KR100242528B1 - 2-(메틸티오)-바르비투르산 2 나트륨의 제조방법 - Google Patents

2-(메틸티오)-바르비투르산 2 나트륨의 제조방법 Download PDF

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Abstract

2-(메틸티오)-바르비투르산 2나트륨의 신규제조 방법이 기술되어 있다. 즉, 이 방법에 있어서는 티오요소, 말론산 디메틸 에스테르 및 나트륨 메톡시드를 반응시켜 티오바르비투르산 2나트륨을 얻고, 이어서 이 티오바르비투르신 2나트륨을, 경우에 따라서는 염기의 존재하에, 브롬화 메틸과 반응시켜 최종 생성물을 얻는다.

Description

2-(메틸티오)-바르비투르산 2나트륨의 제조 방법
본 발명은 티오요소, 말론산 디메틸 에스테르 및 나트륨 메톡시드로(나트륨 메탄올레이트) 부터 출발하여 다음(Ⅰ)식
의 2-(메틸티오)-바르비투르산 2나트륨의 신규 제조방법에 관한 것이다.
2-(메틸티오)-바르비투르산 2나트륨의 제조제디플루오로메틸티오바르비투레이트 (US-PS 6 692 524)의 제조를 위한 중요한 중간체이다.
말론산 디메틸 에스테르, 티오요소 및 나트륨 메톡시드로 부터 출발하여 티오바르비투르신 1나트륨을 제조하는 것은 알려져 있는데, 거기서는 이 세 출발물질이 1:1:1의 비슷한 몰비로 반응된다(EP 411 277) 그위에, 이 티오바르비투르산 1나트륨을 브롬화 메틸 메틸화하여 2-(메틸티오)-바르비투르산 2나트륨을 얻는 다음단계로 알려져 있는데, 거기서는 이 반응이 고압하에서 행해진다(EP 411 276)
2-(메틸티오)-바르비투르산의 제조를 위한 이 2단계 합성법의 단점은, 첫단계에서 티오바르비투르산 1나트륨이 생성되고 그런다음 이 생성물은 다음 단에서 단지 고압 및 고온을 사용하여서만 브롬화 메틸과 반응하여 2-(메틸티오)-바르비투르산을 생성한다는데 있다. 또다른 단점은 2-(메틸티오)-바르비투르산은 직접적으로가 아니라 단지 중간 단계를 거쳐서만 디플루오로메틸티오바르비투르 산으로 변환될 수 있다는데 있다.
본 발명의 목적은, 상기 단점들을 제거하여, 한편으로는 두 단계공정이 압력사용없이 수용될 수 있고, 또한 직접 디플루오로메틸티오바르비투르 산으로 변환될 수 있는 2-(메틸티오)-바르비투르산 2나트퓸이 좋은 수율로 얻어 질 수 있는, 대규모 공업에 응용될 수 있는 방법을 이용할 수 있게 하는 것이다.
이 목적은 특허청구의 범위 제1항에 의한 신규방법에 의해 달성될 수 있다.
본 발명에 따라 이 방법은, 첫째 단계에서는 메탄올 중에서 티오요소, 말론산 티메틸 에스테르 및 나트륨 메톡시드를 티오바르비투르산 2나트륨으로 변환시키고, 이 생성물을 둘째 단계에서 경우에 따라서는 염기의 존재하에 브롬화 메틸과 반응시켜 다음식의 최종 생성물을 얻는 방식으로 수행된다.
본 발명에 따라 첫째 단계에서는 티오요산 1몰과 말론산 디메틸 에스테르 1몰에 대하여 나트륨 메톡시드 2 내지 4몰 바람직하게는 3몰로 반응이 행해진다.
첫째 단계에서의 반응은 2내지 4바아의 압력하에 오토클레이브 중에서 또는 상압하에서 행해진다.
본 발명에 따라 첫째 단계의 반응은 65 내지 100℃의 온도에서, 바람직하게는 환류하에 행해진다.
3 내지 5시간의 통상적 반응시간 후에는, 티오바르비투르산 2나트륨은 이 기술분야의 통상적 방식으로 단리될 수도 있고 또는 직접 둘째 단계에 사용될 수도 있다.
둘째 단계에서의 반응은 본 발명에 따라 약간 과잉량의 브롬화 메틸로 행해진다. 바람직하게는 티오바르비투르산 2나트륨 1몰에 대하여 브롬화메틸 1 내지 1.3몰이 사용된다.
경우에 따라 둘째 단계 반응은 염기의 조재하에 행해진다. 본 발명에 따라 염기로서는 알칼리 금속 수산화물이 사용된다. 알칼리 금속 수산화물로서는 예컨대 수산화 나트륨 또는 수산화 칼륨이 사용된다.
본 발명에 따라 둘째 단계의 반응은 극성용매 중에서, 경우에 따라서는 극성용매 혼합물중에서, 행해진다. 극성용매로서는 물이나, 예컨대 메탄올, 에탄올 또는 이소프로판올과 같은 저비점 알코올, 또는 예컨대 아세톤과 같은 저비점 케톤이 사용될 수 있을 것이다.
극성용매 혼합물로서는 물-알코올-혼합물 또는 물-케톤-혼합물, 예컨대 물-이소판올-혼합물 또는 물-아세톤-혼합물이 사용될 수 있다.
반응온도는 둘째 단계에 있어 본 발명에 따라 0 내지 20℃, 바람직하게는 5 내지 15℃이다. 본 발명에 따라 둘째 단계에서의 반응은 상압하에서 행해진다.
둘째 단계에 있어 2 내지 3시간의 통상적 반응후에는, 식(Ⅰ)의 최종 생성물이 예컨대 여과에 의해 단리될 수 있다.
한 바람직한 실시 양태에 있어 본 제법은 중간생성물(티오바르비투르산 2나트륨)의 단리 없이 행해지며 그때 식(Ⅰ)의 최종 생성물은 2 내지 3시간 통상적 반응 시간후 얻어진다.
[실시예 1]
a) 티오바르비투르산 2나트륨의 제조(압력하)
불활성분위기 하에서 오오토클레이브(2ℓ)에 나트륨 메톡시드의 30% 메탄올용액(432.2g, 2.4㏖)을 넣고 메탄올(200g, 6.24㏖)로 희석했다. 이어서 티오요소(60.8g, 0.8㏖)와 말론산 디메틸에스테르(105.7g, 0.8㏖)를 가하고, 그 전체를 3바아의 압력을 발생시킨 가운데 교반하에 100℃지 가열했다. 3시간후 반응 혼합물을 2℃까지 냉각시키고 티오바르비투르산 2나트륨을 여과에 의해 백색 결정의 형으로 단리했다. 244g의 습한 생성물이 단리될 수 있었다. 여액중의 메탄올을 증류에 의해 회수했다.
b) 2-(메틸티오)-바르비투르산 2나트륨의 제조
244g의 티오 바르비투르산 2나트륨을 물(550g)에 용해했다. 용해되지 않은 입자를 여과에 의해 제거했다. 이어서 얻어진여액을 5℃까지 냉각했다. 그런다음 40% 수산화 나트륨 수용액(87.6g, 0.876㏖)과 이소프로판올(65g, 1.08㏖)을 가했다. 거기에 미리 준비한 이소프로판올(249.75g, 4.155㏖)중의 브롬화메틸(83.25g, 0.876㏖)의 용액을 3시간 이내에 가했다.
이어서 반응 혼합물을 10℃에서 다시 1시간동안 교반하고, 20분 이내에 이소프로판올(194g, 3.22㏖)과 1℃까지 냉각시키면서 반응시켰다. 이 혼합물을 다시 15분동안 1℃에 유지했다. 여과후 사용된 티오바르비투르산 2나트륨에 대해 90.5%의 수율에 해당하는 백색결정형의 습한 생성물 249.8g을 얻었다. 이어서 그렇게 하여 얻은 2-(메틸티오)-바르비투르산 2나트륨중의 237.13g을 45℃에서 물(239g)에 용해 했다. 그뒤 45℃에서 교반하여 이소프로판올(237g, 3.94㏖)을 10 내지 15분 내에 가했는데 생성물이 석출하기 시작했다. 그렇게 해서 얻은 백색결정성 생성물을 여과하고, 65℃의 온도, 0.026바아의 압력에서 건조시켰다. 결정화후 사용된 티오요소에 대해 83.5%의 수율에 해당하는 2-(메틸티오)-바르비투르산 2나트륨의 함량 95.2%의 건조된 결정물 134.5g을 얻었다.
[실시예 2] 간단한 변형예
a) 티오바르비투르산 2나트륨의 제조(압력없이)
72kg의 티오요산(947㏖)을 무수메탄올(182ℓ)에 용해했다. 이어서 말론산 디메틸 에스테르(125kg, 947㏖) 및 메탄올중 24%의 나트륨 메톡시드(717kg, 2840㏖)를 가하고 그 전체를 환류하여 3시간동안 교반했다. 그런뒤 냉각시키고 진공하에 메탄올을 증류제거했다. 증류수(360ℓ)를 가한다음 남은 양의 메탄올을 진공하에 증류제거했다.
b) 2-(메틸티오)-바르비투르산 2나트륨의 제조
위의 혼합물에 30% 가송소다(104.1ℓ)와 아세톤(767ℓ)를 가했다. 이어서 브롬화메틸(98.5kg, 1036㏖)을 10℃에서 2.5 내지 3시간 동안에 걸쳐 가했다. 그런뒤 15℃에서 다시 2.5시간동안 교반했다. 0℃에서의 여과후 전체로서 사용된 티오인 산에 대하여 82.7%의 수율에 해당하는 318.6kg의 습한 2-(메틸티오)-바르비투르산 2나트륨(97% 함량)을 얻었다.

Claims (9)

  1. 첫째 단계에서는 메탄올중에서 티오요소, 말론산 디메틸 에스테르 및 나트륨 메톡시드를 티오바르비투르산 2 나트륨으로 변환시키고, 이것을 둘째 단계에서, 경우에 따라서는 염기의 존재하에, 브롬화 메틸화 반응시켜 하기식(Ⅰ)의 최종 생성물을 얻는 것을 특징으로 하는 하기식(Ⅰ)의 2-(메틸티오)-바르비투르산 2나트륨의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 첫째 단계에서의 반응을 상압하에서 또는 2 내지 4바아의 압력하에서 행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 첫째 단계에서의 반응을 2 내지 4몰(㏖)의 나트륨 메톡시드를 사용하여 행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 첫째 단계에서의 반응을 65 내지 100℃의 온도에서 행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 둘째 단계에서의 반응을 극성용매 중에서, 경우에 따라서는 극성용매 혼합물 중에서 행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 잇어서, 둘째 단계에서의 반응을 0 내지 20℃의 온도에서 행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 둘째 단계에서 염기로서 알칼리금속 수산화물을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 둘째 단계의 반응을 상압하에서 행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 중간 생성물을 단리함이 없이 반응을 행하는 것을 특징으로 하는 방법.
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