KR100563581B1 - 보밀 유도체의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 보밀(Bomyl) 유도체의 개선된 제조방법에 관한 것으로, 특히 트리-케토 에스테르에 친전자체를 선택적으로 산소원자에 부가하는 엔올(enol) 합성반응을 통해 보다 간편하고 온화한 반응조건에서 한 번에 반응을 완료할 수 있는 보밀 유도체 제조 방법에 관한 것이다.
보밀(Bomyl)은 진드기와 기타 곤충들의 박멸에 뛰어나며, 특히 파리 구제에 널리 사용되고 있다. 종래의 고전적인 보밀 유도체의 합성 방법으로는, 예를 들어 미국 특허 제2,891,887호에 두 가지 방법이 소개되어 있다.
첫 번째 방법은, 하기 반응식 1에 나타낸 바와 같이, 화합물 2로 표시되는 트리-케토 에스테르에 나트륨을 넣어 나트륨 에놀레이트를 만들고 여기에 화학식 3으로 표시되는 클로로 포스페이트를 반응시켜 보밀을 얻는 2단계 반응이다. 그러나, 이 반응에서는 화재나 폭발성의 위험 때문에 다루기가 위험하고, 까다로운 나트륨을 써야하고, 반응 중에 수소의 발생이 있으며, 또한 용매는 무수 조건에서 사용해야하므로 대량생산에 어려움이 있다.
두 번째 방법은 하기 반응식 2에 나타낸 바와 같이, 화학식 2로 표시되는 트리-케토 에스테르에 SO2Cl2를 사용하여 클로로가 치환된 화합물을 미리 제조한 후, 여기에 화학식 4로 표시되는 메틸 포스파이트를 넣어 보밀을 얻는 방법이다. 이 방법은 클로로 화합물을 합성하는 첫 번째 단계에서 인체에 유해한 SO2 , HCl 등 가스가 나오고 두 번째 단계에서도 인체에 유해한 클로로메탄 가스가 나온다는 단점 뿐 만이 아니라, 냄새가 심한 메틸 포스파이트를 써야하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기 종래 기술의 단점을 개선하여 두 단계 반응을 한 단 계로 간략화하면서도 SO2, HCl, MeCl 등의 유해한 가스가 방출되는 문제점을 개선한 환경친화적인 보밀 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 트리-케토 에스테르를 3급 아민의 존재하에 클로로포스페이트와 반응시키는 것을 포함하는 보밀 유도체 제조 방법을 제공한다.
이하 본 발명에 따른 제조방법을 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따르면, 화학식 1의 보밀 유도체는, 하기 반응식 3에서와 같이, 화학식 2로 표시되는 트리-케토 에스테르와 화학식 3으로 표시되는 클로로 포스페이트를 3급 아민 존재 하에 반응시킴으로써 제조될 수 있다.
상기 식에서, R1 및 R2 는 각각 독립적으로 C1 ∼ C5 의 저급 알킬기이다.
상기 반응에 사용가능한 3급 아민은 트리에틸아민, 트리메틸아민, 디이소프로필에틸아민, N-메틸모포린, DBU(1,8-디아자비사이클로[5,4,0]운데스-7-엔) 등의 유기 염기들이며, 이 중에서 트리에틸 아민, 트리메틸 아민이 바람직하게 사용할 수 있다. 이때 3급 아민은 화학식 2의 화합물 1 당량에 대하여 1.2 내지 3.0 당량, 바람직하게는 1.2 내지 2.0 당량의 양으로 사용할 수 있다. 상기 3급 아민과 함께 DMAP(4-디메틸아미노피리딘)등을 촉매로서 촉매량 사용할 수도 있다.
상기 반응에서 화학식 3으로 표시되는 클로로 포스페이트는 화학식 2 화합물 1 당량에 대하여 1.2 내지 3.0 당량, 바람직하게는 1.2 내지 1.5 당량의 양으로 사용할 수 있다.
상기 반응은 3급 아민 존재 하에 용매를 사용하여 저온의 반응조건으로 수행하는데, 반응용매로는 통상적인 것을 사용할 수 있으며 바람직하게는 디클로로메탄, 클로로포름, 디클로로에탄 등을 사용할 수 있다. 상기 반응의 온도 범위는 -76 ∼ 0 ℃ 범위이며 바람직하게는 -10℃ 내지 0℃가 적당하다. 반응시간은 1 내지 5 시간이 적당하며 바람직하게는 1 내지 2 시간이다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면 트리-케토 에스테르에 3급 아민과 클로로포스페이트와 같은 친전자체를 사용하여 친전자체를 선택적으로 산소원자에 부가하는 엔올(enol) 합성반응을 수행함으로써 보다 간편하고 온화한 반응조건에서 1 단계로 보밀 유도체를 제조할 수 있다.
이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 상세히 설명하며, 이들 실시예가 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
실시예 1 : 보밀(화학식 1에서 R
1
, R
2
= Me)의 합성
얼음욕(ice salt bath) 중에서 100mL 3구 둥근바닥 플라스크에 디메틸 1,3-아세톤디카복실레이트(1 g, 5.74 mmol), 디클로로메탄(MC)(무수) 15 mL, 트리에틸아민 (0.872 g, 8.61 mmol) 및 DMAP 촉매량을 넣고 디메틸 클로로포스페이트(1.079 g, 7.46 mmol)를 디클로로메탄 10 ml 에 희석시켜서 적가하였다. 4시간 30분후 반응을 종결하여 물로 두 번 씻어주고 MgSO4를 넣어 수분을 제거한 후 용매를 증발시켜 잔사를 헥산: 에틸아세테이트(EA) 1 : 1의 혼합물을 전개용매(eluent)로 컬럼 크로마토그래피하여 표제 화합물을 수득하였다.
수율 : 1.39 g (4.94 mmol, 86 %)
1H-NMR(300 MHz, CDCl3) δ 6.03(s, 1H), 3.96(s, 2H), 3.84, 3.88(s, 6H), 3.71, 3.72(s, 6H)
실시예 2 : 보밀 유도체(화학식 1에서 R
1
= Me, R
2
= Et)의 합성
얼음욕(ice salt bath) 중에서 100mL 3구 둥근바닥 플라스크에 디메틸 1,3-아세톤디카복실레이트(1 g, 5.74 mmol), 디클로로메탄(무수) 15 mL, 트리에틸아민 (0.872 g, 8.61 mmol), 및 DMAP 촉매량을 넣고 디에틸 클로로포스페이트(1.23 g, 7.46 mmol)를 디클로로메탄 10 ml 에 희석시켜서 적가하였다. 1시간 20분후 반응을 종결하여 물로 두 번 씻어주고 CaCl2를 넣어 수분을 제거한 후 용매를 증발시켜 잔사를 헥산: 에틸아세테이트(EA) 1 : 1의 혼합물을 전개용매(eluent)로 컬럼 크로마토그래피하여 표제 화합물을 수득하였다.
수율 : 1.5071 g (4.86 mmol, 84.6 %)
1H-NMR(300 MHz, CDCl3) δ 5.97(s, 1H), 4.10-4.21(q, 4H), 3.89(s, 2H), 3.64, 3.65(s, 6H), 1.28-1.33(t, 6H)
실시예 3 : 보밀 유도체(화학식 1에서 R
1
=Et, R
2
=Me)의 합성
얼음욕(ice salt bath) 중에서 250mL 3구 둥근바닥 플라스크에 디메틸 1,3-아세톤디카복실레이트(6 g, 29.67 mmol), 디클로로메탄(무수) 40 mL, 트리에틸아민 (4.5 g, 44.51 mmol), 및 DMAP 촉매량을 넣고 디메틸 클로로포스페이트(5.6 g, 38.57 mmol)를 디클로로메탄 40 ml에 희석시켜서 적가하였다. 5시간 후 반응을 종결하여 물로 두 번 씻어주고 MgSO4를 넣어 수분을 제거한 후 용매를 증발시켜 잔사를 헥산: 에틸아세테이트(EA) 1 : 1의 혼합물을 전개용매(eluent)로 컬럼 크로마토그래피하여 표제 화합물을 수득하였다.
수율 : 6.7 g (21.6 mmol, 73 %)
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실시예 4 : 보밀 유도체(R
1
, R
2
= Et)의 합성
얼음욕(ice salt bath) 중에서 250mL 3구 둥근바닥 플라스크에 디메틸 1,3-아세톤디카복실레이트(6 g, 29.67 mmol), 디클로로메탄(무수) 40 mL, 트리에틸아민 (4.5 g, 44.51 mmol), 및 DMAP 촉매량을 넣고 디에틸 클로로포스페이트(6.7 g, 38.57 mmol)를 디클로로메탄 40 ml 에 희석시켜서 적가하였다. 2시간 후 반응을 종결하여 물로 두 번 씻어주고 MgSO4를 넣어 수분을 제거한 후 용매를 증발시켜 잔사를 헥산: 에틸아세테이트(EA) 1 : 1의 혼합물을 전개용매(eluent)로 컬럼 크로마토그래피하여 표제 화합물을 수득하였다.
수율 : 8.8595 g (26.19 mmol, 88.3 %)
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 6.03(s, 1H), 4.12-4.27(m, 8H), 3.94(s, 2H), 1.35-1.40(t, 3H), 1.25-1.30(t, 3H)
본 발명의 방법에 따라 트리케토 에스테르 화합물과 클로로 포스페이트 화합물을 유기 염기하에 반응시켜 보밀 유도체를 얻는 방법은 반응경로가 간략화되고 유해가스의 방출이 없어 원료비 절감 및 환경 친화적 측면에서 큰 이점이 있으며, 수득된 보밀 유도체는 진드기와 기타 곤충들의 박멸에 뛰어나며, 특히 파리 구제에 유용하게 이용될 수 있다.
Claims (7)
- 제 1 항에 있어서,3급 아민이 트리에틸아민, 트리메틸아민, 디이소프로필에틸아민, N-메틸모포린 및 DBU(1,8-디아자비사이클로[5,4,0]운데스-7-엔)로 이루어진 군 중에서 선택됨을 특징으로 하는 방법.
- 제 2 항에 있어서,3급 아민이 화학식 2의 화합물 1 당량에 대하여 1.2 내지 3.0 당량 범위의 양으로 사용됨을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,4-디메틸아미노피리딘이 반응촉매로서 추가로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,화학식 3의 화합물이 화학식 2 화합물 1 당량에 대하여 1.2 내지 3.0 당량 범위의 양으로 사용됨을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,반응용매로서 디클로로메탄, 클로로포름 또는 디클로로에탄이 사용됨을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,-76 ∼ 0℃ 범위의 온도에서 1 내지 5 시간 동안 수행됨을 특징으로 하는 방법.
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