KR100302310B1 - 2-(4'-티아졸릴)벤즈이미다졸의제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 2-(4′-티아졸릴)벤즈이미다졸의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아닐린, 4-시아노티아졸린, 염화알루미늄, 염화수소 수용액 그리고 과산화수소를 이용하여 방부제나 살균제 등과 같은 바이오사이드(biocide)로서 유용한 다음 구조식(I)로 표시되는 2-(4′-티아졸릴)벤즈이미다졸을 제조하는 개선된 신규 제조방법에 관한 것이다.

Description

[발명의 명칭]
2-(4′-티아졸릴)벤즈이미다졸의 제조방법
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 2-(4′-티아졸릴)벤즈이미다졸의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아닐린, 4-시아노티아졸린, 염화알루미늄, 염화수소 수용액 그리고 과산화수소를 이용하여 방부제나 살균제 등과 같은 바이오사이드(biocide)로서 유용한 다음 구조식(I)로 표시되는 2-(4′-티아졸릴)벤즈이미다졸을 제조하는 개선된 신규 제조방법에 관한 것이다.
상기 구조식(I)로 표시되는 2-(4′-티아졸릴)벤즈이미다졸은 안정성 및 약효 지속성이 우수한 바이오사이드로서 잘 알려져 있고, 또한 화장품 첨가제, 식품 첨가제 플라스틱 첨가제 및 제지용 첨가제 등의 일반 산업용 방부제 또는 구충제로 매우 유용하다.
상기와 같이 용도가 다양한 구조식(I)로 표시되는 2-(4′-티아졸릴)벤즈이미다졸의 제조방법에 대해서는 많은 연구가 진행되어 왔으며, 그 예로서 미국특허 제 5,310,923 호에는 다음 반응식(가)에 나타낸 바와 같이 산촉매에 의한 축합반응에 의해 제조하였다.
[ 반응식(가) ]
상기 종래 방법에서는 출발물질로서 값비싼o-페닐렌디아민을 사용하게 되므로 제조비용이 높아 경제성이 떨어지며 또는 제조공정중에 암모니아 기체가 발생되므로 제조방법상 응용범위가 한정되어 있어 개선의 여지가 많았다.
이에 본 발명자들은 값비싼o-페닐렌디아민 대신에 비교적 가격이 저렴한 아닐린을 출발물질로 하고 이를 4-시아노티아졸린, 염화알루미늄, 염화수소 수용액 그리고 과산화수소로 처리하여 암모니아기체를 비롯한 유독성기체 발생없이 고수율로 2-(4′-티아졸릴)벤즈이미다졸을 제조하므로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 저렴한 생산비용으로 유독성기체 배출없이 고수율의 2-(4′-티아졸릴)벤즈이미다졸을 제조하는 개선된 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 2-(4′-티아졸릴)벤즈이미다졸을 제조하는 방법에 있어서, 용매존재하에 다음 구조식(II)로 표시되는 아닐린과 다음 구조식(III)으로 표시되는 4-시아노티아졸린을 염화알루미늄 및 35% 염하수소 수용액과 반응시켜 다음 구조식(IV)로 표시되는 N′-페닐-4-티아졸카르보사미딘 염산염을 제조하고, 여기에 35% 과산화수소를 반응시키는 것을 특징으로 하는 다음 구조식(I)로 표시되는 2-(4′-티아졸릴)벤즈이미다졸의 제조방법에 관한 것이다.
이와 같이 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 상기 구조식(II)로 표시되는 아닐린과 상기 구조식(III)으로 표시되는 4-시아노티아졸린을 염화알루미늄 35% 염화수소 수용액 그리고 35% 과산화수소로 처리하므로써 유독성기체의 발생없이 저렴한 제조비용으로 손쉽게 고수율의 2-(4′-티아졸릴)벤즈이미다졸을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 그 제조방법을 요약하면 다음 반응식(나)에 나타낸 바와 같다.
[ 반응식(나) ]
본 발명에 따른 상기 구조식(i)로 표시되는 2-(4′-티아졸릴)벤즈이미다졸을 제조하기 위해서는, 먼저, 상기 구조식(II)로 표시되는 아닐린 1몰에 상기 구조식 (III)으로 표시되는 4-시아노티아졸린 1 ~ 3몰비, 35% 염화수소 수용액 1 ~ 3 몰비 그리고 염화알루미늄(AlCl3) 1 ~ 3 몰비를 유기용매 존재에 60 ~ 80℃에서 반응시켜 상기 구조식(IV)로 표시되는 N′-페닐-4-티아졸카르보사미딘 염산염을 제조한다. 그리고 상기 구조식(IV)로 표시되는 화합물 1몰에 대하여 1 ~ 3몰비의 35% 과산화수소를 첨가하여 -5 ~ 60%에서 고리화반응시켜 본 발명의 목적 화합물인 상기 구조식(I)로 표시되는 2-(4′-티아졸릴)벤즈이미다졸을 90몰% 이상의 고수율로 얻었다.
본 발명에서 사용될 수 있는 용매로는 톨루엔, 벤젠, 자일렌, 에틸아세테이트, 지방산알콜, CH2X2, CHX3, XCH2CH2X 등(여기서, X는 할로겐원자임)이다.
상기 구조식(IV)로 표시되는 N′-페닐-4-티아졸카르보사미딘 염산염의 제조과정에 있어서, 상기 구조식(II)로 표시되는 아닐린 1몰에 대하여 구조식(III)으로 표시되는 4-시아노티아졸의 사용량이 1몰비 미만이면 미반응물에 의한 수율 감소의 문제가 있고, 3몰비 초과하면 과량 공급으로 경제성이 떨어지는 문제가 있어 바람직하지 못하다. 그리고 염화알루미늄 및 35% 염화수소 수용액의 사용량이 1 몰비 미만이면 미반응에 의한 수율이 감소하는 문제가 있고, 3 몰비 초과하면 과량 공급으로 인한 경제성의 문제가 있다. 또한 상기 반응온도가 60℃보다 낮으면 반응시간이 너무 길어져서 비경제적이고, 80℃ 보다 높으면 부반응이 일어나는 문제가 있다.
또한 상기 구조식(IV)로 표시되는 화합물을 고리화반응시켜 본 발명의 목적화합물인 상기 구조식(I)로 표시되는 화합물은 제조하는 과정에 있어서, 구조식(IV)로 표시되는 화합물 1몰에 대하여 35% 과산화수소의 사용량이 1몰비 미만이면 충분한 고리화반응이 일어나지 못하고 미반응물이 잔류하여 수율이 감소되며, 3몰비 초과 사용하는 것은 비경제적이다. 그리고, 고리화반응 온도가 -5℃ 미만이면 경제적으로 불리하며, 60℃를 초과하면 반열반응으로 인한 폭발의 위험이 있다.
상기와 같은 본 발명은 저렴한 가격의 아닐린을 출발물질로 사용하고 그 공정이 간단하여 매우 경제적이고, 부산물로서 물 이외의 유독기체가 생성되지 않으므로 환경친화적이다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
1I3구 플라스크에 온도계, 드롭핑펀넬 및 교반기를 장착하고 4-시아노티아졸 100.0g (0.91몰)과 아닐린 84.6g(0.91몰)을 디클로로에탄 360ml에 녹인 다음, 상온에서 빠른 속도로 교반하면서 무수 염화알루미늄 121.2g(0.91몰)을 재빨리 첨가한다. 반응온도를 80℃로 상승시켜 20분간 가열한다. 반응물을 실온으로 냉각시킨 후, 셀라이트 패드에 통과시키고 디클로로에탄 100ml로 세척하여 얻은 여액에 35% 과산화수소 88.43g(0.91몰)을 천천히 가한다음 이것을 실온으로 상승시킨 후 여과한다. 여과하여 얻은 고체를 물로 세척한 다음 건조시켜 167.03g(수율 91%)의 2-(4′-티아졸릴)벤즈이미다졸을 얻었다.
[실시예 2 ~ 8]
상기 실시예 1과 동일한 방법에 의해 2-(4′-티아졸릴)벤즈이미다졸을 제조하도, 다만 다음 표에 나타낸 바와 같이 용매의 종류 및 반응물의 사용량을 달리하였다.
[표]

Claims (4)

  1. 2-(4′-티아졸릴)벤즈이미다졸을 제조하는 방법에 있어서, 용매존재하에 다음 구조식(II)로 표시하는 아닐린과 다음 구조식(III)으로 표시되는 4-시아노티아졸린을 염화알루미늄 및 35% 염화수소 수용액과 반응시켜 다음 구조식(IV)로 표시되는 N′-페닐-4-티아졸카르보사미딘 염산염을 제조하고, 여기에 35% 과산화수소를 반응시키는 것을 특징으로 하는 다음 구조식(I)로 표시되는 2-(4′-티아졸릴)벤즈이미다졸의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 구조식(III)으로 표시되는 4-시아노티아졸린은 아닐린 1몰에 대하여 1 ~ 3 몰비 사용하는 것을 특징으로 하는 2-(4′-티아졸릴)벤즈이미다졸의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 35% 과산화수소는 상기 구조식(IV)로 표시되는 N′-페닐-4-티아졸카르보사미딘 염산염 1몰에 대하여 1 ~ 3 몰비 사용하는 것을 특징으로 하는 2-(4′-티아졸릴)벤즈이미다졸의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 용매는 톨루엔, 벤젠, 자일렌, 에틸아세테이트, CH2Cl2, CHCl3또는 CH2ClCH2Cl를 사용하는 것을 특징으로 하는 2-(4′-티아졸릴)벤즈이미다졸의 제조방법.
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