KR100529157B1

KR100529157B1 - 방향족 프로피온산의 제조방법

Info

Publication number: KR100529157B1
Application number: KR10-1999-0002707A
Authority: KR
Inventors: 최태근; 김맹섭; 조은정
Original assignee: 주식회사 코오롱
Priority date: 1999-01-28
Filing date: 1999-01-28
Publication date: 2005-11-17
Also published as: KR20000051966A

Abstract

본 발명은 방향족 프로피온산의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물과 금속촉매를 함께 투입하고 여기에 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 투입하여 반응시킨 다음, 산처리하고 결정화함으로써 부반응물을 생성하지 않아 별도의 정제공정이 필요치 않고, 종래의 제조공정에 비하여 간단하면서 안정된 반응메카니즘으로 다음 화학식 1로 표시되는 프로피온산계 소염진통제의 유효성분을 고수율로 제조하는 방향족 프로피온산의 신규한 제조방법에 관한 것이다.

Description

방향족 프로피온산의 제조방법 {A preparing process for aromatic propionic acid}

화학식 1

화학식 2

화학식 3

일반적으로 프로피온산계 소염진통제의 유효성분으로 함유되는 2-(2-플루오로-4-비페닐릴)프로피온산은 상기 화학식 1과 같은 구조를 갖는다. 이러한 2-(2-플루오로-4-비페닐릴)프로피온산을 제조하기 위한 방법으로는 다음과 같은 방법들이 알려져 있다.

미국특허 제3,959,364호에서는 2-플루오로-4-브로모비페닐로부터 테트라히드로퓨란 용매하에서 2-브로모프로피온산 나트륨염과 아릴브로마이드 및 마그네슘으로부터 얻어진 그리냐드(Grignard) 화합물의 금속반응을 통하여 2-(2-플루오로-4-비페닐릴)프로피온산 나트륨염을 합성하고, 상기 합성물에 염산 또는 황산용액을 가하여 2-(2-플루오로-4-비페닐릴)프로피온산을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 방법에서는 물과 매우 잘 섞이는 테트라히드로퓨란 용매하에서 수행되는 금속반응에 있어서 매우 중요한 수분관리가 어렵고, 또한 에테르류를 용매로 사용함에 따른 화재나 폭발 위험성이 높아 상업적으로 이용하기에는 큰 위험성이 따르는 문제점이 있으며, 부반응물이 다량 생성되어 수율이 낮은 문제점이 있다.

한편, 일본특허공개 소54-109952호에서는 2-플루오로-4-브로모비페닐을 출발물질로 하여 3'-플루오로-4'-페닐프로피오펜온을 제조한 후, 1차 아민과 반응시켜 이민을 제조하고, 다시 축합반응을 한 후 가수분해 과정을 거쳐서 2-(2-플루오로-4-비페닐릴)프로피온산을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 반응이 여러 단계로 이루어져 전체 수율이 매우 낮고 부반응물로 여러 가지가 생겨서 순도를 높이기 위해서는 정제공정이 필요한 문제점이 있다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 종래의 브로모프로피오네이트 대신에 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물과 금속촉매를 함께 투입하고 여기에 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 투입하여 반응시킨 다음, 산처리하고 결정화함으로써 상기 화학식 1로 표시되는 2-(2-플루오로-4-비페닐릴)프로피온산을 제조하는데 부반응물을 생성하지 않아 별도의 정제공정이 필요치 않으며, 종래의 제조공정에 비하여 간단하면서 안정된 반응메카니즘으로 고수율로 제조할 수 있는 방향족 프로피온산의 신규한 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다음 화학식 3으로 표시되는 화합물과 금속촉매를 함께 투입하고 여기에 다음 화학식 2로 표시되는 화합물을 투입하여 반응시킨 다음, 산처리하고 결정화하여 다음 화학식 1로 표시되는 방향족 프로피온산의 제조방법을 그 특징으로 한다.

화학식 1

화학식 2

화학식 3

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 프로피온산계 소염진통제에 함유되는 2-(2-플루오로-4-비페닐릴)프로피온산의 제조방법에 관한 것으로서, 종래의 브로모프로피오네이트를 사용하여 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 방법과는 달리 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물과 금속촉매를 함께 투입하고 여기에 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 투입하여 반응시킨 다음, 산처리하고 결정화함으로써 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는데 부반응물을 생성하지 않아 별도의 정제공정이 필요치 않고, 종래의 제조공정에 비하여 간단하면서 안정된 반응메카니즘으로 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 고수율로 제조할 수 있는 특징이 있다.

이와 같은 본 발명을 제조방법에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 상기 화학식 1로 표시되는 2-(2-플루오로-4-비페닐릴)프로피온산을 제조하는데 출발물질로 사용한다. 즉 본 발명에 따른 화학식 3으로 표시되는 화합물은 종래의 브롬이 치환된 프로피오네이트기와는 달리 토실레이트기가 치환되어 있어 브롬보다 훨씬 반응성이 좋기 때문에 저온에서도 반응시킬 수 있다. 그리고, 반응메카니즘으로 보아도 종래의 반응에 비하여 부반응물이 적게 생기고 그럼으로써 수율 및 순도가 향상되는 특징이 있다. 이러한 화학식 3으로 표시되는 화합물을 사용함으로써 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조시 부반응물을 생성하지 않아 별도의 정제공정 없이도 고수율로 제조할 수 있으며, 종래의 제조공정에 비하여 간단하면서 안정된 반응을 수행할 수 있다.

상기 화학식 3으로 표시되는 나트륨 2-(4-톨루엔술포닐)프로피오네이트와 금속촉매, 용매 등을 넣고 -30 ∼ 100℃의 반응온도를 유지한다.

이때, 금속촉매로는 마그네슘 또는 아연을 사용한다. 이러한 금속촉매의 사용량은 출발물질인 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물에 대하여 1.0 ∼ 2.0 당량, 바람직하기로는 1.0 ∼ 1.2 당량을 사용한다. 만일 사용량이 1.0 당량 미만이면 반응속도가 늦어질 수 있고, 2.0 당량을 초과하면 부반응물이 생성될 수 있다.

그리고, 용매로는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 디클로로에탄, 시클로헥산 등의 유기용매를 사용할 수 있다.

그런다음 상기 화학식 2로 표시되는 2-플루오로-4-브로모비페닐을 상기 용매에 용해시켜 적가한다. 이때, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물에 대하여 1.0 ∼ 3.0의 몰비, 바람직하기로는 1:1의 몰비로 함유시키는 것이 좋다. 만일 몰비가 상기 범위를 벗어나게 되면 부반응물이 생성될 수 있고 비경제적인 문제가 있다.

상기와 같은 화학식 2 및 3으로 표시되는 화합물과 금속촉매를 혼합한 다음, -20 ∼ 150℃, 바람직하기로는 0 ∼ 30℃의 온도범위에서 반응을 수행하는 것이 좋다.

이와 같은 반응은 다음 반응식 1에 나타낸 바와 같이 진행된다.

상기 반응식 1에서 M은 마그네슘 또는 아연이다.

상기 반응식 1에 나타낸 바와 같이, 반응을 완결하여 2-(2-플루오로-4-비페닐릴)프로피온산 나트륨염을 제조한 후, 산을 가하여 산성화시켜 상기 화학식 1로 표시되는 2-(2-플루오로-4-비페닐릴)프로피온산을 제조한다. 이때, 사용되는 산으로는 황산, 염소산, 아세트산 등이며, 이는 제조된 2-(2-플루오로-4-비페닐릴)프로피온산 나트륨염에 대하여 2 ∼ 10 당량으로 첨가하는 것이 좋다. 그리고, 산성화반응은 0 ∼ 100℃, 바람직하기로는 10 ∼ 30℃의 온도범위에서 수행하는 것이 좋다.

반응이 완결되면 유기용매를 사용하여 반응용액을 결정화시켜 추출하고 농축시킨다. 이때, 사용되는 용매로는 에틸아세테이트, 에테르, 아세톤, 벤젠, 톨루엔 등의 유기용매를 포함한다. 추출시 -20 ∼ 50℃, 바람직하기로는 0 ∼ 20℃의 온도범위에서 수행한다.

상기와 같이 화학식 3으로 표시되는 화합물을 이용하는 본 발명에 따른 제조방법에 의하여 제조된 2-(2-플루오로-4-비페닐릴)프로피온산은 제조시 부반응물이 생성되지 않아 별도의 정제공정이 필요치 않으며 고수율로 제조된다.

이와 같은 본 발명을 실시예에 의거하여 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

톨루엔 150g, 나트륨 2-(4-톨루엔술포닐)프로피오네이트(73g, 0.27㏖), 마그네슘(6g, 0.25㏖), 요오드화칼륨 0.1g을 넣고 0℃로 냉각하였다. 2-플루오로-4-브로모비페닐(63g, 0.25㏖)을 톨루엔 50g에 용해시킨 용액을 천천히 적가하였다. 반응온도를 25℃ 이하로 유지하면서 3시간동안 반응시켰다. 반응후 반응액을 얼음물 300g에 투입한 후, 1N 염산을 투입하고 추출하였다. 유기층을 물로 씻은 후 5%의 수산화나트륨 용액으로 추출하였다. 추출액은 다시 1N 염산으로 산성화하고 결정화하여 2-(2-플루오로-4-비페닐릴)프로피온산 45.6g을 얻었다. 수율 74.8%, 녹는점 109℃, 순도 99.0%

실시예 2

디클로로에탄 200g, 나트륨 2-(4-톨루엔술포닐)프로피오네이트(73g, 0.27㏖), 아연(16g, 0.24㏖), 요오드화칼륨 0.1g을 넣고 0℃로 냉각하였다. 2-플루오로-4-브로모비페닐(63g, 0.25㏖)을 디클로로에탄 50g에 용해시킨 용액을 천천히 적가하였다. 반응 후 반응액을 얼음물 300g에 투입하고 1N 염산을 투입한 다음 추출하였다. 유기층을 물로 씻은 후, 5% 수산화나트륨 용액으로 추출하였다. 추출액을 다시 1N 염산으로 산성화하고 결정화하여 2-(2-플루오로-4-비페닐릴)프로피온산 46.3g을 얻었다. 수율 75.5%, 녹는점 110℃, 순도 98.5%

비교예

4-브로모-2-플루오로비페닐 2.51g을 건조된 테트라히드로퓨란 15㎖에 녹인 용액을 질소기류하에서 마그네슘 0.25g이 들어있는 플라스크에 적가하였다. 적가완료후 30분동안 가열환류시키고 냉각하였다. 나트륨 2-브로모프로피오네이트 1.75g을 건조된 테트라히드로퓨란 20㎖에 녹인 용액을 반응액에 첨가하였다. 그런다음 1시간동안 가열환류하고 냉각하였다. 냉각후 물 10㎖와 20%의 황산 5㎖를 첨가하고 15 ∼ 20분간 교반하고 에테르로 추출하였다. 추출한 액을 물로 씻은 후 1N 탄산칼륨으로 추출하였다. 추출액을 에테르로 세척하고 농염산 10㎖와 물 20㎖를 첨가하였다. 밤새 교반한 후 결정을 여과한 다음, 물로 세척하고 진공에서 건조하여 2-(2-플루오로-4-비페닐릴)프로피온산 1.46g을 얻었다. 수율 60%, 순도 95.3%

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방향족 프로피온산의 제조방법에서는 종래의 브롬기 치환 프로피오네이트를 사용하지 않고 토실레이트기가 치환된 프로피오네이트를 사용함으로써 부반응물을 생성하지 않아 별도의 정제공정이 필요치 않고, 종래의 제조공정에 비하여 간단하면서 안정된 반응메카니즘으로 프로피온산계 소염진통제의 유효성분을 고수율로 제조할 수 있다.

Claims

다음 화학식 3으로 표시되는 화합물과 금속촉매를 함께 투입하고 여기에 다음 화학식 2로 표시되는 화합물을 투입하여 반응시킨 다음, 산처리하고 결정화하는 다음 화학식 1로 표시되는 방향족 프로피온산의 제조방법.

화학식 1

화학식 2

화학식 3
제 1 항에 있어서, 금속촉매는 마그네슘 또는 아연을 1.0 ∼ 2.0 당량으로 사용하는 것을 특징으로 하는 방향족 프로피온산의 제조방법.