KR0180564B1 - 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염의 분리 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염의 분리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공업용 냉각수나 금속가공유, 페인트, 계면활성제 및 바이오 사이트(biocide)로 유용한 다음 구조식(Ⅰ)로 표시되는 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염 만을 고체상태로 선택적으로 분리 제조하는 개선된 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염의 분리 분리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공업용 냉각수나 금속가공유, 페인트, 계면황성제 및 바이오 사이드(biocide)로 유용한 다음 구조식(Ⅰ)로 표시되는 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염 만을 선택적으로 분리 제조하는 개선된 방법에 관한 것이다.
상기 구조식(Ⅰ)로 표시되는 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염의 합성 방법은 유럽특허 제95907호에 공지되어 있는 바, 그 합성방법을 요약하면 다음 반응식(1)의 아미드화(Amidation) 반응과 다음 반응식(2)의 클로로화 및 고리화반응이 일어나 2종의 혼합물질로서 제조된다.
상기 유럽특허에 기재된 방법에 의하면 필연적으로 2종의 혼합물 즉, 상기 구조식(Ⅰ)의 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염과 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염 혼합물 상태로 제조한다.
그리고, 상기 구조식(Ⅰ)로 표시되는 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염의 분리 방법은 유럽특허 제 327,214호에 공지되어 있는 바, 그 분리방법을 요약하면 기존에 시판되고 있는 액체상태의 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염과 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염의 혼합물을 다음 구조식(Ⅰa)로 표시되는 클라스레이트 화합물을 사용해서 액체상태로 분리하는 방법이다.
여기서, R는 3∼7의 탄소원자를 가지는 가지달린 알킬기이고, n은 1 또는 2이다.
그러나 이러한 분리방법은 분리공정이 복잡하고 제조방법상 개선의 여지가 많을 뿐아니라 경제적으로 불리하여 혼합물 상태 그대로 이용되고 있는 실정이었다. 또 액체상태로 목적물을 얻어내기 때문에 저장 및 제품 안정성이 낮아지는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 종래와는 달리 상기 구조식(Ⅰ)의 화합물을 제조함에 있어 그 반응물질과 반응조건을 달리하므로써 상기 구조식(Ⅰ)의 화합물만을 선택적으로 제조할 수 있는 새로운 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 간다.
본 발명은 3, 3'- 디티오디프로피온산으로부터 클로로화 및 고리화 반응에 의해 상기 구조식(Ⅰ)의 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염을 제조함에 있어서, 3,3'-디티오디프로피온산과 티오닐클로라이드를 반응시켜서 다음 구조식(Ⅱ)로 표시되는 3,3'-디티오디프로피오닐디클로라이드를 제조하고, 이를 메틸아민과 반응시켜 다음 구조식(Ⅲ)으로 표시되는 N,N'-디메틸-3,3'-디티오디프로피온아미드를 제조한 다음, 여기에 설프릴클로라이드를 첨가하여 고리화시켜서 선택적으로 상기 구조식(Ⅰ)의 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염 만을 제조하는 방법을 그 특징으로 한다.
이와같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 3,3'-디티오디프로피온산과 티오닐클로라이드, 메틸아민 및 설프릴클로라이드를 이용하여 상기 구조식(Ⅰ)의 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온을 선택적으로 제조하는 방법인 바, 상기 3,3'-디티오디프로피온산과 티오닐클로라이드를 1 : 2 내지 1 : 4의 몰비로 반응시키되 10∼30℃에서 반응시켜 상기 구조식(Ⅱ)로 표시되는 3,3'-디티오디프로피오닐클로라이드를 제조한다.
여기서 상기 3,3'-디티오디프로피온산과 티오닐클로라이드의 반응몰비가 1 : 2 미만이면 미반응 물질이 남고 1 : 4를 초과하면 불필요하게 과량 공급되어 비경제적이다.
또한, 반응온도가 10℃보다 낮으면 반응시간이 너무 길어져서 경제성이 없어지고, 30℃를 초과하면 경우에는 독성이 있는 티오닐클로라이드의 증기가 심하게 발생되어 작업상 위험이 있으므로 좋지 않게 된다.
이렇게 제조된 상기 구조식(Ⅱ)의 화합물에다 메틸아민을 반응시키는데, 이때 상기 구조식(Ⅱ)와 메틸아민이 1 : 2∼1 : 6의 몰비가 되도록 반응시키는 것이 좋으며, 반응온도는 -10℃∼35℃, 바람직하게는 -10℃∼30℃, 더욱 바람직하기로는 15℃ 내지 상온으로 유지하는 것이 바람직하다.
만일, 반응온도가 -10℃ 보다 낮으면 경제적으로 불리하고 35℃ 이상에서는 발열반응으로 인한 폭발의 위험이 있다. 그리고 반응몰비가 1 : 2 미만이면 미반응 물질이 남고 반응몰비가 1 : 6을 초과하면 메틸아민이 불필요하게 과량으로 공급되어 경제성이 떨어진다. 또한, 이때 반응용매로서 톨루엔이나 벤젠을 사용하는 것이 좋다.
상기와 같이 반응시키면 상기 구조식(Ⅲ)의 N,N'-디메틸 -3,3'-디티오디프로피온아미드가 생성되며, 여기에 설프릴클로라이드를 첨가하여 고리화 반응을 시키면 목적하는 상기 구조식(Ⅰ)의 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염 만이 선택적으로 제조된다.
이때, 상기 구조식(Ⅲ)의 화합물과 설프릴클로라이드는 1 : 6.1 내지 1 : 8 의 몰비로 반응시키는 것이 좋은데, 만일 1 : 6.1 보다 적은량으로 설프릴클로라이드를 사용하면 혼합물이 생성되며, 1 : 8 보다 과량으로 사용하면 수율 및 순도가 떨어져 경제성이 떨어진다.
또한, 이때의 반응온도는 0℃∼100℃, 더욱 바람직하게는 0℃∼80℃로 반응시키는 것이 좋은 바, 0℃ 이하에서는 저온유지로 인해 경제성이 떨어지고 100℃ 보다 높은온도에서는 최종 생성물의 순도가 현저히 떨어져서 수율이 현저히 저하되는 문제가 있다.
이러한 최종반응의 반응용매로서 유기용매 즉, CH2X2,CHX3,CX3CH3,CHX2, CHX2, 톨루엔, 벤젠, 에틸아세테이트등(여기서, X는 할로겐 원소이다.)을 사용하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 본 발명에 따라 분리 제조된 상기 구조식(Ⅰ)의 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염은 종래에 필수적으로 함유되었던 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염이 혼합되지 않는 순수 화합물로만 선택적으로 분리 제조된다.
이러한 상기 구조식(Ⅰ)의 목적화합물은 안정성 및 지속성이 있는 바이오사이드로서 냉각탑내의 조류방지제, 도료방부제, 공업용금속가공유 방부제, 화장품 및 샴푸첨가제, 제지용첨가제, 계면활성제용 방부제 및 농약등 일반 산업용방부제로 매우 유용하고, 방곰팡이제 및 살균제로도 매우 유용하다.
상술한 바와같이 본 발명에 따르면 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염의 화합물만 선택적으로 분리 제조되고 상기와 같은 여러 가지 분야의 용도에서 제한 없이 모두 유용하게 사용될 수 있고, 특히 그 분리방법이 종래에 비하여 간단하고 고체로 목적화합물을 분리 제조할 수가 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
[실시예 1]
1L 3구 플라스크에 온도계, 드릅핑펀넬, 교반기를 장착하고, N,N'-디메틸-3,3'-디티오디프로피온아미드 23.6g(0.1mol)과 에틸아세테이트 350ml를 넣은 후 상온에서 드릅핑펀넬을 통하여 설프릴클로라이드 87.75g(0.65mole)을 3시간동안 천천히 교반하면서 첨가한다.
설프릴클로라이드의 첨가가 끝나면 반응온도를 3시간동안에 60±2℃로 올리면서 교반해 주고 60±2℃에서 3 시간동안 유지한다.
반응이 진행되면서 흰색의 침전물이 생성되고 60±2℃에서 반응이 완전히 끝난 후 침전물을 여과시켜 반응 침전물을 수거한 후 남아있는 용매를 진공오븐에서 3시간동안 50℃로 유지하여 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염·HCl 염24.2g(65 몰%)을 얻었다.
1H-N.M.R.(300MHz, D2O) δ : 6.45(s), 3.34(s).
[실시예 2]
1L 3구 플라스크에 온도계, 드롭핑펀텔, 교반기를 장착하고, N,N'-디메틸-3,3'디티오디프로피온아미드 23.6g(0.lmol)과 에틸아세테이트 350ml를 넣은 후 상온에서 드릅핑펀넬을 통하여 설프릴 클로라이드 94.49g(0.7mole)을 3시간동안 천천히 교반하면서 첨가한다.
설프릴클로라이드의 첨가가 끝나면 반응온도를 3시간동안에 60±2℃로 올리면서 교반해 주고 60±2℃에서 3시간동안 유지한다.
반응이 진행되면서 흰색의 침전물이 생성되고 60±2℃에서 반응이 완전히 끝난 후 침전물을 여과시켜 반응 침전물을 수거한 후 남아있는 용매를 진공오븐에서 3시간동안 50℃로 유지하여 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염·HCl 염 26.04g(70 몰%)을 얻었다.
1H-N.M.R.(300MHz, D2O) δ : 6.44(s), 3.35(s).
[실시예 3]
1L 3구 플라스크에 온도계, 드롭핑펀넬, 교반기를 장착하고, N,N'-디메틸-3,3'-디티오디프로피온아미드 23.6g(0.1mol)과 에틸아세테이트 350ml를 넣은 후 상온에서 드롭핑펀넬을 통하여 설프릴클로라이드 101.25g(0.75mole)을 3시간동안 천천히 교반하면서 첨가한다.
설프릴클로라이드의 첨가가 끝나면 반응온도를 3시간동안에 60±2℃로 올리면서 교반해 주고 60±2℃에서 3시간동안 유지한다.
반응이 진행되면서 흰색의 침전물이 생성되고 60±2℃에서 반응이 완전히 끝난 후 침전물을 여과시켜 반응 침전물을 수거한 후 남아있는 용매를 진공오븐에서 3시간동안 50℃로 유지하여 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염·HCl 염 27.9g(75 몰%)을 얻었다.
1H-N.M.R.(300MHz, D2O) δ : 6.44(s), 3.34(s).
[실시예 4]
1L 3구 플라스크에 온도계, 드롭핑펀넬, 교반기를 장착하고, N,N'-디메틸- 3,3'-디티오디프로피온아미드 23.6g(0.1mol)과 벤젠 350ml를 넣은 후 상온에서 드롭핑펀넬을 통하여 설프릴클로라이드 87.75g(0.65mole)을 3시간동안 천천히 교반하면서 첨가한다.
설프릴클로라이드의 첨가가 끝나면 반응온도를 3시간동안에 60±2℃로 올리면서 교반해 주고 60±2℃에서 3시간동안 유지한다.
반응이 진행되면서 흰색의 침전물이 생성되고 60±2℃에서 반응이 완전히 끝난 후 침전물을 여과시켜 반응 침전물을 수거한 후 남아있는 용매를 진공오븐에서 3시간동안 50℃로 유지하여 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염·HCl 염 25.3g(68 몰%)을 얻었다.
1H-N.M.R.(300MHz, D2O) δ : 6.45(s), 3.34(s).
[실시예 5]
1L 3구 플라스크에 온도계, 드롭핑펀넬, 교반기를 장착하고, N,N'-디메틸-3,3'-디티오디프로피온아미드 23.6g(0.1mol)과 벤젠 350ml를 넣은 후 상온에서 드롭핑펀넬을 통하여 설프릴클로라이드 94.49g(0.7mole)을 3시간동안 천천히 교반하면서 첨가한다.
설프릴클로라이드의 첨가가 끝나면 반응온도를 3시간동안에 60±2℃로 올리면서 교반해 주고 60±2℃에서 3시간동안 유지한다.
반응이 진행되면서 흰색의 침전물이 생성되고 60±2℃에서 반응이 완전히 끝난 후 침전물을 여과시켜 반응 침전물을 수거한 후 남아있는 용매를 진공오븐에서 3시간동안 50℃로 유지하여 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염·HCl 염 26.8g(72 몰%)을 얻었다.
1H-N.M.R.(300MHz, D2O) δ : 6.44(s), 3.35(s).
[실시예 6]
1L 3구 플라스크에 온도계, 드롭핑펀넬, 교반기를 장착하고, N,N'-디메틸-3,3'-디티오디프로피온아미드 23.6g(0.1mol)과 벤젠 350ml를 넣은 후 상온에서 드릅핑펀넬을 통하여 설프릴클로라이드 108g(0.8mole)을 3시간동안 천천히 교반하면서 첨가한다.
설프릴클로라이드의 첨가가 끝나면 반응온도를 3시간동안에 60±2℃로 올리면서 교반해 주고 60±2℃에서 3시간동안 유지한다.
반응이 진행되면서 흰색의 침전물이 생성되고 60±2℃에서 반응이 완전히 끝난 후 침전물을 여과시켜 반응 침전물을 수거한 후 남아있는 용매를 진공오븐에서 3시간동안 50℃로 유지하여 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염·HCl 염 28.65g(77 몰%)을 얻었다.
1H-N.M.R.(300MHz, D2O) δ : 6.44(s), 3.34(s).
[실시예 7]
1L 3구 플라스크에 온도계, 드롭핑펀넬, 교반기를 장착하고, N,N'-디메틸-3,3'-디티오디프로피온아미드 23.6g(0.1mol)과 톨루엔 350ml를 넣은 후 상온에서 드롭핑펀넬을 통하여 설프릴클로라이드 87.75g(0.65mole)을 3시간동안 천천히 교반하면서 첨가한다.
설프릴클로라이드의 첨가가 끝나면 반응온도를 3시간동안에 60±2℃로 올리면서 교반해 주고 60±2℃에서 3시간동안 유지한다.
반응이 진행되면서 흰색의 침전물이 생성되고 60±2℃에서 반응이 완전히 끝난 후 침점물을 여과시켜 침전물을 수거한 후 남아있는 용매를 진공오븐에서 3시간동안 50℃로 유지하여 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염·HCl 염 29.77g (80 몰%)을 얻었다.
1H-N.M.R.(300MHz, D2O) δ : 6.45(s), 3.34(s).
[실시예 8]
1L 3구 플라스크에 온도계, 드롭핑펀넬, 교반기를 장착하고, N,N'-디메틸- 3,3'- 디티오디프로피온아미드 23.6g(0.1mol)과 톨루엔 350ml를 넣은 후 상온에서 드롭핑펀넬을 통하여 설프릴클로라이드 101.25g(0.75mole)을 3시간동안 천천히 교반하면서 첨가한다.
설프릴클로라이드의 첨가가 끝나면 반응온도를 3시간동안에 60±2℃로 올리면서 교반해 주고 60±2℃에서 3시간동안 유지한다.
반응이 진행되면서 흰색의 침전물이 생성되고 60±2℃에서 반응이 완전히 끝난 후 침전물을 여과시켜 반응 침전물을 수거한 후 남아있는 용매를 진공오븐에서 3시간동안 50℃로 유지하여 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염·HCl 염 25.68g(69 몰%)을 얻었다.
1H-N.M.R.(300MHz, D2O) δ : 6.44(s), 3.35(s).
[실시예 9]
1L 3구 플라스크에 온도계, 드롭핑펀넬, 교반기를 장착하고, N,N'-디메틸-3,3'-디티오디프로피온아미드 23.6g(0.1mol)과 톨루엔 350ml를 넣은 후 상온에서 드롭핑펀넬을 통하여 설프릴클로라이드 108g(0.8mole)을 3시간동안 천천히 교반하면서 첨가한다.
설프릴클로라이드의 첨가가 끝나면 반응온도를 3시간동안에 60±2℃로 올리면서 교반해 주고 60±2℃에서 3시간동안 유지한다.
반응이 진행되면서 흰색의 침전물이 생성되고 60±2℃에서 반응이 완전히 끝난 후 침전물을 여과시켜 반응 침전물을 수거한 후 남아있는 용매를 진공오븐에서 3시간동안 50℃로 유지하여 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염·HCl 염 28.28g(76 몰%)을 얻었다.
1H-N.M.R.(300MHz, D2O) δ : 6.44(s), 3.34(s).
Claims (3)
- 3,3'-디티오디프로피온산으로부터 클로로화 및 고리화 반응에 의해 다음 구조식(Ⅰ)의 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염을 제조함에 있어서, 3,3'-디티오디프로피온산과 티오닐클로라이드를 반응시켜서 다음 구조식(II)로 표시되는 3,3'-디티오디프로피오닐디클로라이드를 제조하고, 이를 메틸아민과 반응시켜 다음 구조식(Ⅲ)으로 표시되는 N,N'-디메틸-3,3'-디티오디프로피온아미드를 제조한 다음, 여기에 설프릴클로라이드를 1 : 6.1 내지 1 : 8의 몰비로 첨가하여 유기용매중에서 고리화시켜서 목적물만을 선택적으로 분리하여 얻어냄을 특징으로 하는 다음 구조식(Ⅰ)의 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염을 분리 제조하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 3,3'-디티오디프로피온산과 티오닐클로라이드는 1 : 2 내지 1 : 4의 몰비로 반응시킴을 특징으로 하는 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염의 분리 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 구조식(Ⅱ)의 화합물과 메틸아민을 1 : 2 내지 1 : 6의 몰비로 반응시킴을 특징으로 하는 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염의 분리 제조방법.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019920025077A KR0180564B1 (ko) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염의 분리 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019920025077A KR0180564B1 (ko) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염의 분리 제조방법 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| KR940014363A KR940014363A (ko) | 1994-07-18 |
| KR0180564B1 true KR0180564B1 (ko) | 1999-03-20 |
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Family Applications (1)
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| KR1019920025077A KR0180564B1 (ko) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온염의 분리 제조방법 |
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| KR (1) | KR0180564B1 (ko) |
-
1992
- 1992-12-22 KR KR1019920025077A patent/KR0180564B1/ko not_active IP Right Cessation
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|---|---|
| KR940014363A (ko) | 1994-07-18 |
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