KR100401275B1 - 3-(치환페닐)-5-알킬리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온유도체의제조방법 - Google Patents

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나쓰꼬 오까노
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자이단호오징 사가미 츄오 카가쿠겡큐쇼
가켄 세이야쿠 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 강한 제초 활성을 갖는 3-치환페닐-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 유도체를, 포스겐 등을 사용하지 않고 효율적으로 합성하기 위한 공업적 제법을 제공한다.
즉, 하기 화학식 (I) 으로 나타나는 N-치환페닐카르바민산에스테르와, 하기 화학식 (Ⅱ) 로 나타나는 2-히드록시-3-알켄산에스테르, 또는 하기 화학식(IV) 로 나타나는 3-알콕시-2-히드록시알칸산에스테르를 반응시킴으로써 이루어지는, 화학식 (Ⅲ) 으로 나타나는 3-치환페닐-5-알킬리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 유도체의 제조방법에 관한 것이다.
Figure pct00045
(식중, Ar 은 치환페닐기를 나타내고, R1은 탄소수가 1 내지 6 개의 알킬기를 나타내고, R2및 R3은 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1 내지 12 개의 알킬기를 나타내고, R4및 R5는 독립적으로 탄소수 1 내지 6 개의 알킬기를 나타낸다).

Description

3-(치환페닐)-5-알킬리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 유도체의 제조방법
종래, 3-치환페닐-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 유도체의 제조방법으로서 N-아릴카르바민산에스테르와 2-히드록시알킬산에스테르를, 경우에 따라서는 촉매의 존재하에 가열반응시키는 방법 [EP-A-0004582 (USP-4220787)] 이 공지되어 있다. 그러나 이 방법으로는 5위치에 알킬리덴기를 갖는 화합물은 제조할 수 없다.
또, 3-치환페닐-5-알킬리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 유도체를 제조하는 방법으로서는 치환페닐이소시아네이트와 2- 히드록시-3-알켄산에스테르를 촉매의 존재하에 반응시키고, 이어서 치환과 이중결합을 이성화 (異性化) 시키는 방법[W087/02357 (EP-A-0241559, USP-4818272, USP-4983751)] 가 공지되어 있다. 그러나, 이 방법에서는 원료가 되는 이소시아네이트의 제조과정에서 취급이 매우 위험한 포스겐 또는 포스겐다이머를 이용해야 되므로, 공업적 제법으로서는 그다지 만족할 수 있는 것은 아니다.
본 발명은 강한 제초효과를 갖는 3-치환페닐-5-알킬리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 유도체의 제조방법에 관한 것이다.
발명의 개시
본 발명자들은 위험한 포스겐 또는 포스겐다이머를 이용하지 않고, 효율적으로 5 위치에 알킬리덴기를 갖는 3-치환페닐-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 유도체의 제조방법에 대하여 예의검토하였다. 그 결과, N-치환페닐카르바민산에스테르와 2-히드록시-3-부텐산에스테르를, 경우에 따라서는 촉매의 존재하에 가열반응시킴으로써 3-치환페닐-5-알킬리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 유도체를 좋은 수율로 제조할 수 있는 것, 또, N- 치환페닐카르바민산에스테르와 3-알콕시-2-히드록시알칸산에스테르를 금속화합물의 촉매 존재하에 가열반응시킴으로써, 동일하게 3-치환페닐-5-알킬리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 유도체를 동시에 제조할 수 있는 것, 그리고, 제조원료가 되는 3-알콕시-2-히드록시알칸산에스테르가 글리시드산에스테르와 알콜을 산촉매의 존재하에 제조할 수 있는 것을 발견하고 본 발명을 완성시켰다.
즉 본 발명은 화학식 (I)
[화학식 I]
Figure pct00001
(식중, Ar 은 치환페닐기를 나타내고, R1은 탄소수가 1 내지 6 개의 알킬기, 또는 벤질기를 나타낸다) 로 표시되는 N-치환페닐카르바민산에스테르와, 화학식 (Ⅱ)
[화학식 Ⅱ]
Figure pct00002
(식중, R2및 R3은 독립적으로, 수소원자 또는 탄소수 1 내지 12 개의 알킬기를 나타내고, R4는 탄소수 1에서 6 개의 알킬기를 나타낸다) 로 표시되는 2-히드록시-3-알켄산에스테르를 가열하에 반응시키는 것을 특징으로 하는, 화학식 (Ⅲ)
[화학식 Ⅲ]
Figure pct00003
(식중, Ar 은 치환페닐기를나타내고, R2및 R3은 독립적으로, 수소원자 또는 탄소수 1 내지 12 개의 알킬기를 나타낸다) 로 표시되는 3-치환페닐-5-알킬리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 유도체의 제조방법에 관한다.
또, 본 발명은 화학식 (I)
[화학식 I]
Figure pct00004
(식중, Ar 은 치환페닐기를 나타내고, R1은 탄소수 1 내지 6 개의 알킬기,또는 벤질기를 나타낸다) 로 표시되는 N-치환페닐카르바민산에스테르와, 화학식 (IV)
[화학식 IV]
Figure pct00005
(식중, R2및 R3은 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1 내지 12 개의 알킬기를 나타내고, R4및 R5는 독립적으로 탄소수 1 내지 6 개의 알킬기를 나타낸다) 로 표시되는 3-알콕시-2-히드록시알칸산에스테르를 금속화합물의 촉매 존재하에 가열하에 반응시키는 것을 특징으로 하는 화학식 (Ⅲ)
[화학식 Ⅲ]
Figure pct00006
(식중, Ar, R2및 R3은 상기와 동일한 의미를 나타낸다) 로 표시되는 3-치환페닐-5-알킬리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 유도체의 제조방법에 관한다.
또한, 본 발명은 화학식 (V)
[화학식 V]
Figure pct00007
(식중, R2및 R3은 독립적으로, 수소원자 또는 탄소수 1 내지 12 개의 알킬기를 나타내고, R4는 탄소수 1 내지 6 개의 알킬기를 나타낸다) 로 표시되는 글리시드산에스테르와, 화학식 (VI)
[화학식 VI]
R5OH
(식중, R5는 탄소수 1 내지 6 개의 알킬기를 나타낸다) 로 표시되는 알콜을 산촉매의 존재하에 반응시킴으로써, 상기 화학식 (IV) 로 표시되는 3-알콕시-2-히드록시알칸산에스테르를 제조하고, 이어서 상기 화학식 (I) 로 표시되는 N-치환페닐카르바민산에스테르와 수득된 3-알콕시-2-히드록시알칸산에스테르 (IV) 를 금속화합물의 촉매의 존재하에 가열하에 반응시키는 것을 특징으로 하는, 상기 화학식 (Ⅲ) 에서 표시되는 3-치환페닐-5-알킬리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 유도체의 제조방법에 관한다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 (V) 로 표시되는 글리시드산에스테르와, 상기 화학식 (VI) 으로 표시되는 알콜을 산 촉매의 존재하에 반응시키는 것을 특징으로 하는, 상기 화학식 (IV) 으로 표시되는 3-알콕시-2-히드록시알칸산에스테르의 제조방법에 관한다.
본 발명의 상기, 2-히드록시-3-알켄산에스테르 (Ⅱ)를 제조원료의 일부로서 사용하는 3-치환페닐-5-알킬리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 유도체 (Ⅲ) 의 제조방법에서는 염기를 공존시킬 수 있다. 염기로서는 예를들면, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리이소프로필아민, 트리부틸아민, 트리이소부틸아민, 트리펜틸아민, 트리헥실아민, 트리헵틸아민, 트리옥틸아민, 트리데실아민, 트리페닐아민, 트리벤질아민, 4-메틸모르폴린, N,N-디메틸아닐린, 피리딘, 4-t-부틸피리딘 등을 들 수 있지만, 반응에 악영향을 미치지 않으면 그외의 어떠한 아민류라도 반응에 사용할 수 있다. 염기의 사용량으로서는 특별한 제한은 없지만, 기질 (基質) 에 대하여 0.001 ∼ 0.5 당량이 바람직하고, 0.01 ∼ 0.1 당량이 보다 바람직하다.
또, 본 방법에서 촉매의 존재하에 반응을 실시할 수도 있다. 촉매로서 금속화합물이나 제 4 급 암모늄염 등을 사용할수 있고, 이 때, 상기 염기를 공존시킬 수 있다. 특히, 촉매로서 금속화합물 단독, 경우에 따라서는 염기화 조합하여 사용함으로써, 효율적으로 단시간에 목적물을 수득할 수 있다.
금속화합물로서는 철, 루테늄, 오스윰, 코발트, 로듐, 이리듐, 니켈, 파라듐, 백금, 구리, 은, 금, 아연, 카드뮴, 수은, 주석 또는 납의, 불화물, 염화물, 브롬화물, 요오드화물, 카르복실산염을 예시할 수 있으며, 예컨대 불화철 (Ⅱ), 불화철 (Ⅲ), 염화철 (Ⅱ), 염화철 (Ⅲ), 브롬화철 (Ⅱ), 브롬화철 (Ⅲ), 요오드화철 (Ⅱ), 아세트산철 (Ⅱ), 철 (Ⅲ) 아세틸아세트나이트, 염화루테늄 (Ⅲ), 브롬화루테늄 (Ⅲ), 요오드화루테늄 (Ⅲ), 염화오스뮴(Ⅲ), 불화코발트 (Ⅱ), 염화코발트 (Ⅱ), 브롬화코발트 (Ⅱ), 요오드화코발트(Ⅱ), 아세트산코발트 (Ⅱ), 코발트 (Ⅲ) 아세틸아세트나이트, 염화로듐 (Ⅲ), 아세트산로듐 (Ⅱ), 염화이리듐 (Ⅲ), 브롬화이리듐 (Ⅲ), 불화니켈 (Ⅱ), 염화니켈 (Ⅱ), 브롬화니켈 (Ⅱ), 요오드화니켈 (Ⅱ), 아세트산니켈 (Ⅱ), 니켈(Ⅱ)아세틸아세트나이트, 불화파라듐 (Ⅱ), 염화파라듐 (Ⅱ), 브롬화파라듐(Ⅱ), 요오드화파라듐 (Ⅱ), 아세트산파라듐 (Ⅱ), 파라듐 (Ⅱ) 아세틸아세트나이트, 디클로로디아민백금 (Ⅱ), 염화백금산 (IV), 염화백금 (Ⅱ), 염화백금(IV), 브롬화백금산 (IV), 브롬화백금 (Ⅱ), 요오드화백금 (Ⅱ), 백금 (Ⅱ) 아세틸아세트나이트, 불화구리 (Ⅱ), 염화구리 (I), 염화구리 (Ⅱ), 브롬화동(I), 브롬화동 (Ⅱ), 요오드화동 (I), 요오드화동 (Ⅱ), 아세트산동 (I), 아세트산동 (Ⅱ), 동 (Ⅱ) 아세틸아세트나이트, 불화은 (I), 염화은 (I), 브롬화은 (I), 요오드화은 (I), 아세트산은 (I), 염화금 (Ⅲ), 브롬화금(Ⅲ), 요오드화금 (Ⅲ), 불화아연 (Ⅱ), 염화아연 (Ⅱ), 브롬화아연 (Ⅱ), 요오드화아연 (Ⅱ), 아세트산아연 (Ⅱ), 아연 (Ⅱ) 아세틸아세트나이트, 불화카드뮴 (Ⅱ), 염화카드뮴 (Ⅱ), 브롬화카드뮴 (Ⅱ), 요오드화카드뮴 (Ⅱ), 아세트산카드뮴(Ⅱ), 프로피온산카드뮴(Ⅱ), 카드뮴(Ⅱ) 아세틸아세트나이트, 불화수은 (I), 불화수은 (Ⅱ), 염화수은 (I), 염화수은 (Ⅱ), 브롬화수은 (Ⅱ), 요오드화수은 (Ⅱ), 아세트산수은 (Ⅱ), 불화주석 (Ⅱ), 불화주석 (IV), 염화주석 (Ⅱ), 염화주석 (IV), 브롬화주석 (Ⅱ), 브롬화주석 (IV), 요오드화주석(Ⅱ), 요오드화주석 (IV), 아세트산주석 (Ⅱ), 불화납(Ⅱ), 염화납 (Ⅱ), 브롬화납 (Ⅱ), 요오드화납 (Ⅱ), 아세트산납 (Ⅱ), 납 (Ⅱ) 아세틸아세트나이트를 들 수 있다. 또 이들의 금속화합물의 수화물도 촉매로사용할 수 있다. 촉매의 사용량은 기질에 대하여 0.0001 ∼ 0.5 당량이 바람직하고, 0.001 ∼ 0.1 당량이 보다 바람직하다.
또, 본방법에서 제 4 급 암모늄염을 촉매로 사용할 수 있으며, 예컨대, 반대 음이온을 불소이온, 염소이온, 브롬이온, 요오드이온, BF4-, ClO4-, 술포네이트인 피리듐염을 함유하는 제 4 급 암모늄염을 예시할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 염화테트라메틸암모늄, 브롬화테트라메틸암모늄, 요오드화테트라메틸암모늄, 붕불화테트라메틸암모늄, 과염소산테트라메틸암모늄, 붕불화테트라메틸암모늄, p-톨루엔술폰산테트라메틸암모늄, 염화테트라에틸암모늄, 브롬화테트라에틸암모늄, 요오드화테트라에틸암모늄, 붕불화테트라에틸암모늄, 과염소산테트라에틸암모늄, 붕불화테트라에틸암모늄, 파라톨루엔술폰산테트라에틸암모늄, 염화테트라프로필암모늄, 브롬화테트라프로필암모늄, 요오드화테트라프로필암모늄, 염화테트라부틸암모늄, 브롬화테트라부틸암모늄, 요오드화테트라부틸암모늄, 붕불화테트라부틸암모늄, 과염소산테트라부틸암모늄, 붕불화테트라부틸암모늄, 파라톨루엔술폰산테트라부틸암모늄, 염화테트라펜틸암모늄, 브롬화테트라펜틸암모늄, 요오드화테트라펜틸암모늄, 염화테트라헥실암모늄, 브롬화테트라헥실암모늄, 요오드화테트라헥실암모늄, 염화테트라헵틸암모늄, 브롬화테트라헵틸암모늄, 요오드화테트라헵틸암모늄, 브롬화테트라옥틸암모늄, 요오드화테트라옥틸암모늄, 염화테트라페닐암모늄, 브롬화테트라페닐암모늄, 요오드화테트라페닐암모늄, 염화메틸트리옥틸암모늄, 염화벤질트리부틸암모늄, 염화벤질트리에틸암모늄, 브롬화벤질트리에틸암모늄, 요오드화에틸트리프로필암모늄, 염화페닐트리메틸암모늄, 브롬화페닐트리메틸암모늄, 염화페닐트리에틸암모늄, N-알킬피리듐염을 예시할 수 있지만, 반응에 악영향을 미치지 않으면 그 외의 어떠한 제 4 급 암모늄염이라도 반응에 사용할 수 있다. 그 외에, 피리딘염산염이나 피리딘파라톨루엔술폰산염 등이 피리딘염을 예시할수 있다. 촉매의 사용량은, 기질에 대하여 0.0001 ∼ 0.5 당량이 바람직하고, 0.001 ∼ 0.1 당량이 보다 바람직하다.
본 방법은 무용매로 실시할 수 있지만, 적당한 유기용매 중에서도 실시할 수 있다. 유기용매로서는 데칸, 도데칸, 트리데칸, 테트라데칸등의 지방족 탄화수소계 용매, 톨루엔, 키실렌, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 테트랄린 등의 방향족계 용매 및 이들의 혼합용매를 들 수 있는데, 반응에 악영향을 미치지 않는 용매이면 그 외의 어떠한 용매 중에서도 반응을 실시할 수 있다.
반응온도는 사용하는 촉매 또는 용매 등에 따라서도 다르지만, 화합물이 분해하지 않는 정도의 온도에서 실시할 수 있으며, 바람직하게는 100 ∼ 250 ℃의 범위에서 선택된다.
또, 본 발명의 상기, 3-알콕시-2-히드록시알칸산에스테르 (IV)를 제조원료의 일부로서 사용하는 3-치환페닐-5-알킬리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 유도체(Ⅲ) 의 제조방법에서는, 금속화합물의 촉매의 존재하에 반응을 실시하는 것이다. 금속화합물로서는 철, 루테늄, 오스윰, 코발트, 로듐, 이리듐, 니켈, 파라듐, 백금, 구리, 은, 금, 아연, 카드뮴, 수은, 주석 또는 납의 불화물, 염화물, 브롬화물, 요오드화물, 카르복실산염등을 들 수 있는데, 반응효율의 점에서 철 또는 주석의 화합물이특히 바람직하며, 예컨대 불화철(Ⅱ), 불화철 (Ⅲ), 염화철 (Ⅱ), 염화철 (Ⅲ), 브롬화철 (Ⅱ), 브롬화철(Ⅲ), 요오드화철 (Ⅱ), 아세트산철 (Ⅱ), 철 (Ⅲ) 아세틸아세트나이트, 불화주석 (Ⅱ), 불화주석 (IV), 염화주석 (Ⅱ), 염화주석 (IV), 브롬화주석 (Ⅱ), 브롬화주석 (IV), 요오드화주석 (Ⅱ), 아세트산주석 (Ⅱ) 등을 예시할 수 있다. 또 이들의 금속화합물의 수화물도 촉매로서 사용할 수 있다. 촉매의 사용량은 기질에 대하여 0.0001 ∼ 0.5 당량이 바람직하고, 0.001 ∼ 0.1 당량이 보다 바람직하다,
또, 본 방법에서 금속화합물의 촉매에 염기를 조합함으로써 보다 효율적으로 단시간에 목적물을 수득할 수 있다. 염기로서는, 예컨대, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리이소프로필아민, 트리부틸아민, 트리이소부틸아민, 트리펜틸아민, 트리헥실아민, 트리헵틸아민, 트리옥틸아민, 트리데실아민, 트리페닐아민, 트리벤질아민, 4-메틸모르폴린, N,N-디메틸아닐린, 피리딘, 4-t-부틸피리딘 등을 들 수 있는데, 반응에 악영향을 미치지 않으면 그외의 어떠한 아민류라도 반응에 사용할 수 있다. 염기의 사용량으로서는 특별한 제한은 없지만, 기질에 대하여 0.001 ∼ 0.5 당량이 바람직하고, 0.01 ∼0.1 당량이 보다 바람직하다.
본 방법은 무용매로 실시할 수 있지만, 적당한 유기용매 중에서도 실시할 수 있다. 유기용매로서는 데칸, 도데칸, 트리데칸등의 지방족 탄화수소계 용매, 톨루엔, 쿠엔, 키실렌, 메시틸렌, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 니트로벤젠, 테트랄린 등의 방향족계 용매 및 이들의 혼합용매를 들 수 있는데, 반응에 악영향을 미치지 않는 용매이면 그 외의 어떠한 용매 중에서도 반응을 실시할 수 있다. 반응온도는 사용하는 촉매, 염기 또는 용매 등에 따라서도 다르지만, 화합물이 분해하지 않는 정도의 온도에서 실시할 수 있고, 바람직하게는 100 ∼250 ℃ 의 범위에서 선택되고, 특히 180 ∼ 220 ℃ 의 범위가 보다 바람직하다.
또한, 본발명의 상기, 글리시드산에스테르 (V) 를 제조원료의 일부로서 사용하는 3-알콕시-2-히드록시알칸산에스테르 (IV) 의 제조방법에서 사용할 수 있는 산촉매로서는, 황산, p-톨루엔술폰산, 트리플루오로메탄술폰산, 인산, 과염소산 등의 프로톤산을 예시할 수 있다. 촉매의 사용량에 특별한 제한은 없지만, 기질인 글리시드산에스테르에 대하여 0.0001 ∼ 0.5 당량을 사용함으로써 보다 좋은 수율로 목적으로 하는 3-알콕시-2-히드록시알칸산에스테르 (IV)를 수득할 수 있다.
다음으로, 본 명세서의 기재에서, 본 발명 내에 포함되는 여러 가지의 치환기의 적합한 예 및 설명을 아래에 상세히 서술한다.
상기 화학식 (I) 에서 R1, 화학식 (Ⅱ) 에서 R4, 화학식 (IV) 에서 R4, 화학식 (V) 에서 R4및 화학식 (VI) 에서 R5로 표시되는 탄소수 1 내지 6 개의 알킬기로서는, 특별히 기재하지 않는 한 직쇄상 또는 분기쇄상의 알킬기로, 예컨대, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 네오펜틸기, 3-펜틸기, 헥실기, 3-헥실기, 3,3-디메틸-2-부틸기 등을 예시할 수 있다.
상기 화학식 (Ⅱ), (Ⅲ), (IV) 와 (V)에서 R2및 R3으로 표시되는 탄소수 1 내지 12 개의 알킬기로서는, 특별히 기재하지 않는 한 직쇄상 또는 분기쇄상의 알킬기로, 예컨대, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 네오펜틸기, 3-펜틸기, 헥실기, 3-헥실기, 3,3-디메틸-2-부틸기, 헵틸기, 2-헵틸기, 3-헵틸기, 옥틸기, t-옥틸기, 2-옥틸기, 3-옥틸기, 노나닐기, 데실기, 도데실기 등을 예시할수 있다.
상기 화학식 (I) 및 (Ⅲ) 에서 Ar 로 표시되는 치환페닐기로서는 할로겐원자, 알킬기, 알킬옥시기, 시클로알킬옥시기, 알케닐옥시기, 알키닐옥시기, 저급알킬옥시카르보닐옥시기, 니트로기, 시아노기 등의 치환기로 1개 이상 치환된 페닐기이다. 할로겐원자로서는불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자 등을 들 수 있다. 알킬기로서는 탄소수 1 ∼ 12 개를 갖는 직쇄상 또는 분기쇄상의 알킬기를 예시할 수 있고, 예컨대, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, 펜틸기, 네오펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 도데실기 등을 예시할 수 있다. 알킬옥시기로서는 탄소수 1 ∼ 12 개를 갖는 직쇄상 또는 분기쇄상의 알킬옥시기를 예시할 수 있고, 예컨대 메톡시기, 에톡시기, 프로필옥시기, 이소프로필옥시기, 부틸옥시기, 이소부틸옥시기, sec-부틸옥시기, 펜틸옥시기, 네오펜틸옥시기, 헥실옥시기, 헥실-3-옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기, 옥틸-2-옥시기, 도데실옥시기 등을 예시할 수 있다. 시클로알킬옥시기로서는 탄소수 3 ∼ 12 개를 갖는 시클로알킬옥시기를 예시할 수 있으며, 예컨대, 시클로프로필옥시기, 시클로부틸옥시기, 시클로헵틸옥시기, 시클로헥실옥시기, 시클로헵틸옥시기, 시클로옥틸옥시기, 시클로도데실옥시기 등을 들 수 있다. 알케닐옥시기로서는 이중결합을 갖는 탄소수 2 ∼ 12 개의 직쇄상 또는 분기쇄상의 알케닐옥시기를 예시할 수 있고,예컨대, 히드록시기, 알릴옥시기, 메타릴옥시기, 2-부테닐옥시기, 3-부테닐옥시기, 3-메틸-2-부테닐옥시기, 2-메틸-3-부테닐옥시기, 1-펜테닐-3-옥시기, 2-펜테닐옥시기, 3-펜테닐-2-옥시기, 4-펜테닐옥시기, 3-헥세닐옥시기, 3-헵테닐옥시기, 3-옥테닐옥시기, 3-데카닐옥시기, 3-도데카닐옥시기 등을 예시할 수 있다. 알키닐옥시기로서는 이중결합을 갖는 탄소수 3 ∼ 8 개의 직쇄상 또는 분기쇄상의 알키닐옥시기를 예시할수 있으며, 예컨대, 프로팔길옥시기, 1-메틸-프로팔길옥시기, 1,1-디메틸프로팔길옥시기, 2-부티닐옥시기, 1-메틸-2-부티닐옥시기, 3-부티닐옥시기, 2-펜티닐옥시기, 3-펜티닐옥시기, 3-옥티닐옥시기 등을 들 수 있다. 저급알킬옥시카르보닐옥시기로서는 예컨대, 메톡시카르보닐옥시기, 프로필옥시카르보닐옥시기, 부틸옥시카르보닐옥시기 등을 예시할 수 있다.
또한 구체적인 치환페닐기로서는, 2-플루오로페닐기, 3-플루오로페닐기, 4-플루오로페닐기, 2-클로로페닐기, 3-클로로페닐기, 4-클로로페닐기, 2-브로모페닐기, 3-브로모페닐기, 4-브로모페닐기, 2-요오드페닐기, 3-요오드페닐기, 4-요오도페닐기, 2-메틸페닐기, 3-메틸페닐기, 4-메틸페닐기, 2-에틸페닐기, 3-에틸페닐기, 4-에틸페닐기, 2-메톡시페닐기, 3-메톡시페닐기, 4-메톡시페닐기, 2-이소프로필옥시페닐기, 3-이소프로필옥시페닐기, 4-이소프로필옥시페닐기, 2-니트로페닐기, 3-니트로페닐기, 4-니트로페닐기, 2-시아노페닐기, 3-시아노페닐기, 4-시아노페닐기, 2,3-디플루오로페닐기, 2,4-디플루오로페닐기, 2,5-디플루오로페닐기, 2,6-디플루오로페닐기, 3,4-디플루오로페닐기, 3,5-디플루오로페닐기, 2,3-디클로로페닐기, 2,4-디클로로페닐기, 2,5-디클로로페닐기, 2,6-디클로로페닐기, 3,4-디클로로페닐기, 3,5-디클로로페닐기, 2,3-디브로모페닐기, 2,4-디브로모페닐기, 3,4-디브로모페닐기, 3,5-디브로모페닐기, 4-클로로-2-플루오로페닐기, 3-클로로-4-플루오로페닐기, 4-브로모-2-플루오로페닐기, 2-플루오로-5-이소프로필옥시페닐기, 2-플루오로-5-프로파길옥시페닐기, 2-플루오로-5-메톡시카르보닐옥시페닐기, 4-브로모-2-클로로페닐기, 2,3-디메틸페닐기, 2,4-디메틸페닐기, 2,5-디메틸페닐기, 3,4-디메틸페닐기, 3,5-디메틸페닐기, 2-플루오로-5-메틸페닐기, 3-플루오로-4-메틸페닐기, 3-플루오로-2-메톡시페닐기, 2-플루오로-5-니트로페닐기, 2-클로로-4-메틸페닐기, 2-클로로-4-이소프로필페닐기, 2-클로로-4-니트로페닐기, 4-클로로-2-니트로페닐기, 2-메틸-4-니트로페닐기, 4-메틸-3-니트로페닐기, 2-메톡시-4-니트로페닐기, 4-메톡시-2-니트로페닐기, 2,4,6-트리클로로페닐기, 2,4,5-트리클로로페닐기, 3,4,5-트리클로로페닐기, 2,4,6-트리플루오로페닐기, 2,4-디클로로-6-플루오로페닐기, 3,5-디클로로-4-플루오로페닐기, 3,4-디클로로-5-플루오로페닐기, 2,4-디클로로-5-플루오로페닐기, 6-브로모-2,4-디클로로페닐기, 5-브로모-2,4-디클로로페닐기, 6-클로로-2,4-디플루오로페닐기, 2,4-디플루오로-5-메틸페닐기, 2,4-디클로로-5-이소프로필옥시페닐기, 5-(2-부테닐옥시)-2,4-디클로로페닐기, 2,4-디클로로-5-프로파길옥시페닐기, 2,4-디클로로-5-메톡시카르보닐옥시페닐기, 2,4-디클로로-5-니트로페닐기, 4-클로로-2-플루오로-5-니트로페닐기, 4-클로로-2-플루오로-5-이소프로필옥시페닐기, 4-클로로-2-플루오로-5-sec-부틸옥시페닐기, 4-클로로-5-시클로프로필옥시-2-플루오로페닐기, 4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로옥시페닐기, 5-알릴옥시-4-클로로-2-플루오로페닐기, 4-브로모-2-플루오로-5-프로팔길옥시페닐기, 4-클로로-2-플루오로-5-(1-메틸프로팔길옥시)페닐기, 4-클로로-2-플루오로-5-메톡시페닐기, 4-클로로-2-플루오로-5-메톡시카르보닐옥시페닐기 등을 예시할 수 있다.
본 발명의 원료인 화학식 (I) 로 표시되는 카르바민산에스테르는, 예컨대 일본 공개특허공보 평 5-17427 호, EP-A-0496347 (USP-5281742) 의 기재방법에 의해 합성할 수 있지만, 대응하는 아닐린유도체와 클로로의산에스테르를 염기의 존재하에 반응시킴으로써 용이하게 제조할 수 있다. 또, 본 발명의 원료인 화학식 (Ⅱ) 로 표시되는 2-히드록시-3-알켄산에스테르는, 예컨대 EP-A-0153692(USP-4621150) 의 기재방법으로 용이하게 합성할 수 있다. 또한, 본 발명의 원료인 화학식 (V) 로 표시되는 글리시드산에스테르는, 예컨대 Organic Reactions, Vol.V, p413,(1960) 의 기재방법으로 용이하게 합성할 수 있다.
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하는데, 본 발명은 이들의 실시예에 조금도 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
Figure pct00008
증류장치를 장착한 플라스크 (25 cc) 에 N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산에틸 (3.01 g, 10 mmol) 과2-히드록시-3-메틸-3-부텐산에틸(4.32 g, 30.0 mmol)을 첨가하여 215 ℃ 에서 16.5 시간 반응시켰다. 반응용액을 실온까지 냉각한 후, 톨루엔 (20 mL) 을 첨가하여 물 (20 mL), 이어서 1N 수산화나트륨 (20 mL), 1N 염산 (20 mL) 으로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘으로 건조하였다. 건조제를 여과후, 감압하에 농축하여 수득된 유상 (油狀) 의 조생성물 (粗生成物) 에 염산산성 메탄올 (3.5 mL) 을 첨가하여 균일용액으로 하고, 다시 6N 염산 (0.4 mL)을 첨가하여 실온하에 방치하였다. 석출된 결정을 여취 (濾取) 하고, 메탄올과 6N 염산의 10:1 혼합용매로 세정하여 건조함으로써, 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 (1.80 g, 수율 50.9 %)을 수득하였다.
Figure pct00009
융점 : 104.5 ∼ 105 ℃
1R(KBr disk, cm-1):1820,1743,1693
실시예 2
Figure pct00010
공냉관 (20 cm) 를 장착한 플라스크 (100 cc) 에 N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산에틸 (3.01 g, 10 mmol) 과 2-히드록시-3-메틸-3-부텐산에틸 (4.32 g, 30 mmol) 및 트리부틸아민 (92.7 mg, 0.5 mmol) 을 첨가하고, 부텐산에틸이 공냉관의 절반의 높이 이하에서 환류하는 감압하에 210 ℃ 에서 15 시간 반응시켰다. 반응용액을 실온까지 냉각한 후, 톨루엔 (30 mL)을 첨가하여 1N 수산화나트륨 (20 mL×2), 이어서 1N 염산 (20 mL×2) 으로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘으로 건조하였다. 건조제를 여과후 감압하에 농축하여 수득된 유상의 조생성물에 산성 메탄올 (3.5 mL) 을 첨가하여 균일용액으로 하고, 다시 6N 염산 (0.4 mL)을 첨가하여 실온하에 방치하였다. 석출된 결정을 여취하고, 메탄올 (10 mL) 과 6N 염산 (2.5 mL) 의 혼합용매로 세정하여 건조함으로써, 백색고체의 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 (2.53 g, 수율 71.5 %) 을 수득하였다.
실시예 3
Figure pct00011
공냉관 (20 cm) 를 장착한 플라스크 (100 cc) 에 N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산에틸 (3.01 g, 10 mmol) 과 2-히드록시-3-메틸-3-부텐산에틸 (4.32 g, 30 mmol), 염화제2철 (162 mg, 1.0 mmol) 및 트리부틸아민(92.7 mg, 0.5 mmol) 을 첨가하고, 부텐산에틸이 공냉관의 절반의 높이 이하에서 환류하는 감압하에 210 ℃ 에서 3.5 시간 반응시켰다. 반응용액을 실온까지 냉각한 후, 톨루엔 (30 mL) 을 첨가하여 1N 수산화나트륨 (20 mL×2), 이어서 1N 염산 (20 mL×2) 으로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘으로 건조하였다. 건조제를 여과후 감압하에 농축하여 수득된 유상의 조생성물에 염산산성 메탄올(3.5 mL) 을 첨가하여 균일용액으로 하고, 다시 6N 염산 (0.4 mL) 을 첨가하여 실온하에 방치하였다. 석출된 결정을 여취하고, 메탄올과 6N 염산의 4:1 혼합용매로 세정하여 건조함으로써, 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 (2.05 g, 수율 57.9 %) 을 수득하였다.
실시예 4 ∼ 7
Figure pct00012
다시, 금속화합물의 촉매로서 아세트산주석, 염화아연, 아세트산납, 염화니켈을 이용한 것 이외는, 실시예 2와 동일하게 반응을 실시하였다. 촉매 사용량, 반응시간 및 목적물인 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온의 수율을 표 1 에 나타냈다.
Figure pct00013
실시예 8
Figure pct00014
공냉관 (20 cm) 를 장착한 플라스크 (25 cc) 에 N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산에틸 (3.01 g, 10 mmol) 과 2-히드록시-3-메틸-3-부텐산에틸 (2.02 g, 14 mmol) 및 아세트산 제1주석 (23.7 mg, 0.1 mmol) 을 첨가하고, 부텐산에틸이 공냉관의 절반의 높이 이하에서 환류하는 감압하에 200 ℃ 에서 2.5 시간 반응시켰다. 반응용액을 실온까지 냉각한 후, 톨루엔 (20 mL)을 첨가하여 물 (20 mL), 이어서 1N 염산 (20 mL), 1N 수산화나트륨 (20 mL), 1N 염산 (20 mL) 으로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘으로 건조하였다. 건조제를 여과후 감압하에 농축하여 수득된 유상의 조생성물에 산성 메탄을 (3.5 mL) 을 첨가하여 균일용액으로 하고, 다시 6N 염산 (0.4 mL) 을 첨가하여 실온하에 방치하였다. 석출된 결정을 여취하고, 메탄올과 6N 염산의 20:1 혼합용매로 세정하여 건조함으로써, 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 (1.97 g, 수율 55.6 %) 을 수득하였다.
실시예 9
Figure pct00015
증류장치를 장착한 플라스크 (200 cc) 에 N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산에틸 (19.6 g, 65 mmol) 과 2-히드록시-3-메틸-3-부텐산에틸 (15.1 g, 105 mmol), 염화제2철 (105 mg, 0.65 mmol) 및 트리부틸아민 (611 mg, 3.3 mmol) 을 첨가하여 200 ℃ 에서 5 시간 반응시켰다. 반응용액을 실온까지 냉각한 후, 톨루엔 (100 mL) 을 첨가하여, 1N 수산화나트륨 (100 mL×2), 이어서 1N 염산 (100 mL×2) 으로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘으로 건조하였다. 건조제를 여파후 감압하에 농축하여 수득된 유상의 조생성물에 산성 메탄올 (15 mL) 을 첨가하여 균일용액으로 하고, 다시 6N 염산 (2 mL)을 첨가하여 실온하에 방치하였다. 석출된 결정을 여취하고, 메탄올 (20 mL)과 6N 염산(5 mL) 의 혼합용매로 세정하여 건조함으로써, 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 (16.7 g, 수율 72.5 %)을 수득하였다.
실시예 10
Figure pct00016
증류장치를 장착한 플라스크 (200 cc) 에 N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산에틸 (19.6 g, 65 mmol) 과 2-히드록시-3-메틸-3-부텐산에틸 (13.4 g, 93 mmol), 염화제2철 (53.5 mg, 0.33 mmol) 및 트리부틸아민 (182 mg, 0.98 mmol) 을 첨가하여 200 ℃ 에서 5 시간 반응시켰다. 반응용액을 실온까지 냉각한 후, 톨루엔 (100 mL) 을 첨가하여, 1N 수산화나트륨 (100 mL×2), 이어서 1N 염산 (100 mL×2) 으로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘으로 건조하였다. 건조제를 여과후 감압하에 농축하여 수득된 유상의 조생성물에 거의 같은 용량의 헥산 (20 mL) 을 첨가하여 균일용액으로 하여 실온하에 방치하였다. 석출된 결정을 여취하고, 소량의 헥산으로 세정하여 건조함으로써, 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 (15.7 g, 수율 68.2 %)을 수득하였다.
실시예 11
Figure pct00017
N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산에틸 (6.02 g, 20mmol) 과 염화제2철 (53.5 mg, 0.33 mmol) 및 트리부틸아민 (185 mg, 1.00 mmol)을 증류장치를 장착한 2 개 구멍 플라스크 (50 cc) 에 넣고 200 ℃ 로 가열하였다. 이 혼합액에 2-히드록시-3-메틸-3-부텐산에틸 (4.33 g, 30 mmol) 을 30분 동안 적하하고, 적하종료후 다시 200 ℃ 에서 3.5 시간 교반하였다. 반응종료후 반응용액을 70 ∼ 80 ℃ 까지 방냉하고, 이것에 메탄올 (10 mL) 과 6N 염산 (0.5 mL) 의 혼합용액을 첨가하여 균일하게 한 후, 실온하에서 방치하였다.
석출된 고체를 여취하고, 메탄올 (20 mL) 과 6N 염산 (1 mL) 의 혼합용액, 이어서 물 (20 mL) 로 세정하여 감압하에서 충분히 건조함으로써, 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 (4.77 g, 수율 67.4 %)을 수득하였다.
실시예 12
Figure pct00018
증류장치를 장착한 플라스크 (25 cc) 에 N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산메틸 (2.87 g, 10 mmol) 과 2-히드록시-3-메틸-3-부텐산에틸 (4.32 g, 30 mmol), 염화제2철 (162 mg, 1.0 mmol) 및 트리부틸아민 (92.7 mg, 0.5 mmol) 을 첨가하여 200 ℃ 에서 3 시간 반응시켰다. 반응종료후 반응용액을 70 ∼ 80 ℃ 까지 방냉하고, 이것에 메탄올 (5 mL) 과 6N 염산 (0.25 mL) 의 혼합용액을 첨가하여 균일하게 한후, 실온하에서 방치하였다. 석출된 고체를 여취하고, 메탄올 (8 mL) 과 6N 염산 (0.8 mL) 의 혼합용액, 이어서 물 (10 mL) 로 세정하고 감압하에서 충분히 건조함으로써, 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 (1.93 g, 수율 54.5 %)을 수득하였다.
실시예 13
Figure pct00019
증류장치를 장착한 플라스크 (25 cc) 에 N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산에틸 (3.01 g, 10 mmol) 과 2-히드록시-3-메틸-3-부텐산메틸(3.90 g, 30 mmol), 염화제2철 (162 mg, 1.0 mmol) 및 트리부틸아민 (92.7 mg, 0.5 mmol) 을 첨가하여 200 ℃ 에서 3 시간 반응시켰다. 반응용액을 실온까지 냉각한 후, 톨루엔 (30 mL) 을 첨가하여 1N 수산화나트륨 (20 mL×2), 이어서 1N 염산 (20 mL×2) 으로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘으로 건조하였다. 건조제를 여과후 감압하에 농축하여 수득된 유상의 조생성물에 산성 메탄올 (5.0 mL) 을 첨가하여 균일용액으로 하고, 다시 6N 염산 (0.25 mL) 을 첨가하여 실온하에 방치하였다. 석출된 결정을 여취하고, 메탄올과 6N 염산의 20:1 혼합용매로 세정하여 건조함으로써, 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 (2.36 g, 수율 66.8 %) 을 수득하였다.
실시예 14
Figure pct00020
증류장치를 장착한 플라스크 (25 cc) 에 N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산에틸 (3.01 g, 10 mmol) 과 2-히드록시-3-메틸-3-부텐산이소부틸 (4.22 g, 24.5 mmol) 및 염화테트라부틸암모늄 (278 mg, 1.0 mmol) 을 첨가하고, 200 ℃ 에서 9 시간 반응시켰다. 반응용액을 실온까지 냉각한후, 톨루엔 (20 mL) 을 첨가하여 물 (20 mL), 이어서 1N 수산화나트륨 (20 mL), 1N 염산 (20 mL) 으로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘으로 건조하였다. 건조제를 여과후 감압하에 농축하여 수득된 유상의 조생성물에 산성 메탄올 (3.5 mL) 을 첨가하여 균일용액으로 하고, 다시 6N 염산 (0.4 mL) 을 첨가하여 실온하에 방치하였다. 석출된 결정을 여취하고, 메탄올 (8 mL) 과 6N 염산 (0.8 mL) 의 혼합용매, 이어서 물 (10 mL) 로 세정하여 건조함으로써, 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 (1.34 g, 수율 37.8 %) 을 수득하였다.
실시예 15
Figure pct00021
증류장치를 장착한 플라스크 (25 cc) 에 N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산에틸 (3.01 g, 10 mmol) 과 2-히드록시-3-메틸-3-부텐산에틸 (2,16 g, 15 mmol), 염화테트라부틸암모늄 (278 mg, 1.0 mmol) 을 첨가하고, 200 ℃ 에서 1.5 시간 반응시켰다. 반응종료후 반응용액을 70 ∼ 80℃ 까지 방냉하여, 이것에 메탄올 (5 mL) 과 6N 염산 (0.25 mL) 의 혼합용액을 첨가하여 균일하게 한후, 실온하에서 방치하였다. 석출된 고체를 여취하고, 메탄올 (8 mL) 과 6N 염산 (0.4 mL) 의 혼합용액, 이어서 물 (10 mL) 로 세정하고 감압하에서 충분히 건조함으로써, 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 (1.30 g, 수율 36.7 %)을 수득하였다.
실시예 16
Figure pct00022
증류장치를 장착한 플라스크 (25 cc) 에 N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산에틸 (3.01 g, 10 mmol) 과 2-히드록시-3-메틸-3-부텐산에틸 (2.16 g, 15 mmol), 염화테트라메틸암모늄 (278 mg, 1.0 mmol) 을 첨가하여 200 ℃에서 2시간 반응시켰다. 반응용액을 실온까지 냉각한 후, 톨루엔 (20 mL) 을 첨가하여 물 (30 mL), 이어서 1N 수산화나트륨 (20 mL), 1N 염산 (20 mL)으로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘으로 건조하였다. 건조제를 여과후 감압하에 농축하여 수득된 유상의 조생성물에 염산산성 메탄올 (3.5 mL) 을 첨가하여 균일용액으로 하고, 다시 6N 염산 (0.4 mL) 을 첨가하여 실온하에 방치하였다. 석출된 결정을 여취하고, 메탄올과 6N 염산의 10:1 혼합용매로 세정하여 건조함으로써, 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 (0.323 g, 수율 9.1 %) 을 수득하였다.
실시예 17
Figure pct00023
증류장치를 장착한 플라스크 (25 cc) 에 N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산에틸 (3.01 g, 10 mmol) 과 2-히드록시-3-메틸-3-부텐산에틸(1.16 g, 11.2 mmol), p-톨루엔술폰산테트라에틸암모늄 (151 mg, 0.50 mmol) 을 첨가하고, 200 ℃ 에서 3.5 시간 반응시켰다. 반응용액을 실온까지 냉각한 후, 톨루엔 (20 mL) 을 첨가하여 물 (20 mL), 이어서 1N 수산화나트륨 (20 mL), 1N 염산 (20 mL) 으로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘으로 건조하였다.
건조제를 여과후 간압하에 농축하여 수득된 유상의 조생성물에 염산산성 메탄올 (3.5 mL) 을 첨가하여 균일용액으로 하고, 다시 6N 염산 (0.4 mL) 을 첨가하여 실온하에 방치하였다. 석출된 결정을 여취하고, 메탄올과 6N 염산의 20:1 혼합용매로 세정하여 건조함으로써, 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 (1.76 g, 수율 49.7 %) 을 수득하였다.
실시예 18
Figure pct00024
증류장치를 장착한 플라스크 (25 cc) 에 N-(4-클로로페닐)카르바민산에틸 (2.02 g, 10.1 mmol) 과 2-히드록시-3-메틸-3-부텐산에틸 (2.97 g, 22.8 mmol), 브롬화테트라부틸암모늄 (243 mg, 1.5 mmol) 을 첨가하여 200 ℃ 에서 3.5 시간 반응시켰다. 반응용액을 실온까지 냉각한후, 톨루엔 (20 mL) 을 첨가하여 물 (20 mL), 이어서 1N 수산화나트륨 (20 mL), 1N 염산 (20 mL) 으로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘으로 건조하였다. 건조제를 여과후 감압하에 농축하였다. 수득된 유상의 조생성물에 메탄올 (5 mL) 과 6N 염산 (0.25 mL) 의 혼합용액을 첨가하여 석출된고체를 여취하고, 메탄올과 6N 염산의 10:1 혼합용매로 세정하여 건조함으로써, 3-(4-클로로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 (1.03 g, 수율 40.5 %) 을 수득하였다.
Figure pct00025
융점 : 135 ∼ 135.5 ℃
IR(KBr disk, cm-1):1813,1730,1685
실시예 19
Figure pct00026
증류장치를 장착한 플라스크 (25 cc) 에 N-(4-메틸페닐)카르바민산에틸 (2.87 g, 10 mmol) 과 2-히드록시-3-메틸-3-부텐산에틸 (3.90 g, 30 mmol), 염화테트라부틸암모늄 (139 mg, 0.5 mmol), 트리부틸아민 (92.7 mg, 0.5 mmol) 을 첨가하고, 200 ℃ 에서 8시간 반응시켰다. 반응용액을 실온까지 냉각한 후, 톨루엔 (20 mL) 을 첨가하여 물 (20 mL), 이어서 1N 수산화나트륨 (20 mL), 1N 염산 (20 mL) 으로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘으로 건조하였다. 건조제를 여과후 감압하에 농축하여 수득된 유상의 조생성물에 염산산성 메탄올 (3.5 mL) 을 첨가하여 균일용액으로 하고, 다시 6N 염산 (0.4 mL) 을 첨가하여 실온하에 방치하였다. 석출된 결정을 여취하고, 메탄올과 6N 염산의 20:1 혼합용매로 세정하여 건조함으로써, 3-(4-메틸페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 (1.07 g, 수율 46.1 %) 을 수득하였다.
융점 : 135.5 ∼ 136.5 ℃
실시예 20
Figure pct00027
딘·스타크를 장비한 2 개 구멍 플라스크 (100 cc)에 N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산에틸 (3.01 g, 10 mmol), 염화제2철· 6수화물(27 mg, 0.1 mmol) 및 트리에틸아민 (129 mg, 1.27 mmol) 을 첨가하고, 이 혼합물을 교반하면서 200 ℃ 까지 가열하여 균일한 용액으로 하였다. 이어서, 2-히드록시-3-메틸-3-부텐산에틸 (4.33 g, 30 mmol) 을 적하하고, 적하후 1 시간 교반하였다. 반응종료후, 반응혼합물에 실시예-2 와 동일한 조작을 실시함으로써, 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 (2.70 g, 수율 76.3 %) 을 백색고체로 수득하였다.
실시예 21
Figure pct00028
딘·스타크를 장비한 2 개 구멍 플라스크 (100 cc)에 N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산에틸 (3.01 g, 10 mmol), 염화제2철 (162 mg, 1.0 mmol) 및 트리펜틸아민 (114 mg, 0.5 mmol) 을 첨가하고, 이 혼합물을 교반하면서 200 ℃ 까지 가열하여 균일한 용액으로 하였다. 이어서, 2-히드록시-3-메틸-3-부텐산에틸 (4.33 g, 30 mmol)을 적하하고, 적하후 1 시간 교반하였다. 반응종료후, 반응혼합물을 실시예-2 와 동일한 조작을 실시함으로써, 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 (1.39 g, 수율 39.3 %) 을 백색고체로 수득하였다.
실시예 22
Figure pct00029
교반기와 딘·스타크를 장비한 3 개 구멍 플라스크에 (3L) 에, N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산에틸 (674 g, 2.24 mol), 염화제2철 (3.7 g, 22.8 mmol) 및 트리부틸아민 (21 g, 0.113 mol)을 첨가하고, 이 혼합물을 교반하면서 200 ℃ 까지 가열하여 균일한 용액으로 하였다. 이어서, 2-히드록시-3-메틸-3-부텐산에틸 (484 g, 3.51 mol) 을 5.5 시간 동안 적하하고, 적하후 다시 2.5 시간 교반하였다. 가열교반 중에 발생한 에탄올은 딘·스타크에서 증류제거하였다. 반응종료후, 반응혼합물을 약 100 ℃ 정도까지 방냉하고, 이어서 톨루엔 (2.0 L) 을 첨가하여 용액으로 한 후, 1N 염산 (1L) 및 물 (1L) 로 세정하였다. 유기층을 감압하에 농축하고 수득된 유상의 조생성물을 황산산성 에탄올 (3.85 L) 에서 결정화시켰다. 석출된 결정을 여취하여, 소량의 산성에탄올 이어서 헥산으로 세정함으로써, 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 (590 g, 수율 74.5 %) 을 백색결정으로 수득하였다.
실시예 23
Figure pct00030
교반기와 딘·스타크를 장비한 3 개 구멍 플라스크에 (1L) 에, 염화제2철·6수화물 (2.7 g, 0.01 mol), 트리부틸아민 (9.3 g, 0.05 mol) 및 N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산에틸 (151 g, 0.5 mol)을 첨가하였다. 이 혼합물을 교반하면서 200 ℃ 까지 가열하여 균일한 용액으로 하였다. 이어서, 2-히드록시-3-메틸-3-부텐산에틸 (108 g, 0.75 mol) 을 4.8 시간 동안 적하하고, 적하후 다시 2시간 교반하였다. 가열교반 중에 발생한 에탄올은 딘·스타크에서 증류제거하였다. 반응종료후, 반응혼합물을 약 100 ℃ 정도까지 방냉하고, 이어서 톨루엔 (500 mL) 을 첨가하여 용액으로 한 후, 1N 염산 (250 mL) 및 물 (250 mL) 로 세정하였다. 유기층을 감압하에 농축하고 수득된 유상의 조생성물을 황산산성 에탄올 (200 mL) 에서 결정화시켰다. 석출된 결정을 여취하여, 소량의 산성에탄올 이어서 헥산으로 세정함으로써, 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 (150.5 g, 수율 85.1 %) 을 백색결정으로 수득하였다.
실시예 24
Figure pct00031
딘·스타크를 장비한 2 개 구멍 나스형 플라스크 (50 cc) 에, N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산에틸 (10.0 g, 33.1 mmol), 3-에톡시-2-히드록시-3-메틸부탄산메틸 (11.7 g, 66.4 mmol), 염화제2철 (5.4 mg, 0.331 mmol), 트리부틸아민 (0.308 g, 1.66 mmol)을 첨가하여 200 ℃ 에서 4 시간 가열하면서 교반하였다. 반응종료후, 감압하에 저비점 화합물을 제거하고, 실온까지 냉각하였다. 톨루엔 (9 mL)을 첨가하여 균일용액으로 한 후, 1N 염산 (25 mL×2) 으로 세정하였다. 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조하여 건조제를 여별 (濾別) 한 후, 여액에서 감압하에 용매를 증류제거하였다. 수득된 조생성물을 톨루엔/헥산에서 재결정함으로써, 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온의 백색결정 (5.27 g, 수율 45.0 %) 을 수득하였다.
실시예 25
Figure pct00032
딘·스타크를 장비한 2 개 구멍 나스형 플라스크 (50 cc) 에, N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산이소부틸 (5.0 g, 15.2 mmol), 2-히드록시-3-메톡시-3-메틸부탄산메틸 (5.90 g, 26.4 mmol), 아세트산 제1주석 (0.50 g) 을 첨가하고, 195 ∼ 200 ℃ 에서 4 시간 가열하면서 교반하였다. 반응종료후, 핵산 (15 mL)을 첨가하여 불요물을 여별하였다. 여액을 감압하에 농축하고, 수득된 유상물을 벤젠/핵산 (1/3) 의 혼합용액에 용해시키고, 실리카겔 칼럼을 통하였다. 전개액을 감압하에 농축하여 수득된 유상물 (2.33 g) 을 메탄올에서 재결정함으로써, 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온의 백색결정 (1.12 g, 수율 20.9 %) 을 수득하였다.
실시예 26
Figure pct00033
딘·스타크를 장비한 2 개 구멍 나스형 플라스크 (50 cc) 에, N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산에틸 (2.00 g, 6.63 mmol), 2-히드록시-3-메톡시-3-메틸부탄산메틸 (2.69 g, 16.6 mmol) 및 아세트산 제 1 주석 (0.20 g) 을 첨가하여, 195 ℃ 에서 3 시간 가열하면서 교반하였다. 반응종료후, 헥산 (10 mL)을 첨가하여 불요물을 여별하였다. 여액을 감압하에 농축하여 수득된 유상물을 실리카겔칼럼 (벤젠/헥산=1/3) 으로 정제함으로써, 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온의 백색결정 (0.50 g. 수율 21.3 %) 을 수득하였다.
실시예 27
Figure pct00034
딘·스타크와 짐로트를 장비한 2 개 구멍 나스형 플라스크 (200 cc) 에, N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산에틸 (10.0 g, 33.1 mmol), 3-에톡시-2-히드록시-3-메틸부탄산에틸 (9.44 g, 49.7 mmol) 및 염화제2철 6수화물 (90.2 mg, 0.03 mmol) 및 트리부틸아민 (309.5 mg, 1.7 mmol) 을 첨가하고, 205 ℃ (유욕, (油浴)) 에서 10 시간 가열하면서 교반하였다. 반응종료후, 반응용액을 실온까지 냉각하고, 톨루엔 (60 mL) 을 첨가하여 물 (100 mL) 로 세정하였다. 유기층을 감압하에 농축하고 수득된 유상물에 염산산성 에탄올 (35 mL)을 첨가하여 균일용액으로 한후, 실온하에 방치하였다. 석출된 결정을 여취하여 염산산성 에탄올로 세정후 건조시킴으로써, 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온의 백색결정 (5.40 g, 수율 46.1 %) 을 수득하였다.
실시예 28
Figure pct00035
딘·스타크를 장비한 2 개 구멍 나스형 플라스크 (50 cc) 에, N-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)카르바민산에틸 (5.0 g, 16.6 mmol), 3-에톡시-2-히드록시-2-메틸부탄산에틸 (8.32 g, 43.7 mmol) 및 염화제2철 (135 mg, 0.832 mmol) 및 N-메틸모르폴린 (0.30 g, 2.97 mmol) 을 첨가하고, 205 ∼ 210 ℃ (유욕)에서 2.5 시간 가열하면서 교반하였다. 반응종료후, 반응용액을 HPLC 로 분석한 결과, 3-(4-클로로-5-시클로펜틸옥시-2-플루오로페닐)-5-이소프로필리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온이 77.3 %의 수율로 생성되고 있음을 확인하였다.
실시예 29
Figure pct00036
나스형 플라스크 (500 cc) 에 3,3-디메틸글리시드산메틸 (100 g, 0.768 mol)과 메탄올 (150 mL) 을 넣고, 실온에서 70 % 과염소산 (5 방울) 을 교반하면서 천천히 첨가하고, 이어서 50 ℃ 에서 2 시간 가열교반하였다, 반응종료후 반응액을 감압하에 농축하여 소량의 무수탄산나트륨을 첨가하여 실온에서 15 분 방치한 후, 여과로 고체를 제거함으로써, 2-히드록시-3-메톡시-3-메틸부탄산메틸 (119.5 g, 수율 96.0 %) 을 담황색액체로 수득하였다.
Figure pct00037
실시예 30
Figure pct00038
나스형 플라스크 (100 cc) 에 3,3-디메틸글리시드산메틸 (20.0 g, 0.154 mol) 과 에탄올 (30 mL) 을 넣고, 실온에서 70 % 과염소산 (5 방울) 을 교반하면서 천천히 첨가하고, 이어서 50 ℃ 에서 2시간 가열교반하였다. 반응종료후 반응액을 감압하에 농축하여 소량의 무수탄산나트륨을 첨가하여 실온에서 얼마동안 방치한 후, 여과로 고체를 제거함으로써, 3-에톡시-2-히드록시-3-메틸부탄산메틸 (24.9 g, 수율 91.6 %) 을 투명액체로 수득하였다.
Figure pct00039
실시예 31
Figure pct00040
나스형 플라스크 (100 cc) 에 3,3-디메틸글리시드산에틸 (73.8 g, 0.512 mol) 과 에탄올 (250 mL) 을 넣어 실온에서 70 % 과염소산 (90 mg) 을 교반하면서 천천히 첨가하고, 이어서 60 ℃ 에서 5 시간 가열교반하였다. 반응종료후, 반응액을 감압하에 농축하여 톨루엔 (100 mL) 을 첨가한 후, 황산나트륨과 소량의 무수탄산나트륨을 첨가하여 실온에 얼마동안 방치하였다. 여과로 고체를 제거하고, 여액에서 감압하에 용매를 제거함으로써, 3-에톡시-2-히드록시-3-메틸부탄산에틸 (82.2g, 수율 84.4 %) 을 투명액체로 수득하였다.
Figure pct00041
본 발명은 강한 제초효과를 갖는 3-치환페닐-5-알킬리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 유도체를 위험한 포스겐 또는 포스겐다이머를 사용하지 않고, 효율적으로 합성할 수 있는 공업적 제법을 제공한다.

Claims (3)

  1. 하기 화학식 (I) 으로 표시되는 카르바민산 에스테르와, 하기 화학식 (Ⅱ)으로 표시되는 2-히드록시-3-알켄산 에스테르를 가열 하에 반응시키는 것을 특징으로 하는, 하기 화학식 (Ⅲ) 으로 표시되는 3-치환페닐-5-알킬리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온 유도체의 제조방법 :
    [화학식 I]
    Figure pct00042
    (식 중, Ar 은 치환페닐기를 나타내고, R1은 탄소수가 1 내지 6 개의 알킬기를 나타낸다) ;
    [화학식 Ⅱ]
    Figure pct00043
    (식 중, R2및 R3은 독립적으로, 수소원자 또는 탄소수 1 내지 12 개의 알킬기를 나타내고, R4는 탄소수 1 내지 6 개의 알킬기를 나타낸다) ;
    [화학식 Ⅲ]
    Figure pct00044
    (식 중, Ar은 치환페닐기를나타내고, R2및 R3은 독립적으로, 수소원자 또는 탄소수 1 내지 12 개의 알킬기를 나타낸다).
  2. 제 1 항에 있어서, 금속화합물의 존재 하에 반응을 실시하는 제조방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 3 급 아민 공존 하에 반응을 실시하는 제조방법.
KR1019970705934A 1995-02-27 1996-02-26 3-(치환페닐)-5-알킬리덴-1,3-옥사졸리딘-2,4-디온유도체의제조방법 KR100401275B1 (ko)

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