KR100585308B1 - 1-아릴-3-시클로프로필-1,3-프로판디온의 제조 방법 - Google Patents

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KR100585308B1 KR1020007000112A KR20007000112A KR100585308B1 KR 100585308 B1 KR100585308 B1 KR 100585308B1 KR 1020007000112 A KR1020007000112 A KR 1020007000112A KR 20007000112 A KR20007000112 A KR 20007000112A KR 100585308 B1 KR100585308 B1 KR 100585308B1
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Abstract

본 발명은 하기 화학식 I 의 화합물의 제조 방법으로서, 염기의 존재 하에, 아프로틱 용매 중, 하기 화학식 II 의 화합물과 화학식 III 의 화합물의 반응을 포함하는 제조 방법에 관한 것이다 :
[화학식 I]
Figure 112003024282364-pct00008
[식 중, R2 은 C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬티오, C1-6 알킬, C1-6 할로알킬, CH2SR5, C1-6 알콕시, C1-6 할로알콕시 또는 할로겐; 또는, 할로겐, C1-6 알킬, C1-6 할로알킬 또는 C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬티오로부터 선택된 하나 이상의 기로 임의 치환된, N-연결된 이미다졸, 피라졸, 1,2,3,4-테트라졸, 1,2,3-트리아졸 또는 1,2,4-트리아졸 고리이고;
R3 은 C1-6 직쇄 또는 측쇄의 할로알킬, C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬, C1-6 알콕시, C1-6 할로알콕시, 할로겐, C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬티오 또는 니트로; 또는, 할로겐, C1-6 알킬, C1-6 할로알킬 또는 C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬티오로부터 선택된 하나 이상의 기로 임의 치환된, N-연결된 이미다졸, 피라졸, 1,2,3,4-테트라졸, 1,2,3-트리아졸 또는 1,2,4-트리아졸 고리이며;
R4 는 수소, C1-6 직쇄 또는 측쇄의 할로알킬, C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬, C1-6 알콕시, C1-6 할로알콕시, 할로겐, C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬티오; 할로겐, C1-6 할로알킬, C1-6 알킬, C1-6 할로알콕시, C1-6 알콕시, SOnR5, 니트로 또는 시아노로 임의 치환된, 산소, 질소 및 황으로부터 선택된 헤테로 원자 1 내지 3 개를 함유하는 (불포화 또는 부분 포화될 수 있는) 5 또는 6 원의 복소환이고; 또는
R3 및 R4 은 부착된 탄소 원자와 함께 질소, 산소 및 황으로부터 선택된 3 개 이하의 고리 헤테로 원자를 함유하는, 5 내지 7 원의 포화 또는 불포화 복소환을 형성하고, 상기 고리는 할로겐, 니트로, C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬티오, C1-4 알킬, C1-4 알콕시, C1-4 할로알킬, C1-4 할로알콕시, =O 및 =NO-R5 로부터 선택된 하나 이상의 기로 임의 치환되며;
R5 은 C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬이고;
n 은 0, 1 또는 2 이다];
[화학식 II]
Figure 112003024282364-pct00009
[식 중, R1 은 C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬이고, R2, R3 및 R4 는 상기 정의된 바와 같다]
[화학식 III]

Description

1-아릴-3-시클로프로필-1,3-프로판디온의 제조 방법{PROCESS FOR THE PREPARATION OF 1-ARYL-3-CYCLOPROPYL-1,3-PROPANEDIONES}
본 발명은 1,3-디케톤 화합물의 제조 방법, 및 그 방법에 의해 수득된 생성물에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 살충제의 제조에 있어서 중간 화합물의 제조에 관한 것이다.
살충 4-벤조일이속사졸, 특히 5-시클로프로필이속사졸 제초제 및 그것의 합성에 있어서의 중간 화합물이 예컨대 유럽 특허 공보 제 0418175 호, 제 0527036 호, 제 0560482 호, 제 0609798 호 및 제 0682659 호와 같은 문헌에 기재되어 있다. 이들 화합물의 제조를 위한 다양한 방법이 공지되어 있다. 본 발명은 그것들의 합성에 있어서의 중간 화합물의 향상된 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 하기 화학식 I 의 화합물의 제조 방법으로서, 염기의 존재 하에, 아프로틱 용매 중, 하기 화학식 II 의 화합물과 화학식 III 의 화합물의 반응을 포함하는 제조 방법을 제공한다 :
Figure 112000000222640-pct00001
[식 중, R2 은 C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬티오, C1-6 알킬, C1-6 할로알킬, CH2SR5, C1-6 알콕시, C1-6 할로알콕시 또는 할로겐; 또는, 할로겐, C1-6 알킬, C1-6 할로알킬 또는 C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬티오로부터 선택된 하나 이상의 기로 임의 치환된, N-연결된 이미다졸, 피라졸, 1,2,3,4-테트라졸, 1,2,3-트리아졸 또는 1,2,4-트리아졸 고리이고;
R3 은 C1-6 직쇄 또는 측쇄의 할로알킬, C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬, C 1-6 알콕시, C1-6 할로알콕시, 할로겐, C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬티오 또는 니트로; 할로겐, C1-6 알킬, C1-6 할로알킬 또는 C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬티오로부터 선택된 하나 이상의 기로 임의 치환된, N-연결된 이미다졸, 피라졸, 1,2,3,4-테트라졸, 1,2,3-트리아졸 또는 1,2,4-트리아졸 고리이며;
R4 는 수소, C1-6 직쇄 또는 측쇄의 할로알킬, C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬, C1-6 알콕시, C1-6 할로알콕시, 할로겐, C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬티오; 또는 할로겐, C1-6 할로알킬, C1-6 알킬, C1-6 할로알콕시, C1-6 알콕시, SOnR5, 니트로 또는 시아노로 임의 치환된, 산소, 질소 및 황으로부터 선택된 헤테로 원자 1 내지 3 개를 함유하는 (불포화 또는 부분 포화될 수 있는) 5 또는 6 원의 복소환이고; 또는
R3 및 R4 은 부착된 탄소 원자와 함께 질소, 산소 및 황으로부터 선택된 3 개 이하의 고리 헤테로 원자를 함유하는, 5 내지 7 원의 포화 또는 불포화 복소환을 형성하고, 상기 고리는 할로겐, 니트로, C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬티오, C1-4 알킬, C1-4 알콕시, C1-4 할로알킬, C1-4 할로알콕시, =O 및 =NO-R5 로부터 선택된 하나 이상의 기로 임의 치환되며;
R5 은 C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬이고;
n 은 0, 1 또는 2 이다];
Figure 112000000222640-pct00002
[식 중, R1 은 C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬이고, R2, R3 및 R4 는 상기 정의된 바와 같다]
Figure 112000000222640-pct00003
R4 가 복소환을 나타낼 경우, 바람직한 환에는, 3-이속사졸릴, 5-이속사졸릴, 2-티아졸릴, 5-옥사졸릴, 2-푸릴, 3-푸릴, 2-티에닐 및 3-티에닐이 포함된다.
R1 은 바람직하게 메틸을 나타낸다.
R2 는 바람직하게 메틸티오 또는 메틸티오메틸을 나타낸다.
R3 은 바람직하게 트리플루오로메틸 또는 브로모를 나타낸다.
R4 는 바람직하게 수소를 나타낸다.
본 발명의 특히 바람직한 구현으로서, R1 은 C1-6 알킬 (메틸이 가장 바람직함)을 나타낸다.
R2 는 메틸티오메틸을 나타낸다.
R3 은 브로모를 나타내고; R4 는 수소를 나타낸다.
본 발명의 가장 특히 바람직한 구현으로서, R1 은 C1-6 알킬 (메틸이 가장 바람직함)을 나타낸다.
R2 는 C1-6 알킬티오 (메틸티오가 가장 바람직함) 을 나타낸다.
R3 은 C1-6 할로알킬 (트리플루오로메틸이 가장 바람직함)을 나타내고; R4 는 수소를 나타낸다.
이러한 반응 조건을 이용하여, 반응으로써 원하는 최종 생성물을 고수율로 얻을 수 있음이 밝혀졌다.
화학식 I 의 특정 화합물들 및 그것의 많은 제조 방법들이 상기 인용된 유럽 특허 출원들에 기재되어 있다. 화합물 (II) 는 공지되어 있거나, 공지된 방법들로 제조될 수 있다. 화합물 (III) 및 그것의 제조 방법도 공지되어 있다.
사용될 수 있는 아프로틱 용매는 비극성 또는 극성일 수 있다. 적당한 비극성 아프로틱 용매에는, 방향족 또는 지방족 탄화수소, 특히 톨루엔 및 자일렌 (톨루엔이 바람직함) ; 방향족 할로겐화 탄화수소 (클로로벤젠이 바람직함) 또는 에테르, 예컨대 t-부틸 메틸 에테르, 디옥산 또는 테트라히드로푸란이 포함된다. 적당한 극성 아프로틱 용매의 예에는, 디메틸술폭시드, N-메틸피롤리디논, N,N-디메틸포름아미드 또는 N,N-디메틸아세트아미드 (디메틸술폭시드 및 N-메틸피롤리디논이 바람직함)가 포함된다. 클로로벤젠 및 톨루엔이 수득된 결과, 및 대규모 제조에 있어, 용매의 적합성 및 비용 면에서 우수하여, 특히 바람직하다.
상기 방법에서 사용되는 반응 온도는 일반적으로 약 0 ℃ 내지 용매의 비점, 바람직하게는 약 0 내지 약 100 ℃ 이고; 톨루엔 또는 클로로벤젠과 같은 비극성 용매의 경우, 약 40 내지 약 90 ℃ 의 온도가 특히 바람직하며; 디메틸술폭시드 및 N-메틸피롤리디논 클로로벤젠과 같은 극성 아프로틱 용매의 경우, 약 20 내지 약 40 ℃ 의 온도가 특히 바람직하다.
일반적으로, 반응은 강염기, 가장 바람직하게는 알칼리 또는 알칼리 토금속의 알콕시드, 그 중에서도 소듐 에톡시드, 소듐 메톡시드, 소듐 또는 포타슘 t-부톡시드; 및 금속 히드리드 (그 중에서도, 소듐 히드리드) 로부터 선택되는 강염기의 존재 하에, 일어난다. 소듐 메톡시드가 반응의 효과능이 좋아, 가장 바람직한 염기이다.
본 발명의 방법의 바람직한 변형에 따라, 반응은 대기압 또는 감압 (바람직하게는 150 내지 250 mbar) 하에서 반응 중 형성된 알콜 R1-OH 의 연속 증류와 함께 수행된다. 대안적으로, 형성된 알콜 R1-OH 은 적당한 분자체, 예컨대 4 옴스트롬 분자체를 이용하여 제거될 수 있다.
화학식 II (식 중, R2 는 C1-6 알킬티오를 나타내고, R3 은 C1-6 할로알킬을 나타내며, R4 는 수소를 나타냄) 의 화합물은 화학식 IV 의 화합물과, 화학식 R2-X (식 중, R2 는 상기 정의된 바대로이고 (바람직하게 메틸티오임), X 는 수소 또는 알칼리 금속 (바람직하게, 소듐, 포타슘 또는 리튬임)을 나타냄) 의 알킬티오의 반응으로 제조될 수 있다 :
Figure 112000000222640-pct00004
[식 중, R1 및 R3 은 상기 정의된 바대로이고, R6 은 불소, 염소 및 브롬으로부터 선택된 할로겐 원자 (바람직하게, 불소 또는 염소임)를 나타낸다].
바람직하게, 화학식 II 의 중간체를 제조하는 상기 반응은 극성 아프로틱 용매, 바람직하게는 N-메틸피롤리디논, 아세토니트릴 또는 디메틸술폭시드를 이용한, 실질적으로 무수인 조건 하에, 약 -20 내지 약 150 ℃, 바람직하게는 0 내지 약 50 ℃ 의 온도에서, 수행된다.
하기 비제한적 실시예는 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
실시예 1
1-시클로프로필-3-(2-메틸티오-4-트리플루오로메틸페닐)프로판-1,3-디온의 제조 (소규모)
소듐 메톡시드 (3.51 g, 0.065 M)을, 톨루엔 중 메틸 2-메틸티오-4-트리플루오로메틸벤조에이트 (12.5 g, 0.050 M) 및 시클로프로필 메틸 케톤 (7 ml, 0.070 M) 의 혼합물에 첨가하였다. 그 혼합물을 55 내지 57 ℃에서 1 시간 가열하였다. 메탄올을 감압 하에 증류하였다. 20 ℃ 로 냉각시킨 후, 혼합물을 산성화하고, 유기상을 (소듐 비카르보네이트 용액 및 물로) 세정하여, 증발시켜, 1-시클로프로필-3-(2-메틸티오-4-트리플루오로메틸페닐)프로판-1,3-디온을 황색 결정 (14.03 g, m.p. 64 ℃) 으로 수득하였다. 수율은 92.9 % 였다. 생성물의 순도는 95 % 였다.
실시예 2
1-시클로프로필-3-(2-메틸티오-4-트리플루오로메틸페닐)프로판-1,3-디온의 제조 (대규모)
소듐 메톡시드 (64 g, 1.15 M) 을 클로로벤젠 (380 g) 중 메틸 2-메틸티오-4-트리플루오로메틸벤조에이트 (200 g, 0.8 M) 의 혼합물에 첨가하였다. 그 혼합물을 75 ℃ 로 가열하고, 2 시간 동안 시클로프로필 메틸 케톤 (75 g, 0.88 M)을 첨가하면서, 75 ℃ 에서 교반을 유지하였다. 4 시간 후, 메탄올을 감압 하에 증류한 후, 혼합물을 50 ℃ 로 냉각시키고, 물 및 황산 (53 g, 36 N) 을 차례로 첨가하였다. 유기상을 감압 하에 증류하여, 1-시클로프로필-3-(2-메틸티오-4-트리플루오로메틸페닐)프로판-1,3-디온을 황색 결정 (240 g, m.p. 58 내지 60 ℃) 으로 수득하였다. 수율은 88 % 였다. 생성물의 순도는 90 % 였다.
실시예 3
1-시클로프로필-3-(2-메틸티오-4-트리플루오로메틸페닐)프로판-1,3-디온의 제조 (소규모)
소듐 메톡시드 (0.54 g, 0.01 M) 을 무수 N-메틸피롤리디논 중 메틸 2-메틸티오-4-트리플루오로메틸벤조에이트 (1.25 g, 0.005 M) 및 시클로프로필 메틸 케톤 (0.5 g, 0.006 M) 의 혼합물에 첨가하고, 30 ℃에서 3 시간 가열하였다. 냉각된 혼합물을 산성화하고, (에테르로) 추출하며, (물로)세정하고, 증발시켜, 1-시클로프로필-3-(2-메틸티오-4-트리플루오로메틸페닐)프로판-1,3-디온 (1.43 g, m.p. 68 ℃)을 94 % 의 수율로 수득하였다. 생성물의 순도는 95 % 초과였다.
N-메틸피롤리디논을 디메틸술폭시드로 대체하는 것을 제외하고, 상기 실험을 반복하여, 목적 생성물을 97 % 의 수율로 수득하였다. 생성물의 순도는 95 % 초과였다.
실시예 4
소듐 메톡시드 (1.5 당량) 및 시클로프로필 메틸 케톤 (1.5 당량)을 사용하고, 톨루엔을 t-부틸 메틸 에테르로 대체하는 것을 제외하고, 실시예 1 에 기재된 방법에 따라 수행함으로써, 55 ℃ 에서 3 시간 후 (메탄올로 증류함), 92 % 수율의 1-시클로프로필-3-(2-메틸티오-4-트리플루오로메틸페닐)프로판-1,3-디온 (순도 : 95 %)을 수득하였다.
실시예 5
시클로프로필 메틸 케톤 (1.5 당량) 을 사용하고, 톨루엔을 테트라히드로푸란으로 대체하는 것을 제외하고, 실시예 1 에 기재된 방법에 따라 수행하여, 40 ℃ 에서 5 시간 후 (메탄올로 증류하지 않음), 75 % 수율의 목적 생성물을 수득하였다.
참조예 1
건조 소듐 티오메톡시드 (0.385 g, 0.0055 M) 을 5 ℃에서 무수 N-메틸피롤리디논 (10 ml) 중 메틸 2-클로로-4-트리플루오로메틸벤조에이트 (1.19 g, 0.005 M) 의 용액에 첨가하였다. 3 시간 후, 혼합물을 산성화하고, (에테르로) 추출하며, (물로)세정하고, 증발시켜, 메틸 2-메틸티오-4-트리플루오로메틸 벤조에이트 (1.18 g, 수율 : 94 %)를 수득하였다.
1H NMR 2.44 (s, 3H), 3.89 (s, 3H), 7.33 (1H), 7.41 (1H), 8.02 (1H)

Claims (13)

  1. 하기 화학식 I 의 화합물의 제조 방법으로서, 염기의 존재 하에, 아프로틱 용매 중, 형성된 알콜 R1-OH 의 증류 또는, 분자체를 이용한 알콜 R1-OH 의 제거와 함께, 하기 화학식 II 의 화합물과 하기 화학식 III 의 화합물의 반응을 포함하는 제조 방법 :
    [화학식 I]
    Figure 112005069049119-pct00005
    [식 중, R2 은 C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬티오, C1-6 알킬, C1-6 할로알킬, CH2SR5, C1-6 알콕시, C1-6 할로알콕시 또는 할로겐; 또는, 할로겐, C1-6 알킬, C1-6 할로알킬 또는 C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬티오로부터 선택된 하나 이상의 기로 임의 치환된, N-연결된 이미다졸, 피라졸, 1,2,3,4-테트라졸, 1,2,3-트리아졸 또는 1,2,4-트리아졸 고리이고;
    R3 은 C1-6 직쇄 또는 측쇄의 할로알킬, C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬, C1-6 알콕시, C1-6 할로알콕시, 할로겐, C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬티오 또는 니트로; 할로겐, C1-6 알킬, C1-6 할로알킬 또는 C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬티오로부터 선택된 하나 이상의 기로 임의 치환된, N-연결된 이미다졸, 피라졸, 1,2,3,4-테트라졸, 1,2,3-트리아졸 또는 1,2,4-트리아졸 고리이며;
    R4 는 수소, C1-6 직쇄 또는 측쇄의 할로알킬, C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬, C1-6 알콕시, C1-6 할로알콕시, 할로겐, C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬티오; 할로겐, C1-6 할로알킬, C1-6 알킬, C1-6 할로알콕시, C1-6 알콕시, SOnR5, 니트로 또는 시아노로 임의 치환된, 산소, 질소 및 황으로부터 선택된 헤테로 원자 1 내지 3 개를 함유하는 (불포화 또는 부분 포화될 수 있는) 5 또는 6 원의 복소환이고; 또는
    R3 및 R4 은 부착된 탄소 원자와 함께 질소, 산소 및 황으로부터 선택된 3 개 이하의 고리 헤테로 원자를 함유하는, 5 내지 7 원의 포화 또는 불포화 복소환을 형성하고, 상기 고리는 할로겐, 니트로, C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬티오, C1-4 알킬, C1-4 알콕시, C1-4 할로알킬, C1-4 할로알콕시, =O 및 =NO-R5 로부터 선택된 하나 이상의 기로 임의 치환되며;
    R5 은 C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬이고;
    n 은 0, 1 또는 2 이다];
    [화학식 II]
    Figure 112005069049119-pct00006
    [식 중, R1 은 C1-6 직쇄 또는 측쇄의 알킬이고, R2, R3 및 R4 는 상기 정의된 바와 같다]
    [화학식 III]
    Figure 112005069049119-pct00007
  2. 제 1 항에 있어서, 용매가 톨루엔, 클로로벤젠, 디메틸술폭시드 또는 N-메틸피롤리디논인 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 염기가 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 알콕시드, 및 금속 히드리드로부터 선택되는 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, R1 이 C1-6 알킬을 나타내고; R2 가 C1-6 알킬티오를 나타내며; R3 이 C1-6 할로알킬을 나타내고; R4 가 수소를 나타내는 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, R1 이 메틸을 나타내고; R2 가 메틸티오를 나타내며; R3 이 트리플루오로메틸을 나타내고; R4 가 수소를 나타내는 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, R1 이 C1-6 알킬을 나타내고; R2 가 메틸티오메틸을 나타내며; R3 이 브롬을 나타내고; R4 가 수소를 나타내는 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 대기압 또는 감압하에서 반응 중 형성된 알콜 R1-OH 의 증류와 함께 수행되는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 증류가 150 내지 250 mbar에서 수행되는 방법.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 아프로틱 용매가 톨루엔인 방법.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 아프로틱 용매가 클로로벤젠인 방법.
KR1020007000112A 1997-07-07 1998-07-03 1-아릴-3-시클로프로필-1,3-프로판디온의 제조 방법 KR100585308B1 (ko)

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