KR100403143B1 - A manufacturing method of 1-bromoethyl acetate - Google Patents
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Abstract
본 발명은 1-브로모에틸 아세테이트의 제조방법에 관한 것으로서, 아세틸 브로마이드와 파라알데하이드를 반응시켜 1-브로모에틸 아세테이트를 제조하는 방법을 제공한다.The present invention relates to a method for preparing 1-bromoethyl acetate, and provides a method for preparing 1-bromoethyl acetate by reacting acetyl bromide with paraaldehyde.
Description
본 발명은 1-브로모에틸 아세테이트를 공업적으로 편리하게 고순도로 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process which can produce 1-bromoethyl acetate in high industrial convenience.
하기 화학식 1로 표시되는 1-브로모에틸 아세테이트는 주사용 광범위 세파계 항생제인 세푸록심의 경구 흡수도를 증대시키기 위해 개발된 세푸록심 악세틸의 경우 아세톡시에틸기가 4-위치의 유기산의 에스테르로 도입되어 있다.1-Bromoethyl acetate represented by the following Chemical Formula 1 is an ester of an organic acid of 4-position of acetoxyethyl group in the case of cepuroxime axetyl developed to increase the oral absorption of cepuroxime, a broad-spectrum cephatic antibiotic for injection. It is introduced.
이러한 1-브로모에틸 아세테이트는 일반적으로 아세트알데하이드와 아세틸 브로마이드를 염화아연 촉매 하에서 반응하여 제조하며 반응식은 다음과 같다(영국특허 제 1,571,683호 참조).Such 1-bromoethyl acetate is generally prepared by reacting acetaldehyde and acetyl bromide under a zinc chloride catalyst, and the scheme is as follows (see British Patent No. 1,571,683).
그러나, 이 방법에서 사용되는 아세트알데하이드는 끓는점(21℃)이 낮은 자극적인 가연성 기체로서 공업적으로 사용, 보관, 운송 등이 곤란한 단점이 있으며, 반응 시 아세트알데하이드의 기화를 방지하기 위하여 반응기 내에 일정한 압력을 유지해야 하며, 순수한 1-브로모에틸 아세테이트를 분리하기 위하여 공업적으로 용이하지 않은 분별증류의 정제과정을 거쳐야 한다.However, acetaldehyde used in this method is an irritating combustible gas having a low boiling point (21 ° C.), which is difficult to industrially use, store, and transport, and has a constant reaction in the reactor to prevent evaporation of acetaldehyde during the reaction. The pressure must be maintained and the purification process of fractional distillation not industrially easy to separate pure 1-bromoethyl acetate.
이러한, 분류증류는 여러 물질이 혼합되어 있는 용액에서 원하는 목적물만을 분리하기 위해 물질의 끓는점 차이를 이용하여 분리하는 기술로써 공업적으로 난이도가 높은 방법이다. 또한, 분류증류에 의해서는 목적물을 순수한 상태로 얻기 어렵기 때문에 아세틸 브로마이드가 잔존하게 되고, 이와 같은 잔존하는 아세틸 브로마이드는 다음 단계의 세푸록심 악세틸 제조 시 부반응을 일으키는 결정적인 원인이 된다. 따라서, 1-브로모에틸 아세테이트를 고순도로 제조하는 기술은 이 분야의 연구에 있어서 매우 중요하며, 반응의 효율 및 최종제품의 순도를 결정짓는 중요한 요소가 된다.The distillation of distillation is a technique of high industrial difficulty as a technique of separating using a boiling point difference of a substance to separate only a desired object from a solution in which various substances are mixed. In addition, acetyl bromide remains because the fractionation distillation makes it difficult to obtain the target product in a pure state. Such remaining acetyl bromide is a decisive cause of side reactions during the preparation of cefuroxime acetil in the next step. Therefore, the technique of producing 1-bromoethyl acetate in high purity is very important for the research in this field and is an important factor in determining the efficiency of the reaction and the purity of the final product.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국 공개특허공보 제 2000-15621호와 공개특허공보 1999-6489호에는 하기 반응식 2에서와 같이 비닐 아세테이트와 브롬화 수소산을 이용하여 1-브로모에틸 아세테이트를 제조하는 방법이 기재되어 있으나, 유독성 가스인 브롬화 수소산을 사용하기 때문에 공업적으로 분리한 단점이 있다.In order to solve this problem, Korean Patent Publication Nos. 2000-15621 and 1999-6489 disclose a method of preparing 1-bromoethyl acetate using vinyl acetate and hydrobromic acid as in Scheme 2 below. Although described, there are disadvantages of industrial separation because of the use of toxic gas hydrobromic acid.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 공업적으로 사용하기 용이한 원료를 사용하며 간편한 정제과정을 거쳐 고순도의 1-브로모에틸 아세테이트를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method for producing high-purity 1-bromoethyl acetate using a raw material which is easy to use industrially and undergoes a simple purification process.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 아세틸 브로마이드와 파라알데하이드를 반응시켜 제조되는 것을 특징으로 하는 1-브로모에틸 아세테이트의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a method for producing 1-bromoethyl acetate, which is prepared by reacting acetyl bromide and paraaldehyde.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 파라알데하이드는 0.8 내지 1.5당량 사용되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1 당량 사용되는 것이다.In the production method according to the present invention, the paraaldehyde is preferably used in an amount of 0.8 to 1.5 equivalents, more preferably 1 equivalent.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 반응은 염화아연 촉매 하에서 진행되는 것이 바람직하다.In the production method according to the invention, the reaction is preferably carried out under a zinc chloride catalyst.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 반응시의 온도는 바람직하게는 30 내지 50℃, 더욱 바람직하게는 40℃이다.In the production method according to the invention, the temperature during the reaction is preferably 30 to 50 ° C, more preferably 40 ° C.
또한, 본 발명에 따른 제조방법은 미반응 아세틸 브로마이드와 HBr과 같은 산성물질을 물로 세척하여 제거하는 단계와 감압증류하여 순수한 1-브로모에틸 아세테이트를 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the manufacturing method according to the present invention may further comprise the step of washing by removing the acidic substances such as unreacted acetyl bromide and HBr with water and distillation under reduced pressure to separate the pure 1-bromoethyl acetate.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 1-브로모에틸 아세테이트의 제조방법은 기존의 아세트알데하이드 대신에 끓는점이 높고(123 내지 124℃) 공업적으로 사용, 보관, 운송 등이 용이한 파라알데하이드를 사용하여 반응기 내 압력이 없는 상태로 반응시킬 수 있어서 편리하고 안전하게 할 수 있는 장점이 있으며, 기존의 아세트알데하이드 사용 시는 휘발성 때문에 과량의 아세트알데하이드르 사용하여야 하나 본 발명에서는 휘발성 문제가 없어서 소량만 사용하여도 되는데, 바람직하게는 0.8 내지 1.5 당량, 더욱 바람직하게는 1 당량만을 사용할 수 있다.Method for preparing 1-bromoethyl acetate according to the present invention as described above using a high boiling point (123 to 124 ℃) instead of the conventional acetaldehyde (paradealdehyde) that is easy to use industrially, storage, transport, etc. There is an advantage in that it can be reacted without pressure in the reactor, which is convenient and safe, and when using conventional acetaldehyde, an excess of acetaldehyde should be used because of volatility, but in the present invention, there is no volatility problem, and thus only a small amount is used. Preferably, 0.8 to 1.5 equivalents, more preferably only 1 equivalent may be used.
또한, 순수한 1-브로모에틸 아세테이트를 분리하기 위하여 분별증류 과정없이 물에 의한 세척과 감압증류에 의해 간단하게 고순도로 정제할 수 있다는 장점을 가지고 있다.In addition, to separate pure 1-bromoethyl acetate has the advantage that can be purified simply by high-purity by washing with water and vacuum distillation without fractional distillation process.
이하, 본 발명에 따른 제조방법을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the manufacturing method according to the present invention will be described in detail.
우선, 아세틸 브로마이드 1 당량에 대해 파라알데하이드 0.8 내지 1.5당량을, 바람직하게는 1당량을, 필요한 경우에 염화아연 촉매 하에서, 반응시켜 1-브로모에틸 아세테이트를 제조하는 것이다. 본 발명에 따른 제조방법의 반응식은 다음과 같다.First, 1-bromoethyl acetate is prepared by reacting 0.8 to 1.5 equivalents of paraaldehyde, preferably 1 equivalent, if necessary, under a zinc chloride catalyst to 1 equivalent of acetyl bromide. The reaction scheme of the preparation method according to the present invention is as follows.
상기 반응에 있어서, 촉매로 사용되는 염화아연의 양은 특별한 제한을 받지 않으나, 0.002 당량 내지 0.004 당량 사용하는 것이 바람직하다.In the above reaction, the amount of zinc chloride used as the catalyst is not particularly limited, but it is preferable to use 0.002 equivalents to 0.004 equivalents.
또한, 반응 시의 온도는 30 내지 50℃를 유지하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 40℃의 온도에서 2 내지 3시간 동안 반응시키는 것이 가장 효율적이며, 별도의 용매를 사용할 필요가 없다.In addition, the temperature during the reaction is preferably maintained at 30 to 50 ℃, more preferably it is most efficient to react for 2 to 3 hours at a temperature of 40 ℃, there is no need to use a separate solvent.
반응 완료 후 목적물을 수득하기 위해서는, 염화메틸렌과 증류수와 같은 물을 사용하여 미반응의 아세틸브로마이드와 HBr과 같은 산성물질을 수층으로 제거하고 순수한 1-브로모에틸 아세테이트만을 유기층으로 추출하여 분리한다.In order to obtain the desired product after completion of the reaction, unreacted acidic substances such as acetyl bromide and HBr were removed with an aqueous layer using water such as methylene chloride and distilled water, and only pure 1-bromoethyl acetate was extracted and separated into an organic layer.
상술한 바와 같이 분리한 유기층을 감압증류하여 고순도의 1-브로모에틸 아세테이트를 액상의 물질로 얻을 수 있으며, 이렇게 제조된 1-브로모에틸 아세테이트는 추가적인 정제과정 없이 세푸록심 악세틸의 제조 원료로써 사용될 수 있다.The organic layer separated as described above can be distilled under reduced pressure to obtain high purity 1-bromoethyl acetate as a liquid substance. The 1-bromoethyl acetate thus prepared is used as a raw material for the preparation of cefuroxime acetyl without further purification. Can be used.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 방법으로 1-브로모에틸 아세테이트를 제조하는 경우에 90%이상의 수율로 수득할 수 있으며, 가스 크로마토그래피와 핵자기 공명 스펙트럼에 의해 95% 이상의 순도로 제조할 수 있음을 확인하였다.When preparing 1-bromoethyl acetate by the method according to the present invention as described above can be obtained in a yield of 90% or more, can be prepared in a purity of 95% or more by gas chromatography and nuclear magnetic resonance spectra. It was confirmed.
또한, 본 발명으로부터 제조한 1-브로모에틸 아세테이트를 사용하여 세푸록심 악세틸을 제조하는 경우에는 순도 99.5% 이상, R/S 이성체비가 0.495∼0.535, 불순물인 델타-2 이성체가 0.1% 이하, 안티 이성체가 0.1% 이하의 고순도 결정형 세푸록심 악세틸을 제조할 수 있음이 확인되었다.In addition, in the case of producing cefuroxime acetyl using 1-bromoethyl acetate prepared from the present invention, purity of 99.5% or more, R / S isomer ratio of 0.495 to 0.535, and impurity delta-2 isomer of 0.1% or less, It has been confirmed that the anti-isomer can produce high purity crystalline cefuroxime axetyl of 0.1% or less.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples, but the scope of the present invention is not limited thereto.
<실시예1>Example 1
250ml의 3구 플라스크에 66.3g의 아세틸 브로마이드와 0.27g의 염화아연을가하고 적절히 교반하면서 23.7g의 파라알데하이드를 가하였다. 40℃에서 2시간동안 교반한 후 반응을 종료하였다. 이어서 염화 메틸렌과 증류수를 가하고 교반하여 미반응의 아세틸 브로마이드와 불순물을 세척하였다. 다음으로 층 분리를 한 후 유기층을 취하여 무수 소듐 설페이트로 건조하고 감압여과한다. 감압여과후 여액을 농축하여 맑은 1-브로모에틸 아세테이트를 수득하였다.66.3 g of acetyl bromide and 0.27 g of zinc chloride were added to a 250 ml three-necked flask, and 23.7 g of paraaldehyde was added with proper stirring. The reaction was terminated after stirring at 40 ° C. for 2 hours. Then methylene chloride and distilled water were added and stirred to wash unreacted acetyl bromide and impurities. Next, the layers are separated, the organic layer is taken, dried over anhydrous sodium sulfate, and filtered under reduced pressure. After filtration under reduced pressure, the filtrate was concentrated to give clear 1-bromoethyl acetate.
수율: 90.7%Yield: 90.7%
품질: 95% 이상 (GC), 비중 1.44Quality: above 95% (GC), specific gravity 1.44
NMR(CDCl3, δppm): 6.67 (q, 1H), 2.1 (s, 3H), 2.0 (d, 3H)NMR (CDCl 3, δ ppm): 6.67 (q, 1H), 2.1 (s, 3H), 2.0 (d, 3H)
<세푸록심 악세틸의 제조예 1><Preparation Example 1 of Sepuroxime Axetyl>
1L 플라스크에 디메틸 아세트아미드 604ml과 세푸록심 나트륨 120.8g을 가하고 빙냉 하에서 실시예 1에서 수득한 1-브로모에틸 아세테이트 68g을 가하고 4시간 교반하였다. 이어서 중탄산나트륨 수용액과 에틸 아세테이트를 가하고 1시간 교반하였다. 다음으로 층 분리를 하여 유기층을 염화나트륨 포화 수용액으로 수회 세척한다. 추출액을 감압농축한 후 이소프로판올과 핵산의 혼합용매로 목적물을 결정화한다. 감압여과하여 결정형 세푸록심 악세틸 목적물을 수득할 수 있었다.604 ml of dimethyl acetamide and 120.8 g of cefuroxime sodium were added to a 1 L flask, and 68 g of 1-bromoethyl acetate obtained in Example 1 was added under ice cooling, followed by stirring for 4 hours. An aqueous sodium bicarbonate solution and ethyl acetate were then added and stirred for 1 hour. Next, the layers are separated and the organic layer is washed several times with a saturated aqueous sodium chloride solution. The extract is concentrated under reduced pressure and the target product is crystallized with a mixed solvent of isopropanol and nucleic acid. Filtration under reduced pressure afforded the crystalline cefuroxime axetyl target.
수율: 85%Yield: 85%
품질: 순도 99.5% 이상, R/S 이성체비가 0.495∼0.535,Quality: above 99.5% purity, R / S isomer ratio is 0.495 ~ 0.535,
델타-2 이성체가 0.1% 이하, 안티 이성체가 0.1% 이하Delta-2 isomer is 0.1% or less, Anti isomer is 0.1% or less
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 1-브로모에틸 아세테이트의 제조방법은 파라알데하이드를 사용하여 공업적으로 용이하게 목적 화합물을 고순도로 수득할 수 있으며, 특히 수득한 목적물을 정제과정 없이 세푸록심 악세틸을 제조하는 데 사용될 수 있는 유용한 제조방법이다.As described above, the method for preparing 1-bromoethyl acetate according to the present invention can easily obtain the target compound in high purity industrially using paraaldehyde, and in particular, the obtained target product is purified without cepuroxime axetyl. It is a useful manufacturing method that can be used to prepare the.
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