가 유럽 특허 출원 제 023560호에 따르면, 임의 케톡심이 (시클로)알킬 또는 아릴 알킬 할리드와 반응하여 O-치환된 케톡심이 생성될 수 있다. 이 문헌은 알킬화제로서 화합물Ⅲ을 포함하는 형태의 술폰산 에스테르의 사용을 언급하고 있지는 않는다.
R2가 C1-C4-알킬인 옥시미노 유도체 Ⅵ의 가수분해에 관하여, 문헌들은 단지 유사한 실시예를 소수로 개시한다. 따라서, 바야바 등(Bajwa et al.)은 문헌[Heterocycles 20 (1983), 839]에서, R1및 R2가 각각 메틸이고 Alk가 1,3-프로필리덴이며 Y가 염소이고 X2가 2,5-디클로로인 식Ⅵ의 화합물을 염산, 에탄올 및 물의 혼합물에서 가수분해시켜 상응하는 히드록실아민 에테르 Ⅰ을 염산염의 형태로 얻었다.
본 발명의 목적은 히드록실아민 에테르Ⅰ을 좀더 용이하게 제조할 수 있도록 하는 것이다.
따라서, 히드록실아민 에테르 Ⅰ및 그들의 무기산 또는 강 유기산과의 염을 제조하는 방법을 발견하였으며, 여기서 식Ⅱ의 히드록시미노 화합물 도는 상응하는 식Ⅱ의 음이온
(상기에서 R1는 C1-C4-알킬이고, R2는 C1-C4-알킬 또는 C1-C6-알콕시이거나 또는 R1및R2는 함께 C4-C6-알킬렌 사슬을 형성한다.) 이, 염기로서 알칼리 금속 히드록시드,알칼리 금속 알코올레이트, 알칼리 금속 비카르보네이트 또는 알킬리 금속 카르보네이트의 존재하에 직접 하기 식 Ⅲ의 알킬화제
(상기 식에서, R3는 C1-C4-알킬, C1-C4-할로알킬 또는 치환된 또는 비치환된 페닐이다. )와 반응하여 하기 식Ⅳ의 옥시미도 유도체
가 얻어지고, 이어서 이 유도체 Ⅳ가 유기산 또는 강 유기산에 의해 절단되어 상응하는 식Ⅰ의 염이 얻어지고, 원한다면, 후자는 염기에 의해서 유리 화합물Ⅰ로 전환된다.
나아가, 식 IVa의 신규 옥시미노 유도체를 발견하였다
라디칼 R1, R2, X, Y, 및 Alk는 하기의 특정한 의미를 갖는다.
R1은 C1-C4-알킬인데, 예를 들면 메틸, 에틸, n-프로필, 1-메틸에텔, n-부틸, 1-메틸프로필, 2-메틸프로필 및 1,1-디메틸에틸이고, 바람직하게는 메틸, 에틸, n-프로필, n-부틸 및 1-메틸에틸이고 특히 메틸 및 에틸이며,
R2는 메틸, 에틸, n-프로필, 1-메틸에틸, n-부틸, 1-메틸프로필, 2-메틸프로필, 1,1-디메틸에틸 또는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 1-메틸에톡시, n-부톡시, 1-메틸프로폭시, 2-메틸프로폭시, 1,1-디메틸에톡시, n--펜틸옥시, 1-메틸부톡시, 2-메틸부톡시, 3-메틸부톡시, 2,2-디메틸프로폭시, 1-에틸프로폭시, n--헥실옥시, 1,1-디메틸프로폭시, 1,2-디메틸프로폭시, 1-메틸펜틸옥시, 2-메틸펜틸옥시, 3-메틸펜틸옥시, 4-메틸펜틸옥시, 1,1-디메틸부톡시, 1,2-디메틸부톡시, 1,3-디메틸부톡시, 2,2-디메틸부툭시, 2,3-디메틸부톡시, 3,3-디메틸부톡시, 1-에틸부톡시, 2-에틸부톡시, 1,1,2-트리메틸프로폭시, 1,2,2-트리메틸프로폭시, 1-에틸-1-메틸프로폭시, 1-에틸-2-메틸프로폭시인데 바람직하게는 메틸에틸, n-프로필, n-부틸 및 메톡시, 에톡시 n-프포폭시 및 n-부톡시이고, 특히 메틸, 에틸, 메톡시 및 에톡시이거나, 또는 R1과 R2는 함께 C4-C6-알킬렌 사슬, 예를 들면 -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-를 형성하고,
X는 니트로, 시아노, 불소, 염소, 브롬 및 요오드, 특히 불소 및 염소, C1-C4-알킬, 예를 들면 메틸, 에틸, n-프로필, 1-메틸에틸, n-부틸, 1-메틸프로필, 2-메틸프로필 또는 1,1-디메틸에틸 바람직하게는 메틸, 에틸, n-프로필 또는 n-부틸, 특히 메틸 또는 에틸, 또는 C1-C4-할로알킬, 특히 플루오로메틸, 디프루오로메틸, 트리플루오로메틸, 클로로플루오로메틸, 디클로로플루오로메틸, 클로로디플루오로메틸, 1-플루오로에틸, 2-플루오로에틸, 2,2-디플루오로에틸, 2,2,2-트리플루오로에틸, 2-클로롤-2-플루오로에틸, 2-클로로-2, 2-디플루오로에틸, 2,2-디클로로-2-플루오로에틸, 2,2,2-트리클로로에틸 및 펜타플루오로에틸, 바람직하게는 트리플루우로메틸, 디플루오로메틸, 및 플루오로메틸이고,
Y는 수소,니트로, 시아노, 불소, 염소, 브롬 및 요오드, 특히 불소 및 염소, X에서 기술된 것과 같은 C1-C4-알킬, 바람직하게는 메틸, 에틸, n-프로필, 또는 n-부틸, 특히 메틸 또는 에틸, X에서 기술된 것과 같은 C1-C4-할로알킬, 특히 C1또는 C2-할로알킬, 바람직하게는 트리플루오로메틸, 디플루오로메틸, 및 플루오로메틸이고, Alk는 1,2-에틸렌 또는 1,3-프로필렌인데, 이들 모두 비치환되거나 또는 1내지 3개의 알킬기C1-C3-알킬기, 예를 들면 메틸, 에틸, n-프로필 및 1-메틸에틸, 바람직하게는 메틸 및 에틸, 특히 메틸을 가질 수 있다.
R1및 R2는 각각 특별히 C1-C4-알킬이다.
신규 옥시미노 유도체 IVa중에서, 특히 바람직한 것은
R1이 C1-C4-알킬, 바람직하게는 메틸, 에틸, n-프로필 또는 이소프로필, 특히 메틸 또는 에틸이고,
R2이 C1-C4-알킬, 바람직하게는 메틸, 에틸, n-프로필 또는 이소프로필, 특히 메틸 또는 에틸, C1-C4-알콕시이고, 바람직하게는 메톡시,에톡시, n-프로폭시 또는 이소프로폭시, 특히 메톡시 또는 에톡시이고,
X가 할로겐, 특히 불소 또는 염소이고,
Ya가 수소 또는 할로겐, 바람직하게는 불소 또는 염소, 특히 염소이고,
m은 Y가 할로겐일 때 0또는 1이거나, Y가 수소일 때 2, 특히 0이며,
Alk가 1 또는 2개의 메틸 및 (또는) 에틸기를 갖는 1,2-에틸렌 또는 1-3프로필렌 사슬인 것들이다.
히드록시미노 화합물Ⅱ는 일부의 경우에 시판되고 있거나 또는 문헌(예를 들면 미합중국 특허 제4, 743, 701호 참조)으로부터 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다.
알킬화제Ⅲ은 일부의 경우에 공지되어 있거나 또는 문헌으로부터 공지된 방법에 의해서 제조될 수 있다.
하기 두 식은 페녹시알카노산 또는 그들의 에스테르로부터 화합물Ⅲ을 제조하는 것이 가능한 합성 경로 중 하나를 도식적으로 보여준다. 테트라히드로푸란과 같은 불활성 용매내에서 적절한 환원제, 에를 들면 수소화알루미늄리튬 또는 봉수소화나트륨과 반응시킴으로써, 페녹시알칸을 V[예를 들면, J. Pharmacol. Chemother, 7(1952), 197참조)를 수득하였다.
*) 비치환된 또는 C1-C3-알킬기로 치환된
R3=수소 또는 저급 알킬
이어서, 페녹시알칸을 V이 무기 또는 유기산 할라이드와 반응함으로써 알킬화 제Ⅲ으로 전환될 수 있다. 예를 들면, CH3-SO2-O에 있어서 히드록실의 교환은 3급 아민의 존재하에 메탄술포닐 클로라이드로 수행된다.
만일 페녹시알칸을 V의 히드록실기가 염소, 브롬(예를 들면 3급 아민의 존재하에 삼브롬화인에 의해서), 또는 요오드로 대체된다면 알킬화제Ⅲ대신에 사용될 수 있는 할로겐화된 알킬화제Ⅵ가 얻어진다.
상기 식에서 Hal은 염소, 브롬 또는 요오드이다.
구체적으로, Ⅱ와 Ⅲ의 반응은 다음과 같이 행해진다.
대개, 반응 온도는 20내지 150℃, 바람직하게는 40 내지 120℃, 특히 60 내지 100℃이다.
적절한 염기의 예로는 알칼리 금속 히드록시드, 예를 들면 수산화나트륨, 및 수산화칼륨, 알칼리 금속 알코올레이트, 예를 들면 리튬 메틸레이트, 나트륨 메틸레이트, 칼륨 메틸레이트, 리튬 에틸레이트, 나트륨 에틸레이드, 칼륨 에틸레이트, 나트륨 3급-부틸레이트 및 칼륨 3급-부틸레이트, 알칼리 금속 카르보네이트, 예를 들면, 탄산나트륨 및 탄산칼륨, 및 알칼리 금속 비카르보네이트, 예를 들면 중탄산나트륨 및 중탄산칼륨이 있다.
전술한 나트륨 화합물, 특히 수산화나트륨 및 나트륨 메틸레이트가 특히 바람직하다.
염기는 편의상 화합물Ⅱ를 기준으로 등가량으로 사용된다.
비양자성 쌍극성 용매의 정의에 관해서는 문헌[Chr. Reichardt, Lsungsmittel-Effekte in der organischen Chemice, Verlag Chemis 1969]을 참조할 수 있다. 비양자성 쌍극성 용매는 특히 수소 다리 공여자가 아니고 뚜렷한 상극 모멘트(2.5 Debye 보다 큰μ)를 가지며 높은 유전상수(15보다 큰 ε)를 갖는 용매들을 의미하는 것으로 이해된다.
적절한 비양자성 쌍극성 용매의 예로는 술폭시드, 예를 들면 디메틸 술폭시드, 디에틸 술폭시드, 디메틸술폰, 디에틸술폰, 메틸에딜술폰, 테트라메틸렌 술폰, 니트릴, 예를 들면 아세토니트릴, 벤조니트릴, 부티로니트릴, 이소부티로니트릴, m-클로로벤조니트릴, N,N-이치환된 카르복스아미드, 예를 들면 디메틸포름아미드, N,N-디메틸밴즈아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸페닐아세트아미드, N,N-디메틸시클로헥산카르복스아미드, N,N-디메틸프로피온아미드 및 동종 카르복실산 피페리디드, 카르복실산 모르폴리드, 카르복실산 피롤리디드, 상응하는 N,N-디에틸-, N,N-디-n-프로필-, N,N-디이소프로필-, N,N-디이소부틸-, N,N-디벤질-, N-메틸-N-페닐- 및 N-시클로헥실-N-메틸카르복스아미드, N-메틸포름아닐리드, N-알킬락탐, 예를 들면 N-에틸피롤리돈, N-옥틸피롤리돈, N-시클로헥실피롤리돈, N-메틸피롤리돈, N-부틸피롤리돈, 사치환된 환 및 비환 우레아, 에를 들면 테트라메틸우레아, 테트라부틸우레아, 1,3-디메틸-2-이미다졸리논, 1,3-디메틸-3,4,5,6-테트라히드로-2(1H)-피리미돈, 및 전술한 용매들의 혼합물이 있다. N,N-디알킬-치환된 카르복스아미드, 예를 들면 디메틸포름아미드 및 디메틸아세트아미드, 또는 N-알킬치환된 락탐, 예를 들면 N-메틸피롤리돈이 바람직하다.
용매 도는 용매 혼합물은 일반저긍로히드록시미노 화합물 Ⅱ의 몰당 0.3 내지 1.0ℓ, 바람직하게는 0.4 내지 0.8ℓ, 특히 0.5 내지 0.7ℓ의 양으로 사용된다.
출발 물질Ⅱ 및 Ⅲ은 일반적으로 같은 몰의 양으로 사용되나 수율을 최적화하기 위해서는 Ⅱ를 Ⅲ에 기초할 때 0.1 내지 0.5, 바람직하게는 0.2 내지 0.4, 특히 0.2 내지 0.3의 과량의 몰당량으로 사용하는 것이 유리할 수 있다.
반응이 끝난 후에 사용된 용매의 대부분은 감압하에 증류에 의해서 회수될 수 있다. 실온에서 물이 잔류물에 첨가된 후에 생성물 Ⅳ가, 원한다면 예를 들면 툴루엔 및 시클로헥산과 같은 탄화수소도 추출함으로써 분리될 수 있다. 만일 옥시미노 유도체Ⅳ가 순수한형태로 제조된다면, 조 생성물은 통상적인 방법, 예를 들면 결정화 또는 감압하에 분별 증류에 의해서 정제될 수 있다.
반응 자체를 위해서는, 우선 히드록시미노 화합물Ⅱ 용액을 제조하고, 염기를 첨가하고, 이어서 이 혼합물을 반응 온도로 맞추고, 당분간 교반시켜 염을 형성한 후, 원한다면 용액내에서 알킬화제Ⅲ을 첨가하는 것이 유리하다.
알킬화제Ⅲ을 첨가하기 전에, 감압하에 초기에 증류를 함으로써 염 형성에 의하여 생성된 알코올 또는 생성된 물을 분리 제거하는 것이 유리할 수 있다. 이는 특히 알킬화제 Ⅵ가Ⅲ대신에 사용되었을 때 특히 유리하다.
더우기 식Ⅱ의 히드록시미노 화합물은 예비 단계에서 그의 알칼리 금속염으로 전환될 수 있으며 원한다면 그대로 분리될 수 있다. 이어서, 반응을 휘하여 선택된 용매를 이것에 첨가하고 다른 보조 염기없이 알킬화제Ⅲ과 반응시킨다. 전술한 알칼리 금속 카르보네이트, 비타르보네이트, 히드록시드 및 알코올레이트가 이 목적에 적합하다. 이들은 통상의 용매, 예를 들면 알코올, 또는 물에서 화학량론 적양으로 0내지 50℃에서 관련 히드록시미노 화합물Ⅱ와 반응한다. 여기서는 툴루엔과 같은 탄화수소를 첨가하거나 첨가하지 않고 나트품 메틸레이트 용액을 사용하는 것이 유용한 것으로 나타났다. 짧은 시간(10∼60분)동안 교반한 후, 편의상 대개는 감압하에 쉽게 증발될 수 있는 성분들을 제거한다. 잔류물은 Ⅱ의 알칼리 금속염을 함유한다.
비록 옥시미노 유도체Ⅳ가 주로 Ⅱ의 음이온 및 알킬화제Ⅳ로부터 또한 제조될 수 있다 할지라도, 알킬화제Ⅲ이 특히 유용한 것으로 입증되었다. 여기서 R3는 바람직하게는 C1-C4-알킬, C1-C4-할로알킬, 페닐, 또는 할로겐 및(또는) C1-C4-알킬로 일치환 내지 삼치환된 페닐이다. CH3-SO2-O-, C6C5-SO2-O-,(4-CH3-C6H4)-SO2-O 또는 [2,4,6-(CH3)3-C6H2]-SO2-O가 특히 바람직하다.
R2가 C1-C6-알콕시인 이들 히드록시미노 화학물Ⅱ의 경우에 알칼리 금속 알코올레이트가 염기로써 사용될 때는, 반응 초기에 또는 반응 중에 형성된 염에 의해 발생된 알코올이 반응 혼합물 중에 잔류할 수 있는 것이 특히 유리하다. R3-SO2-OH또는 알코올과 Ⅲ사이에서의 에테르 형성과 같은 바람직하지 않는 부반응들이 따라서 크게 억제된다. 한편 R2가 C1-C6-알콕시인 다른 히드록시미노 화합물Ⅱ의 경우에 염기로서 알칼리 금속 히드록시드 및 용매로서 N-알킬피롤리돈, 바람직하게는 N-메틸피롤리돈을 사용하는 것이 특히 바람직한데 왜냐하면 이들 경우에 있어서 반응 초기에 또는 반응 중에 염형성에 의해서 발생된 물이 반응 혼합물에 잔류할 수 있기 때문이다. 이 방법에서는 R3-SO2-OH의 제거 또는 알킬화제 Ⅲ의 가수분해와 같은 바람직하지 않은 2차 반응이 크게 억제된다.
식Ⅰ의 상응하는 히드록실아민 에테르가 산 가수분해에 의해서 Ⅳ 및 IVa로부터 발생될 수 있다. Ⅰ은 처음에는 사용된 산의 염의 형태로 얻어지고 그대로 분리될 수 있거나 또는 염기 첨가후에 유리 히드록실아민 에테르Ⅰ로서 분리될 수 있다.
무기산, 바람직하게는 염산 및 인산 및 강한 유기산, 예를 들면 크리클로로아세트산 및 트리플루오로아세트산이 절단에 적절한 것으로 나타났다. R2가 C1-C4-알킬인 이들 옥시미노 유도체 Ⅳ 및 IVa는 특히 유리하게 무기산으로 절단 될 수 있다.
특히 바람직한 무기산은 여기에 원한다면 공용매가 첨가될 수 있는 염산이다. 적절한 공용매의 예는 알코올이다.
절단은 50내지 120℃ 에서 충분한 속도로 일어난다.
산의 양은 중요하지 않다. 완전한 가수분해를 위해서는 Ⅳ또는 Na를 기준으로 하여 적어도 등가량의 산이 요구된다. 일반적으로 Ⅳ몰당, 또는 Ⅳ가 분리되지 않는다면 Ⅱ또는 Ⅲ몰당 1내지 10몰의 산이 대개 충분하다. 더 많은 양의산도 또한 가능하다 대개는 잇점이 없다.
R1이 메틸이고 R2가 에톡시인 식 Ⅳ의 옥시미노 유도체도 또한 독일 특허 출원 제 26 51 083호에 기술된 것과 유사한 방법으로 가수분해될 수 있다.
일반적으로, 전술한 모든 공정 단계들은 대기압 또는 특정 시스템의 자생(자생自生) 압력에서 수행될 수 있다.
본 공정에서 히드록실아민 에테르Ⅰ은 기술적으로 간단한 방법으로 얻어질 수 있다. 나아가 옥시미노 유도체Ⅳ 의 절단시 히드록실아민 에스테르Ⅰ외에 유용한 생성물, 즉, 보호기 부분의 2차 생성물(케톤 또는 에스테르)이 수득된다는 사실은 여기서 특히 유용하다. 많은 경우에 심지어는 보호기를 회수하고 이를 히드록시미노 화합물Ⅱ의 제조에 재사용하는 것이 가능하다. 따라서, 예를 들면 R1및R2가 각각 메틸인 경우 가수분해에서 형성된 아세톤은 나아가 아세톤 옥심Ⅱ(여기서R1및R2는 각각 메틸이다)의 제조를 위하여 재순환될 수 있다.
식 Ⅰ의 히드록실아민 에테르는 농작물 보호제 및 약품을 위한 중요한 중간체이다. 유리 염기 또는 염으로서, 이들은 예를 들면 공지된 방법 그 자체에 의해 시클로헥산 트리온 또는 피론Ⅶ와 축합되어 상응하는 옥심 에테르Ⅷ가 생성되는데, 이것은 농작물 보호에 있어서 제초제로서 바람직하게 사용된다(예를 들면 EP-A 136-702, EP-A 142 741 및EP-A 456 112 참조)
Ra는 바람직하게는 C1-C4-알킬이고, Rb는 예를 들면 알콕시알킬, 알킬티오알킬, 치환된 또는 비치환된 시클로알킬 도는 시클로알킬렌기, 치환된 도는 비치환된 5원-헤테로시클릭 또는 헤테로 방향족 라디칼,치환된 또는 비치환된 6원- 또는 7원-헤테로시클릭 라디칼 또는 치환된 또는 비치환된 페닐 또는 피리딜 고리이다.
[제조 실시예]
[실시예 1]
2-(4-클로로페녹시)-1-(1-에톨시에틸리덴아미녹시)-프로판(=에틸 O-[2-(4-클로로페녹시0)-프로필]-아세트히드록시메이트)
(표1, 화합물 번호18)
a) 염기로서 칼륨 메틸레이트를 사용하는 알킬화
칼륨 메틸레이트 105.2g(1.5몰)을 순수하게 순수 디메틸포름아미드 1,5000ml에서 에틸아세트히드록시메이트 155g(1.5몰)에 첨가하였다(약간 발열 반응). 25∼30℃에서 45분간 교반시켜 투명한 용액을 얻고 이를 50℃에서 디메틸포름아미드 600 ml에 내재된 2-(4-클로로페녹시)-프로필 메탄술포네이트265g(1몰)의 용액에 2.5시간에 걸쳐서 첨가하였다. 첨가가 끝난 후 50℃에서 다시 4시간 동안 교반하고 그후 혼합물을 100℃에서 1시간동안 가열한 후 냉각시켰다. 이어서 디메틸포름아미드를 100℃온도에서 감압하에 물펌프로부터 제거하였다. 잔류뮬을 냉각한 후 톨루엔 1ℓ및 중량비로 1%인 수산화나트륨 용액 200ml에 용해하였다. 수용액 상을 분리하여 제거하고 톨루엔 200ml로 1회 추출하였다. 유기상을 합치고 중량비로 1% 수산화나트륨 용액 200ml로 2회, 물로 1회 세척하고 건조하고 증발시켰다. 얻또진 조 생성물은 순도가 94.4%(면적에 의한 GC퍼센트)이고 이후의 반응(히드록실아민 에테르의 발생)에 직접적으로 사용될 수 있다.
원한다면 생성물은 감압하에 분별증류에 의해서 정제될 수 있다.
수율 89%, 비점 100-101℃(0.2mbar에서)
b)염기로서 나트륨 메틸레이트를 사용하는 알킬화
중량비로 30% 메탄올나트륨 용액54g(나트륨 메틸레이트 0.3몰)을 50℃에서 디메틸포름아미드 450 ml에 내재된 에틸 아세트히드록시메이트30.9g(0.3몰)에 적가하였다. 생성된 혼합물을 30분간 더 교반시키고, 그 후 액체180ml을 50℃이하의 내부 온도에서 감압하에 반응 혼합물로부터 증류하여 제거하였다. 디메틸포름아미드 70ml에 용해된 2-(4클로로페녹시)-프로필메탄술포네이트52.9g(0.2몰)을 같은 온도에서 40분에 걸쳐서 상기 농축물에 적가하였다. 50℃에서 다시 18시간 동안 교반하고 그후 a)에서기술된 바와 같이 제조를 행하였다.
표제 화합물을 79%의 수율로 얻었다.
[실시예 2]
2-(4-클로로페녹시)-1-이소프로필리덴아미노옥시프로판
(=아세톤 O-[2-(4-클로로페녹시)-프로필]-옥심)
(표1. 화합물 번호28)
a)염기로서 수산화나트륨을 사용하는 알킬화
수산화나트륨 37.4g(0.94몰)을 교반하여서 아세톤 옥심 68.3g(0.94몰) 및 N-메틸피롤리돈 306ml에 첨가하였다. 혼합물을 내부 온도가 100℃가 되도록 가열하고 N-메틸피롤리돈 155ml에 용해된 2-(4-클로로페녹시)-프로필 메탄술포네이트24.5g(0.85몰)을 45분에 걸쳐서 적가하였다. 2시간 후, 반응혼합물을 30℃로 냉각시키고 N-메틸피롤리돈 415g을 46℃의 비점에서(2mbar)감압하에 증류하여 제거하였다. 이것이 N-메틸 피롤리돈을 그 공정으로 재순환시키는 것을 가능하게 한다. 그후, 혼합물을 냉각하고 물 500ml를 첨가하고 45분동안 교반하고 시클로헥산 250ml로 5회 추출을 행하였다. 혼합물을 건조-증발시키고 조 생성물을 분별 증류에 의해서 정제하였다.다. .
표제 화합물은 수율 80%로 수득하였다. 비점 83-87℃(0.1mbar에서)
b)아세톤 옥심의 나트륨 염을 사용하는 알킬화
중량비로 30%인 나트륨 메틸레이트 메탄올 용액을 3배 피의 톨루엔으로 희석한 후 등가량의 아세톤 옥심을 도입하였다. 그 다음, 비점이 낮은 것을 감압하에 제거하였다.
N-메틸피롤리돈 180ml 에 용해된 2-(4-클로로페녹시)-프로필메탄술포네이트 264.1g(1몰)을 100℃에서 처음에 N-메틸피롤리돈 490ml에 용해된 아세톤옥심의 나트륨염 142.6g(1.5몰)에 적가하였다. 이어서 반응을 1시간 동안 계속시킨 후 전술한 것처럼 혼합물을 제조하였다.
N-메틸리폴리돈 590ml을 회수하였다. 표제 화합물의 수율은 81%였다(GC에 따른 96%순도).
표1은 동일한 방법으로 제조된 또는 제조될 수 있는 옥시미노 유도체Ⅳ 및 IVa를 나타낸다.
[실시예 3]
1-아미녹시-2-(4-클로로페녹시)-프로판(=2-(4-클로로페녹시)-프로폭시아민)
a)에틸 O-[2-(4-클로로페녹시)-프로필]-아세트히드록시메이트의 가수분해
에틸 O-[2-(4-클로로페녹시)-프로필]-아세트히드록시메이트(표1, 화합물 번호 18, GC에 따른 95%순도) 485g(1.7몰)을 20∼25℃에서 60분간에 걸쳐 2N 염산 1.7ℓ(3.4몰)에 적가하고, 혼합물을 30분간 환류시켰다. 그런 다음 얼음 조에서 냉각시키면서 중량비로 50%인 수산화나트륨 용액 280ml로 pH를 10으로 맞추고 디틀로메탄 400ml로 3회 추출하였다. 합쳐진 유기상을 물로 세척한 후 건조하고 증발시켰다.
표제 화합물을 수율 97%로 얻었다. (GC분석에 따른 96.9%순도).
원한다면, 화합물은 증류에 의해 정제될 수 있다. 비점 102∼104℃(0.4mbar)
b) 트리클로로아세트산을 사용한 아세톤O-[2-(4-클로로페녹시)-프로필]-옥심의 가수분해
아세톤O-[2-(4-클로로페녹시)-프로필]-옥심의 가수분해(표 1에 있는 화합물28)과 중량비로 30%인 트리클로로아세트산 수용액 44g의 혼합물을 78℃에서 10시간 동안 30cm 컬럼이 장착된 교반 장치에서 450 밀리바의 감압하에 가열하고, 물 110g을 반응 혼합물에 연속적으로 적가하고 생성되는 물/아세톤 혼합물을 연속적으로 증류하여 제거하였다. 반응 혼합물을 증량비로 10%인 수산화나트륨 용액으로 알칼리로 맞추고 이를 톨루엔으로 추출하였다. 2-(4-클로로페녹시)-프로폴시아민 6g을 분리하였다. 수율 72%.
c) 크리플루오로아세트산을 사용한 아세톤 0-[2-(4-클로로페녹시)-프로필]-옥심의 가수분해
아세톤 0-[2-(4-클로로페녹시)-프로필]-옥심 10g(4.13ㅡㅡㅐㅣ)과 30% 트리플루오로아세트산 수용액 31ㅎdmf 80℃에서 430밀리바의 감압하에서 8 3/4시간 동안 가열하고 실험 3b와 유사하게 물 100g을 연속적으로 반응 혼합물에 적가하고 물/아세톤 혼합물을 증류하여 제거하였다. 3b)와 유사하게 하여 이 경우 2-(4-클로로페녹시)-프로폭시아민 6.4g을 얻었다. 수율 : 76%.
d) 염산을 사용한 아세톤 0-[2-(4-클로로페녹시)-프로필]옥심의 가수분해
교반장치에서 아세톤 0-[2-(4-클로로페녹시)-프로필]옥심 10 g(4.13mmol)을 n-프로판올 250g, 진한 염산(중량비로 38% 농도) 38g 및 물 60g의 혼합물에 용해시켰다. 이 용액을 80℃에서 6시간 동안 가열한 후 n-프로판올 및 물을 증류시켜 제거하였다. 중량비로 20% 농도인 염산으로부터 잔류물을 재결정화시킨 후 2-(4-클로로페녹시)-프로폴시아민 염산염 7.7g을 얻었다. 수율 78%.

Claims (10)

  1. 하기식 Ⅱ의 히드록시미노 화합물 또는 그의 상응하는 음이온을 염기로서 알칼리 금속 히드록시드, 알칼리 금속 알코올레이트, 알칼리 금속 비카르보네이트 또는 알칼리 금속 카르보네이트의 존재하에 직접적으로 하기식Ⅲ의 알칼리 화제와 반응시켜 하기식Ⅳ의 고시미노 유도체를 수득하고 이어서 상기 유도체 Ⅳ를 무기산 또는 강유기산으로 절단하여 상응하는 하기 식Ⅰ의 히드록실아민 에테르의 염을 얻고, 원한다면 이를 염기로 사용하여 유리 화합물Ⅰ로 전환시키는 것을 특징으로 하는 하기식 Ⅰ의 히드록실 아민 에테르 및 그들의 무기산 또는 강 유기산과의 염을 제조하는 방법.
    상기 식들에서 X는 니트로, 시아노, 할로겐, C1-C4-알킬, 및 C1-C4-할로알킬이고, Y는 수소,니트로, 시아노, 할로겐, C1-C4-알킬 및, C1-C4-할로알킬이고, n은 Y와 모든 라디칼 X가 할로겐일 경우 0∼2또는 1∼4이고, Alk는 원한다면 1내지 3개의 C1-C3-알킬기를 가질 수 있는 C1-또는 C3-알킬렌 사슬이고 R1는 C1-C4-알킬이고, R2는 C1-C4-알킬, C1-C6-알콕시이거나 또는 R1및R2는 함께 C4-C6-알킬렌 사슬을 형성하고, R3는 C1-C4-알킬, C1-C4-할로알킬 도는 치환된 또는 비치환된 페닐이다.
  2. 제1항에 있어서, Ⅱ와 Ⅲ의 반응이 Ⅱ의 몰당 0.3내지 1.0ℓ의 유기 용매에서 행해지는 것이 특징인 방법.
  3. 제1항에 있어서, Ⅱ와 Ⅲ의 반응이 큰 쌍극자 모멘트(μ가 2.5Debye이상)및 높은 유전상수(ε가 15이상)를 갖는 비양성자성 쌍극성 용매에서 행해지는 것이 특징이 방법.
  4. 제1항에 있어서, Ⅱ와 Ⅲ의 반응이 N, N-이 치환된 카르복스아미드 또는 N-치환된 락탐에서 행해지는 것이 특징인 방법.
  5. 제1항에 있어서, Ⅱ와 Ⅲ의 반응이 염기로서 수산화나트륨, 나트륨알코올레이트, 칼륨 알코올레이트, 중탄산나트륨 또는 탄산나트륨의 존재하에 수행되는 것이 특징인 방법.
  6. 제1항에 있어서, R2가 C1-C4-알콕시인 이들 화합물이 염기로서 알칼리 금속 알코올레이트의 존재하에 N, N-디알킬-치환된 카르복스아미드에서 Ⅲ와 반응하는 것이 특징인 방법.
  7. 제1항에 있어서, R2가 C1-C4-알킬인 이들 성분Ⅱ가 염기로서 알칼리 금속 히드록시드의 존재하에 N-치환된 2-피롤리돈에서 Ⅲ와 반응하는 것이 특징인 방법.
  8. 제1항에 있어서, R2가 C1-C4-알킬인 이들 옥시미노 유도체Ⅳ가 무기산에 의해 절단되는 것이 특징인 방법.
  9. 상기 식에서 R1는 C1-C4-알킬이고, R2는 C1-C4-알킬 또는 C1-C6-알콕시이거나 또는 R1및 R2는 함께 C4-C6-알킬렌을 형성하고 Alk는 원한다면 1내지 3개의 C1-C3-알킬기를 가질 수 있는 C2-또는 C3-알킬렌 사슬이다.
  10. 제9항에 있어서, R1는 C1-C4-알킬이고, R2는 C1-C4-알킬 또는 C1-C6-알콕시이고, Alk는 1내지2개의 메틸 및 (또는) 에틸기를 갖는 C2-또는 C3-알킬렌 사슬인 것이 특징인 식 IVa의 옥시미노 유도체.
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