KR100626400B1 - 시아노페닐 유도체 제조방법 - Google Patents

Abstract

(1) 시아노벤질아민화합물의 아미노메틸기를 시아노기를 손상하는 일 없이 산화제를 사용해서 알데히드기로 변화하는 시아노벤즈알데히드화합물의 제조 방법, (2) 시아노벤즈알데히드화합물의 시아노기를 손상하는 일 없이 알데히드기를 산할라이드기로 변화하는 시아노안식향산할라이드 화합물의 제조방법, 및 (3) 시아노벤즈알데히드화합물을 하이포아할로겐산화합물과 반응시키는 시아노안식향산화합물의 제조방법에 관한다.

본 발명에 의하면, 입수가 쉬운 원료로부터, 의약, 농약, 액정, 기능성고분자 모노머 등의 중간체로서 유용한 시아노페닐유도체를 효율적으로 제조할 수 있다.

Description

시아노페닐 유도체 제조방법{PROCESSES FOR PRODUCING CYANOPHENYL DERIVATIVES}

본 발명은 시아노페닐유도체의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게 말하자면, 시아노벤질아민화합물을 원료로 하는 시아노벤즈알데히드화합물, 시아노안식향산할라이드(halide)화합물 및 시아노안식향산화합물의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 의해 얻어지는 시아노벤즈알데히드화합물, 시아노안식향산 할라이드화합물 및 시아노안식향산화합물은 의약, 농약, 액정, 기능성 고분자 모노머(monomer) 등의 중요한 중간체(中間體)이다.

시아노벤즈알데히드화합물, 시아노안식향산할라이드화합물 및 시아노안식향산화합물의 제조방법은 예전부터 몇 가지가 알려져 있다.

우선, 시아노벤즈알데히드화합물의 대표예인 p-시아노벤즈알데히드의 제조방법에 대해서 설명한다.　

(1) p-시아노벤즈알데히드는, 고전적으로는, p-시아노안식향산을 티오닐클로라이드 등의 염소화제로 ｐ－시아노벤조일클로라이드로 변환해서, 그것을 로우젠문트(Rosenmund)환원하는 것에 의해 합성되고 있다(Rapoport et al., J. Am. Chem. Soc., 75, 1125(1953)).

(2) p-브로모메틸벤조니트릴을 클로로포름중에서 헥사메틸렌테트라민과 반응시킨 후, 석출한 염(鹽)을 아세트산-물 용매로 가열 분해하는 방법이 있다(Dyer et al., J. Chem. Soc., 4778(1952)).

(3) (2)의 변법(變法)으로서 p-클로로메틸벤조니트릴과 헥사메틸렌테트라민을 기름과 물 2층계로 반응시키는 방법도 알려져 있다 (특개소(特開昭) 60 - 166655호).

또한, (4) 시아노벤질아민류의 전해(電解)산화법이 알려져 있고, p-시아노벤질아민을, 　2,　6-루티딘, 과염소산염 존재하, 　2, 2, 6, 6-테트라메틸피페리디닐-１-옥시드를 메디에이터(mediator)로 해서 전해 산화하는 방법이 있다. (Semmelhack et al., J. Am. Chem. Soc.,105,6732(1983)).

게다가, (5) p-시아노-Ｎ, Ｎ－디메틸벤질아민을 촉매량의 철-포르피린 착체(錯體)존재하, 요오드실벤젠에 의해 산화하는 방법이 알려져 있다. (Smith et al., J. Chem. Soc. Chem. Commun., 64(1985)).

상기의 ｐ-시아노벤즈알데히드 합성법은 하기의 문제점을 가지고 있다.

(1)의 Rosenmund환원법에서는 원료인 p-시아노안식향산을 합성하는 데에 다단계를 요해 수율이 낮다.

(2) 및 (3)의 p-할로게노메틸벤조니트릴을 원료로 하는 방법에서는, 원료의 입수가 곤란한 위에, 화학량론량 이상의 헥사메틸렌테트라민을 필요로 하기 때문에 폐기물이 많아, 환경상의 문제가 있다.

또, (4)의 ｐ-시아노벤질아민의 전해산화에서는, ｐ-시아노벤질아민에 대해서 8배량의 3급아민이 필요한 위에, 20%mol량의 메디에이터를 요하고, 이것이 반응이 진행됨에 따라 분해하는 문제가 있고, 싼값에 대량으로 만드는 방법으로서는 적당하지 않다.

게다가, (5)의 ｐ-시아노-N, N-디메틸벤질아민의 산화에서는, 화학량론량의 산화제를 사용해서, 고가(高價)이며 분해하기 쉬운 포르피린착체(錯體)촉매를 필요로 하기 때문에 경제적인 방법은 아니다.

이와 같이, 종래 알려져 있는 기술로는 시아노벤즈알데히드화합물의 합성은 번잡하며 고순도체(高純度體)를 얻는 것이 곤란하고, 또 원료의 입수도 쉽지 않은 문제가 있었다.

또한, 시아노안식향산할라이드화합물의 제조방법으로서는, 종래 대응하는 시아노안식향산화합물을 산(酸)할라이드화제(劑)와 반응시키는 방법이 제안되고 있다. 대표예로서, p-시아노안식향산을 산(酸)클로라이드화제와 반응시켜서 p-시아노안식향산클로라이드를 얻는 방법을 든다.

(6) 산클로라이드화제로서는 티오닐클로라이드를 사용하는 방법(특공평 (特公平）1-31501호 공보), (7)　옥살릴클로라이드를 사용하는 방법(Robert J. Weikert, et al., J. Med. Chem., 34,1630(1991))이나 (8) 5염소화인을 사용하는 방법(Raffaello Fusco, et al., Ann. Chim(Rome), 42, 94(1952))이 제안되어 있다.

이들 방법에는, 하기에 나타낸 문제점이 있고, 공업적인 실시에는, 반드시 유 리한 방법이라고는 할 수 없다.

즉, (6)의 티오닐클로라이드를 사용하는 방법은, 대기오염의 원인이 되는 이산화황을 부생(副生)하므로, 이 이산화황의 분리　무독화(無毒化)처리에 비용이 든다는 문제를 가지고 있다.

(7)의 옥살릴클로라이드를 사용하는 방법도 또한 대기오염의 원인이 되는 일산화탄소를 부생하므로, 이것의 무독화 처리에 비용이 든다는 문제가 있다.

또한, (8)의 5염화인을 사용하는 방법은, 인을 포함하는 부생물을 생성해서, 이 인을 포함하는 부생물은, 호수 늪 하천 등의 부영양화원(源）이 되어 환경오염의 원인이 되므로, 적절한 처리를 한 후에 폐기할 필요가 있다.

이와 같이, 종래 알려져 있는 시아노안식향산할라이드화합물의 제조방법은, 부생물의 분리　무독화 처리에 곤란을 가져오기도 하고, 또 반응 후에 부생물을 폐기함에 있어서 환경 부하를 줄이기 위한 처리에 비용이 드는 문제가 있다.

게다가, 시아노안식향산화합물의 제조 방법도 몇 가지 알려져 있다. 대표예로서 p-시아노안식향산의 제조법을 든다.

p-시아노안식향산은, 고전적으로는 (9) p-아미노안식향산을 디아조화(化)한 후 시아노화동(銅）을 반응시키는 샌드마이어　반응에 의해 합성되고 있다　(Lucas et al., J. Am. Chem. Soc., 51(1929)2718).

또한, (10) 톨니트릴을 크롬산이나 과망간산　등의 강력한 시약산화제로 산화해서 합성하는 방법도 알려져 있다　(Levine et al., J. Org. Chem., 24， 115(1959)，Kattwinkel et al., Chem. Ber., 37, 3226(1904)).

최근에는, (11)　일산화탄소 존재하, 팔라듐-포스핀 촉매를 이용하여, 4-클로로시아노벤젠을 카르보닐화 함으로써, p-시아노안식향산을 합성할 수 있는 것이 알려져 있다(특개소 64-47호 공보).

본 발명과 관련이 있는 선행기술로서, (12)　p-톨니트릴을 루테늄화합물을 산화촉매로 해서, 산화제로서 하이포아염소산소다를 사용해서, 물과 유기용매의 2층계로 상간(相間)이동촉매 존재하에서 산화하는 방법이 있다. (Yoel et al., J. Org. Chem., 51, 2880(1986)). 이 문헌에 의하면, 톨니트릴로부터, p-시아노벤즈알데히드를 경유해서 p-시아노안식향산이 생긴다고 되어 있다.

또한, (13) p-시아노벤즈알데히드를 산화하는 방법으로서, 산소환경하, 무수아세트산(acetic anhydride), n-부틸알데히드 존재하, 코발트 촉매를 이용하는 방법 (Punniyamurthy et al., Tetrahedron Letters., 35, 2959(1994)), 아세트산 용매중, 과붕소산나트륨을 사용하는 방법 (Norich et al., Tetrahedron, 45, 3299(1989))이 알려져 있다.

그러나, 이들 종래의 시아노안식향산의 제조방법에는 몇 가지 문제가 있다.

즉, (9)의 샌드마이어법은, 위험한 시안화동(銅)을 필요로 하고, 시안화수소가 유리(遊離)하는 산성조건하에서의 p-시아노안식향산의 단리정제(單離精製)가 곤란하다.

(10)의 크롬산이나 과망간산등의 산화제　시약을 사용하는 방법은, 유독한 중금속　폐기물이 화학량론량 이상 생성되어, 유독한 중금속을 포함하는 폐액을 대량 생성하기 때문에 환경상 문제가 많다.

(11)의 카르보닐화 방법은, 고가의 팔라듐과 포스핀을 사용하기 때문에 경제적 방법이 아니다.

또한, (12)의 루테늄 화합물을 사용하는 방법은, 원료에 대해서 필수성분으로서 고가인 루테늄 화합물을 1mol%，상간이동촉매를 5mol% 필요로 하기 때문에 경제적인 방법이 아니다.

또한, (13)의 p-시아노벤즈알데히드의 산화에 의한 방법은, 코발트촉매에 의한 산소산화법, 과붕소산나트륨에 의한 방법의 어느 것도 수율이 낮다.

이와 같이, 시아노안식향산화합물은, 종래 알려져 있는 기술로는 합성이 번잡해서 고순도체를 얻는 것이 곤란하고, 또 원료의 입수도 쉽지　않다는 문제가 있었다.

[발명이 해결하고자 하는 과제]

따라서, 본 발명의 목적은, 입수가 용이한 원료를 사용해서 적은 반응단계로, 시아노벤즈알데히드화합물을 공업적으로 유리하게 제조할　수 있는 방법을 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 본 발명의 방법으로 효율 좋게 얻을 수 있는 시아노벤즈알데히드화합물을 원료로 해서, 환경에 대한 부하가 적고, 부생물의 무독화가 용이하고, 공업적으로 고수율이며 또한 고순도로 시아노안식향산할라이드화합물을 제조할 수 있는 방법을 제공하는 데에 있다.

또 다른 본 발명의 목적은, 본 발명의 방법으로 효율 좋게 얻을 수 있는 시아 노벤즈알데히드화합물을 원료로 해서, 공업적으로 유리한 방법에 의해 시아노안식향산화합물을 고수율, 고순도로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은, 프탈로니트릴화합물 등에서 용이하게 합성할 수 있는 시아노벤질아민화합물을 출발원료로 해서, 시약의 산화제를 사용하는 산화반응에 의해 벤젠고리상의 시아노기(基)를 손상하는 일 없이 아미노메틸기(-CH₂NH₂)를 알데히드기 (-CHO)로 효율 좋게 변환되어, 시아노벤즈알데히드 화합물이 얻어지는 것을 발견했다.

또한, 본 발명자들은, 시아노벤즈알데히드화합물을 출발원료로 해서, 벤젠고리상의 시아노기를 손상하는 일 없이 알데히드기(-CHO)를 산(酸)할라이드기(-COY : Y는 염소원자 또는 브롬원자를 나타낸다)로 변환할 수 있는, 지금까지 전혀 알려져 있지 않은 시아노안식향산할라이드화합물의 제조방법을 발견했다.

그리고, 본 발명자들은, 시아노벤즈알데히드화합물을 원료로 해서, 시아노벤즈알데히드화합물 및 하이포아할로겐산화합물을, 물 또는 물과 비(非)프로톤성극성용매중에서 반응시킴으로써 시아노안식향산화합물이 고순도이며 또 고수율로 얻어지는 것을 발견했다.

이상의 견지에 의거하여, 본 발명은 이하의 시아노벤즈알데히드화합물, 시아노안식향산할라이드화합물 및 시아노안식향산화합물의 제조방법을 제공한다.

1) 시아노벤질아민화합물을 산화제와 반응시키는 것을 특징으로 하는 시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법.

2) 프탈로니트릴화합물을 수소환원해서 얻어지는 시아노벤질아민화합물을 산화제와 반응시키는 상기 1에 기재한 시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법.

3) 산화제와의 반응이, 천이금속화합물의 존재하에서 행하여지는 상기 1또는 2에 기재한 시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법.

4) 산화제와의 반응이, 천이금속화합물의 존재하, 산화제(천이금속화합물을 제외한다)를 사용해서 행하여지는 상기 3에 기재한 시아노벤즈알데히드 화합물의 제조방법.

5) 산화제가 공기인 상기 4에 기재한 시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법.

6) 암모니아와 포름알데히드 또는 그 축합물(縮合物)과, 물의 존재하 산성조건하에서 행하여지는 상기 1 또는 2에 기재한 시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법.

7) 산화제와의 반응이, 물과 유기용매와의 혼합용매 중에서 행하여지는 상기 1내지 6의 어딘가에 기재한 시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법.

8) 산화제와의 반응이, pH=1.5∼6.5의 범위의 용매 중에서 행하여지는 상기 6 또는 7에 기재한 시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법.

9) 암모니아와 포름알데히드의 축합물이 헥사메틸렌테트라민인 상기 6내지 8의 어딘가에 기재한 시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법.

10) 산화제가 과황산염이고, 반응이 수용액 중에서 행하여지는 상기 1 또는 2에 기재한 시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법.

11) 산화제와의 반응이, 다시 유기용매를 첨가한 수용액 중에서 행하여지는 상기 10에 기재한 시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법.

12) 시아노벤질아민화합물을 할로겐화제와 반응시킨 후, 염기성화합물과 반응시켜, 다시 산성수용액으로 처리하는 것으로 행하여지는 상기 1 또는 2에 기재한 시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법.

13) 산화제와의 반응이, 라디칼 개시제의 존재하에서 행하여지는 상기 12에 기재한 시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법.

14) 시아노벤질아민화합물이, 하기 일반식 (I)

(식 중, CH₂NH₂와 -X는 벤젠고리상의 치환기를 나타내고, -CH_２NH_２ 는　-CN의 메타위치 혹은 파라위치 이고, X는 염소원자 또는 불소원자를 나타내며, n은 0 또는 1∼4의 정수를 나타낸다. 단, n이 2이상의 경우, X는 동일해도 달라도 괜찮다.) 로 나타나는 시아노벤질아민화합물이고, 시아노벤즈알데히드 화합물이 하기 일반식(Ⅱ)

(식 중, -CHO와 -X는 벤젠고리상의 치환기(基)를 나타내고, -CHO는 -CN의 m위치 또는 p위치이고, X는 염소원자 또는 불소원자를 나타내고, n은 0 또는 1∼4의 정수를 나타낸다. 단, n이 2이상인 경우, X는 동일해도 달라도 괜찮다.) 로 나타나는 화합물인 상기 1내지 13의 어딘가에 기재한 시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법.

15) 일반식(I)로 나타나는 시아노벤질아민화합물이 m-또는 p-시아노벤질아민이고, 일반식(Ⅱ)로 나타나는 화합물이 대응하는 m-또는 p-시아노벤즈알데히드인 상기 14에 기재한 시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법.

16) 시아노벤질아민화합물을 산화제와 반응시켜서 시아노벤즈알데히드 화합물로 한 후, 시아노벤즈알데히드화합물의 벤젠고리상의 시아노기를 손상하는 일 없이, 알데히드기를 산할라이드기로 변환하는 것을 특징으로 하는 시아노안식향산할라이드화합물의 제조방법.

17) 시아노벤즈알데히드화합물의 벤젠고리상의 시아노기를 손상하는 일 없이, 알데히드기를 산할라이드기로 변환하는 것을 특징으로 하는 시아노안식향산할라이드화합물의 제조방법.

18) 알데히드기를 할로겐화제를 사용해서 산할라이드기로 변환하는 상기 17에 기재한 시아노안식향산할라이드화합물의 제조방법.

19) 반응이 라디칼 개시제의 존재하에서 행하여지는 상기 18에 기재한 시아노안식향산할라이드화합물의 제조방법.

20) 할로겐화제가 염소이고, 산할라이드기가 산클로라이드인 상기 18 또는 19에 기재한 시아노안식향산할라이드화합물의 제조방법.

21) 시아노벤즈알데히드화합물의 알데히드기의 산할라이드기로의 변환반응을, 시아노안식향산할라이드화합물을 혼합해서 용융상태에서 행하는 상기 17내지 20의 어딘가에 기재한 시아노안식향산할라이드화합물의 제조방법.

22) 시아노벤즈알데히드화합물이 하기일반식(Ⅱ)

(식 중, -CHO와 -X는 벤젠고리상의 치환기를 나타내고, -CHO는 -CN의 메타위치 혹은 파라위치이고, X는 염소원자 또는 불소원자를 나타내며, n은 0 또는 1∼4의 정수를 나타낸다. 단, n이 2 이상인 경우, X는 동일해도 달라도 괜찮다)로 나타나는 화합물이고, 시아노안식향산할라이드화합물이, 하기일반식(Ⅳ)

(식 중, -COY와 -X는 벤젠고리상의 치환기를 나타내고, -COY는 -CN의 메타위치 혹은 파라위치이고, X는 염소원자 또는 불소원자를 나타내며, n은 0 또는 1∼4의 정수를 나타낸다. 단, n이 2이상인 경우, X는 동일해도 달라도 괜찮다. Y는 염소원자 또는 브롬원자를 나타낸다.) 로 나타나는 화합물인 상기 17내지 21의 어딘가에 기재한 시아노안식향산할라이드화합물의 제조방법.

23) 일반식(Ⅱ)로 나타나는 시아노벤즈알데히드화합물이 m-시아노벤즈알데히드 또는 ｐ-시아노벤즈알데히드이고, 일반식(Ⅳ)의 시아노안식향산할라이드화합물이 대응하는 m-시아노안식향산클로라이드 또는 ｐ-시아노안식향산클로라이드인 상기 22에 기재한 시아노안식향산할라이드화합물의 제조방법.

24) 시아노벤질아민화합물을 산화제와 반응시켜서 시아노벤즈알데히드화합물로 한 후, 시아노벤즈알데히드화합물의 벤젠고리상의 시아노기를 손상하는 일 없이, 알데히드기를 산화하는 것을 특징으로 하는 시아노안식향산화합물의 제조방법.

25) 일반식(Ⅱ)

(식 중, -CHO와 -X는 벤젠고리상의 치환기를 나타내고, -CHO는 -CN의 메타위치 혹은 파라위치이고, X는 염소원자 또는 불소원자를 나타내며, n은 0 또는 1∼4의 정수를 나타낸다. 단, n이 2이상인 경우, X는 동일해도 달라도 괜찮다)로 나타나는 시아노벤즈알데히드화합물과 하이포아할로겐산화합물을 반응시키는 것을 특징으로 하는 일반식(Ⅴ)

(식 중, -COOH와 -X는 벤젠고리상의 치환기를 나타내고, -COOH는 -CN의 메타위치 혹은 파라위치 이고, X는 염소원자 또는 불소원자를 나타내며, n은 0 또는 1∼4의 정수를 나타낸다. 단, n이 2이상인 경우, X는 동일해도 달라도 괜찮다)로 나타나는 시아노안식향산화합물의 제조방법.

26) 시아노벤즈알데히드화합물과 하이포아할로겐산화합물의 반응이, 수계(水系)용매중, 비프로톤성극성용매의 존재하에서 행하여지는 상기 25에 기재한 시아노안식향산화합물의 제조방법.

27) 시아노벤즈알데히드화합물과 하이포아할로겐산화합물의 반응이, 수계용매중, pH５∼10의 범위에서 행하여지는 상기 25 또는 26에 기재한 시아노안식향산화합물의 제조방법.

28) 일반식(Ⅱ)로 나타나는 시아노벤즈알데히드화합물이, m-시아노벤즈알데히드 또는 p-시아노벤즈알데히드이고, 일반식(Ⅴ)로 나타나는 시아노안식향산화합물이 대응하는 m-시아노안식향산 또는 p-시아노안식향산인 상기 25 내지 27의 어딘가에 기재한 시아노안식향산 화합물의 제조방법.

(a)시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법

시아노벤질아민화합물

본 발명의 방법에서 원료로 사용하는 무치환 시아노벤질아민화합물의 예로서, p-시아노벤질아민, m-시아노벤질아민 등이 있고, 이들은 각각 테레프탈로니트릴 및 이소프탈로니트릴의 두 개의 니트릴기 중 하나의 니트릴기를 환원함으로써 용이하게 합성할 수 있다(특개소 49-85041호)

다음으로, 치환체(體)에 대해서 설명한다. 치환기로서는, 특별히 제한은 없지만, 본 발명의 반응에 있어서 불활성이면 좋고, 예를 들면 할로겐 원자, 알킬기(C1∼C5가 바람직하다), 알콕시기(C1∼C5가 바람직하다)등을 들 수 있다. 그 중에서도 알맞은 예로서, 할로겐으로 치환된 시아노벤질아민화합물에 대해서 설명한다. 예를 들면, 4-시아노-2, 3, 5, 6-테트라클로로벤질아민, 3-시아노-2, 4, 5, 6-테트라클 로로벤질아민 등의 염소화시아노벤질아민 화합물은, 테레프탈로니트릴 또는 이소프탈로니트릴의 염소화에 의해 얻어지는 테트라클로로테레프탈로니트릴 등의 염소화테레프탈로니트릴화합물 또는 테트라클로로이소프탈로니트릴등의 염소화이소프탈로니트릴화합물의 두 개의 니트릴기 중 하나의 니트릴기를 환원함으로써 용이하게 합성할 수 있다.

4-시아노-2, 3, 5, 6-테트라플루오르벤질아민, 3-시아노-2, 4, 5, 6-테트라플루오르벤질아민 등의 불소화시아노벤질아민화합물은 테트라클로로테레프탈로니트릴 등의 염소화테레프탈로니트릴화합물 또는 테트라클로로이소프탈로니트릴 등의 염소화이소프탈로니트릴화합물의 불소화 반응으로 얻어지는 테트라플루오르테레프탈로니트릴 등의 불소화테레프탈로니트릴화합물 또는 테트라플루오르이소프탈로니트릴 등의 불소화이소프탈로니트릴화합물의 두 개의 니트릴기 중 한 개의 니트릴기를 환원함으로써 용이하게 합성할 수 있다.

본 발명의 시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법에서는 시아노벤즈알데히드화합물의 합성반응으로서, 직접적 또는 간접적인 전기화학적 산화반응을 사용하지 않고, 시아노벤질아민화합물의 아미노메틸기를 시약의 산화제를 사용해서 산화하는 반응을 이용한다.

여기에서 사용하는 산화제는, 아미노메틸기를 직접 또는 간접적으로 알데히드기로 변환시키는 유기 및 무기화합물이면 된다.

구체적인 예로서, (ⅰ) 천이금속화합물을 사용하는 방법, (ⅱ) 암모니아와 포름알데히드 또는 그 축합물을 사용하는 방법, (ⅲ) 과황산염류를 사용하는 방법, 및 (ⅳ) 할로겐화제와 반응시킨 후, 염기성화합물과 반응시켜, 다시 산성수용액으로 가수분해하는 방법 등을 들 수 있다.

(ⅰ) 천이금속화합물을 사용하는 방법

크롬, 망간, 철, 루테늄 등의 고차산화 상태의 천이금속산화물을 사용해서, 시아노벤질아민화합물에서 시아노벤즈알데히드화합물을 직접 합성하는 것이 가능하다.

그러나, 바라는 시아노벤즈알데히드화합물 외에 더욱 산화가 진행된 시아노안식향산화합물, 시아노벤즈아미드화합물, 프탈로니트릴화합물이 부생하고, 또, 시아노벤질아민화합물이 탈아민이합체화한 시아노벤질아민의 이합체등도 부생하여, 시아노벤즈알데히드화합물의 선택률은 높아지지 않는다.

이들 화합물 중 시아노벤질아민의 이합체는 시아노벤즈알데히드화합물로 유도할 수가 있다. 즉, 시아노벤질아민 이합체를 가수분해하여, 시아노벤질아민화합물을 회수해서 원료로 재이용하여, 시아노벤즈알데히드화합물을 얻을 수 있다.

또, 시아노벤질아민화합물에서 시아노벤즈알데히드화합물로 직접유도하는 것이 아니라, 선택적으로 시아노벤즈알데히드화합물로 유도할 수 있는 적당한 중간체로 유도한 후, 시아노벤즈알데히드화합물로 유도하는 방법이 있다.

예를 들면, 시아노벤질아민화합물(Ⅰ)을 천이금속화합물을 사용해서 탈 수소하고, 대응하는 이민화합물(Ⅲ)로 유도, 이 이민을 가수분해반응 함으로써, 시아노벤 즈알데히드화합물(Ⅱ)을 합성할 수 있다(식(1)).

또한, 시아노벤질아민화합물의 탈(脫)수소반응에 의해 얻어지는 화합물은, 이민화합물이외의 아세탈화합물과 히드록실아민화합물 등 알데히드화합물과 동일한 산화상태의 화합물이면 된다. 이들 합성 중간체는, 단리(單離)해서 가수분해해도 되고, 단리할 수 없는 경우 등은, 그대로 동일반응계로 가수분해해도 된다.

본 반응에 적합한 천이금속화합물로서는, 동(銅)화합물, 팔라듐화합물, 루테늄화합물, 코발트화합물, 크롬화합물, 망간화합물, 철화합물, 텅스텐화합물, 몰리브덴화합물 등을 들 수 있다.

이들 천이금속화합물은 고차산화상태의 것을 단독으로 시아노벤질아민화합물에 대해서 화학량론 이상의 양으로 사용해도 되지만, 산소(공기), 과산화물 등의 다른 산화제를 공존시킴으로써, 화학량론량 이하의 촉매량으로 반응을 진행시킬 수 있다. 특히 천이금속화합물과 공기와의 병용이 바람직하다.

천이금속화합물 외에, 산화제로 사용할 수 있는 화합물은 여러 가지가 있으나, 그들 중에서, 본 발명에 관계하는 시아노벤질아민화합물의 산화반응에 대해서는, (ⅱ) 암모니아와 포름알데히드 또는 그 축합물을 사용하는 방법, (ⅲ) 과황산염류를 사용하는 방법, (ⅳ) 할로겐화제와 반응시킨 후, 염기성화합물과 반응시켜, 다시 산성수용액으로 가수분해하는 방법이 특히 적합하다. 이하에 산화제를 사용해서 시아노벤질아민화합물을 시아노벤즈알데히드화합물로 하는 대표적인 방법에 대해서 설명한다.

(ⅱ) 암모니아와 포름알데히드를 사용하는 방법

우선, 산화제로서, 암모니아와 포름알데히드 또는 그 축합물을 사용하는 방법에 대해서 이하에 상세하게 설명한다.

본 반응은, 시아노벤질아민화합물, 암모니아 및 포름알데히드 또는 그 축합물(헥사메틸렌테트라민 등)을 물의 존재하, 산성조건으로 반응용기에 넣어, 교반하에 반응온도까지 상승시켜, 소정의 시간까지 가열, 교반함으로써 행하여진다.

반응의 장치 및 반응의 실시는, 대기압하에서 행할 수 있다. 반응기로서는, 유리, 내산(耐酸)금속용기가 적합하다.

반응기구의 자세한 내용은 명확하지 않지만, 실험결과 및 기지(旣知)문헌(Organic Reaction　8,197(1954))에서 다음과 같은 기구(機構)에 의해 진행하는 것으로 추정하고 있다.

소반응(素反應, 기본과정)으로서는, 포름알데히드와 암모니아에서 탈수 축합한 이민화합물(식(2))과 ｐ－시아노벤질아민 간에서 산화환원반응이 일어나고, 메틸아민과 ｐ－시아노벤질이민이 생성된다(식(3)).

ｐ－시아노벤질이민은 산성수용매로 가수분해되어 ｐ－시아노벤즈알데히드가 생성된다(식(4)).

실질적인 반응은, 식(2), (3) 및 (4)의 소반응을 통합한 식(5)로 나타내어진 다.

암모니아와 포름알데히드의 전형적인 탈수축합화합물로서 헥사메틸렌테

트라민이 알려져 있다 (식 (6)).

헥사메틸렌테트라민의 생성기구(機構)로서 식(7)에 나타낸 것과 같은 설(說)이 생각되어지고 있다 (Bose, J. Ind. Chem. Soc., 34,663(1957)).　식(7)중, 분자식　N(CH₂)₆은 헥사메틸렌테트라민을 나타낸다.

암모니아로서는, 암모니아분자 그 자체 이외에 반응조건하에서 암모니아를 유리하는 화합물도 사용할 수 있다. 또, 포름알데히드는 포름알데히드 분자 그 차제 이외에도 반응조건하에서 포름알데히드를 유리하는 화합물도 사용할 수가 있다.

본 반응에서는, 암모니아와 포름알데히드, 또는 헥사메틸렌테트라민 등의 암모니아와 포름알데히드의 축합물의 존재가 필요하다. 암모니아로서는, 가스상태의 암모니아 및 수용액으로서의 암모니아수를 사용할 수 있다. 또한, 반응조건하에서 암모니아를 유리할 수 있는 아세트산암모늄, 탄산암모늄 등의 유기, 무기염류를 사용할 수 있다.

포름알데히드로서는, 가스상태의 포름알데히드, 수용액으로서의 포르말린, 또 반응조건하에서 포름알데히드를 유리할 수 있는 파라포름알데히드 등의 탈수축합물, 혹은 포름알데히드디메틸아세탈 등의 포름알데히드의 아세탈류 등을 사용할 수 있다.

본 방법에서 사용하는 암모니아의 양은, 시아노벤질아민화합물에 대해서 몰비로 1∼8이 바람직하다.

또, 본 방법에서 사용하는 포름알데히드의 양은, 시아노벤질아민화합물에 대해서 몰비로 1∼12가 바람직하다.

시아노벤질아민화합물의 양에 대해서 암모니아 혹은 포름알데히드의 양이 너무 적으면 반응의 완결에 시간이 걸리고, 반대로 너무 많으면 반응의 결과, 유기, 무기화합물이 대량 부생(副生)해 버린다.

암모니아와 포름알데히드와의 축합물을 사용하는 경우는, 포름알데히드 1몰의 축합물에서는 시아노벤질아민화합물에 대해서 1∼12가 바람직하다.

본 발명에서 가장 알맞게 사용할 수 있는 헥사메틸렌테트라민의 경우는, 시아노벤질화합물에 대해서 몰비로 0.5∼2가 적당하고, 0.7∼1.3이 특히 바람직하다. 시아노벤질아민화합물의 양에 대해서 헥사메틸렌테트라민의 양이 너무 적으면 반응이 완결하는 데에 시간이 걸리고, 반대로 너무 많으면 반응의 결과 유기, 무기화합물의 부생물을 생성하기 때문에, 번잡한 분리 조작이 필요해 진다.

본 반응에서는 물의 사용이 필수이다. 물은 용매량이어도 되고, 흔적량이어도 된다. 물은 전량 반응 장치시에 넣어도 되고, 반응의 진행에 맞추어서 첨가해도 된다.

본 반응은 산을 사용해서 산성조건하에서 행해진다. 사용되는 산은 유기, 무기프로톤산류이다.

무기산으로서는, 황산, 질산, 염산, 인산 등이 알맞다.

유기산으로서는, 아세트산, 낙산 등의 카르복시산류, 토실산 등의 술폰산류를 사용할 수 있고, 특히 용매를 겸할 수 있는 끓는점이 낮은 유기 카르복시산류가 적합하다. 또, 프로톤성 용매와 반응해서, 프로톤산을 유리할 수 있는 염화알루미늄, 염화제이주석 등의 루이스 산을 이용할 수 있다. 산은 전량 반응 장치시에 넣어도 되고, 반응의 진행에 맞춰서 첨가해도 된다.

본 반응에서는 pH조건이 중요하다. 일반적으로 반응 혼합액의 액성이 약산성 일 때 시아노벤즈알데히드화합물을 더한다. 강산성(pH〈 1)에서는, 극단적으로 시아노벤즈알데히드화합물의 수율이 내려가고, 알카리성(pH 〉8)에서는 통상 희망하 는 반응이 일어나지 않고, 시아노벤즈알데히드화합물은 거의 얻을 수 없다. 1.5∼6.5의 pH역(域)에서 반응을 행하는 것이 바람직하다.

또, 물만을 매체로 하는 산성수용액으로 반응시켰을 때에는, 반응원료, 중간체, 생성물 등이 석출되는 경우가 있으므로, 원료나 생성물 등의 석출을 막기 위해 유기용매를 사용할 수 있다. 또, 유기용매를 사용한 경우에는, 반응에 필요한 양의 물을 적당히 가해서 반응을 행할 수 있다.

본 반응에서 사용할 수 있는 유기용매로서는, 예를 들면, 톨루엔, 크실렌 등의 산화수소계, 메탄올, 에탄올 등의 알콜계, 아세트산, 프로피온산 등의 카르복시산계, 클로로포름, 1, 2-디클로르에탄등의 할로겐계, 아세토니트릴, 프로피오니트릴등의 니트릴계, 디옥산, 1, 2-디메톡시에탄 등의 에텔계 등이 있다.

반응은, 아세트산이나 에탄올을 넣어 균일 용액으로 해서 행해도 되고, 톨루엔이나, 1, 2-디클로르에탄을 사용해서 2층계로 해서 행해도 된다. 정제법에 따라서 용매를 선택하면 된다.

본 반응의 용매량은, 시아노벤질아민화합물과 암모니아, 포름알데히드 또는 그 축합물(헥사메틸렌테트라민 등)의 합계 중량의 3∼10배가 가장 알맞고, 바람직하게는 4∼6 중량배가 바람직하다.

반응 온도는, 너무 낮으면 반응속도가 느리고, 또, 너무 높으면 생성된 시아노벤즈알데히드화합물이 분해되어 수율이 낮아지기 때문에, 50℃∼150℃가 바람직하고, 보다 바람직하게는 70℃∼130℃ 사이를 선택하는 것이 바람직하다.

본 반응의 반응 시간은, 반응온도나 용매의 조성에 의하지만, 30분∼10시간이 가장 적당하다.

본 반응에서 얻어지는 시아노벤즈알데히드화합물의 정제방법을 대표예로서, p-또는 m-시아노벤즈알데히드에 대해서 설명한다.

본 반응에서는, 너무 가열하거나, 반응시간이 너무 길거나 해서, 반응 조건에 따라, 착색한 시아노벤즈알데히드가 얻어지는 경우가 있다.

여러 가지의 착색성분이 존재하지만, 포름알데히드나 암모니아에서 유래(由來)된 착색물의 경우는, p-또는 ｍ－시아노벤즈알데히드의 표면에 부착해 있고, 이것은 산성수용액으로 처리해서 제거할 수 있다. 이러한 목적에는 10%이하의 황산수용액이 알맞다. p-또는 m-시아노벤즈알데히드와 황산수용액을 가열해서, 세차게 교반하, ｐ-또는 m-시아노벤즈알데히드를 가열용융해서, 세게 교반하면서 냉각하면, 비늘조각 모양의 p-또는 ｍ－시아노벤즈알데히드가 얻어진다. 또, p-또는 ｍ-시아노벤즈알데히드를 가열 용융하지 않고, 열수(熱水)로 추출해도 된다. 게다가, 끓는점이 높은 물질 등을 포함하고 있는 경우는, p-또는 ｍ－시아노벤즈알데히드를 물과 동반류거(同伴留去)하면(끓는점이 100℃이상이므로 함께 끓지는 않는다) 순수한 p-또는 ｍ－시아노벤즈알데히드를 얻을 수 있다. ｐ－시아노벤즈알데히드의 경우는, 끓는점 100.5℃∼105℃(상압)에서 물과　유출(留出)하고, 물 100g에 대해서 0.5g∼3g 정도 얻을 수 있다. 다른 방법으로서, 증류나 재결정 등으로도 시아노벤즈알데히드화합물을 정제할 수 있다.

(ⅲ)과황산염류를 사용하는 방법

다음으로 산화제로서, 과황산염류를 사용하는 경우에 대해서 설명한다.

본 반응은, 바람직하게는 시아노벤질아민화합물, 과황산염 및 물을 반응용기에 넣어, 소정의 반응온도로, 소정 시간 가열, 교반하는 것으로써 행해진다.

반응의 장치 및 반응의 실시는, 대기압하에서 행할 수 있다. 반응기로서는, 유리, 내산(耐酸)금속용기가 적합하다.

벤질아민의 아미노메틸기를 과황산염에　의해 산화하는 반응메카니즘은, 완전히 해명되지 않았지만, 지금까지 벤질아민의 이합체가 형성되어, 벤즈알데히드는 거의 얻을 수 없었다.

이에 대해, 본 발명에 있어서 사용되는 ｐ－또는 ｍ－위치에 시아노기를 가지는 시아노벤질아민화합물의 경우는, 본 발명의 반응조건하에 있어서는, 시아노벤질아민화합물의 이합체가 형성되기 어렵거나, 이합체가 형성되어도 쉽게 분해되고, 생성물인 시아노벤즈알데히드화합물과 출발물질인 시아노벤질아민화합물이 된다. 또, 생성물인 시아노벤즈알데히드화합물에 있어서도, 시아노기를 함유하지 않는 벤즈알데히드의 알데히드기가 용이하게 과황산염에 의해 산화되는 것과는 달리, 시아노벤즈알데히드화합물의 알데히드기는 과황산염에 대해서 비교적 안정적이어서, 과황산염은 알데히드기 보다도 아미노메틸기를 우선적으로 산화하는 것으로 생각된다.

반응기구(機構)에 대한 자세한 내용은 명확하지 않지만, 실험결과에서 다음과 같은 기구에 의해 진행하는 것으로 추정하고 있다.

과황산나트륨 산화에 의한 ｐ－시아노벤질아민에서 ｐ－시아노벤즈알데히드로의 반응을 예로 들어서 설명한다.

시아노벤질아민화합물은 과황산나트륨에 의해 탈수소반응을 일으켜 대응하는 이민을 생성한다. 이 때 이민은 액성(중성∼염기성)에 의해 이합체화를 일으키거나, 미반응의 ｐ－시아노벤질아민과 반응해서 이민의 이합체가 생성된다.

즉, 후술할 참고예에 있듯이 과황산나트륨과 ｐ－시아노벤질아민의 반응계에 중조(重曹)등의 염기를 가해서 액성을 중성∼염기성으로 계속 유지하면 ｐ-시아노벤질아민화합물의 이합체(이민의 탈암모니아 이합체화)가 선택적으로 얻어지고, ｐ－시아노벤즈알데히드는 전혀 얻어지지 않는다.

그러나, 본 발명에 있어서는, ｐ－시아노벤질아민의 탈수소반응에 의해 과황산나트륨은 황산제1수소나트륨이 되고, 반응계 내는 산성이 된다. 산성조건하에서 이민 및 ｐ－시아노벤질아민화합물의 이합체는 가수분해해서 ｐ－시아노벤즈알데히드가 생성된다.

본 반응에서는 과황산염으로서는, 과황산암모늄, 과황산나트륨, 과황산 칼륨 등을 사용할 수 있다.

본 반응계에서는 과황산염의 소모에 따라, 반응계는 서서히 산성이 강해진다. 산성에 있어서는 과황산염은 서서히 분해하므로, 반응을 완결시키기 위해서는, 과황산염은 시아노벤질아민화합물에 대해서 약간 과잉량 사용하는 것이 좋다. 과황산염의 양으로서는, 시아노벤질아민화합물에 대해서 몰비로 1∼1.8이 적당하고, 보다 바람직하게는 1.1∼1.3이다.

본 반응에서는, 천이금속화합물을 촉매로서 사용할 수 있다. 천이금속화합물은 과황산염의 활성화에 작용해서, 비(非)천이금속촉매하 때에 비해서 저온으로 온화 하게 반응을 행할 수 있다. 예를 들면, 은화합물, 동화합물, 철 화합물, 세륨화합물, 망간화합물, 티타늄화합물 등 일(一)전자산화 환원반응을 일으키는 천이금속화합물이 사용된다. 또, 질산은　등의 일가(一價)의 은화합물, 염화동 등의 일가의 동(銅)화합물, 황산제일철　등의 이가의 철화합물, 삼염화세륨 등의 삼가의 세륨화합물, 아세트산(Ⅱ)망간 등의 이가의 망간 화합물, 삼염화티탄 등의 삼가의 티타늄 화합물　등, 적당한 산화수의 천이금속이온 화합물을 사용하면 활성화의 유도기가 없어 반응시간을 단축할 수 있다. 천이금속 화합물은, 과황산염에 대해서 몰비로 0.0001∼0.01 사용된다.

본 반응은 수계용액중에서 행하는 것이 필요하다. 반응용매로서 물을 단독으로 사용해서 반응시켰을 때에는, 용액에서 반응원료, 중간체, 생성물 등이 석출되는 경우가 있으므로, 원료나 생성물 등의 석출을 막기 위해 유기용매를 병용할 수 있다.

예를 들면, 톨루엔, 크실렌 등의 탄화수소계, 메탄올, 에탄올 등의 알콜계, 클로로포름, 1, 2-디클로르에탄 등의 할로겐계, 아세토니트릴, 프로피오니트릴 등의 니트릴계, 디옥산, 1, 2-디메톡시에탄 등의 에텔계 등의 유기용매를 사용할 수 있다.

반응은 아세토니트릴이나 에탄올을 가해서 균일용액으로 해서 행해도 되고, 톨루엔이나 1, 2-디클로르에탄을 사용해서 2층계로 해서 행해도 된다. 정제법에 사용하는 용매에 따라서 반응계의 용매를 선택하면 된다.

본 반응에서 사용하는 용매량은, 시아노벤질아민화합물의 중량의 3∼30배가 알 맞고, 바람직하게는 5∼10배가 적합하다.

반응온도는, 너무 낮으면 반응속도가 느리고, 또 너무 높으면 생성된 시아노벤즈알데히드화합물이 분해되어 수율이 낮아지기 때문에, 20℃∼110℃에서 행한다. 바람직하게는 40℃∼80℃ 사이를 선택한다. 천이금속화합물을 첨가하는 경우는, 0℃∼80℃에서 행할 수 있지만, 20℃∼70℃의 사이가 바람직하다.

반응시간은, 원료화합물, 반응온도, 용매의 조성 등에 의해 영향 받지만, 통상은 20분∼10시간이 적합하다.

(ⅳ) 할로겐화제와 염기성 화합물과 산성 수용액을 사용하는 방법

다음으로 시아노벤질아민화합물에 할로겐화제를 반응시켜, 이어서 염기성화합물과 반응시켜서, 거기에 산성 수용액으로 가수분해하는 방법에 대해서 설명한다.

본 반응은, 바람직하게는 시아노벤질아민화합물, 할로겐화제를 반응용기에 넣고, 교반하에 반응온도까지 상승시켜, 소정 시간까지 가열, 교반반응시켜, 시아노벤질아민화합물이 소실된 후, 염기성화합물을 반응용기에 넣고, 탈할로겐화 반응시킨 후, 거기에 물의 존재하에서 용액의 액성을 산성으로 함으로써 행해진다.

반응의 장치 및 반응의 실시는, 특별히 제한은 없지만, 통상 대기압하에서 행할 수 있다. 반응기로서는, 유리, 내산(耐酸)금속용기가 적합하다.

본 반응에 있어서 사용하는 「할로겐화제」란, 시아노벤질아민화합물의 아미노기에 할로겐원자를 도입할 수 있는 화합물을 의미한다.

본 반응에 있어서 사용하는「염기」란, 염산기　반응에 의해 플로톤산 포착능력이 있는 화합물을 의미한다.

본 반응에 있어서 생각할 수 있는 반응경로에 대해서, 대표예로서 Ｐ－시아노벤질아민에서 Ｐ－시아노벤즈알데히드로의 반응에 대해서 설명한다.

Ｐ－시아노벤질아민과 할로겐화제(XY)가 반응하고, 1급아민의 아미노기가 할로겐화　된다(식(8)), 이하의 이 반응을 「할로겐화」라고 한다).

아미노기가 할로겐화 된 Ｐ－시아노벤질아민에 염기(B)를 반응시키면, 탈할로겐화 수소반응이 일어나고, 이민이 생성된다(식(9), 이하 이 반응을「탈할로겐화 수소」라고 한다).

다음으로 산(ＨA)의 존재하에서 이민을 가수분해하면, p－시아노벤즈알데히드가 생성된다(식(10), 이하 이 반응을 「산가수분해」라고 한다).

할로겐화 반응에 있어서는, 염기는 바람직하게는 p－시아노벤질아민과 할로겐화제와의 반응이 종료한 후에 첨가한다. 할로겐화제 존재하에서 염기를 첨가해 공정을 단축해도 되지만, 동일 반응계 내에서 탈할로겐화 수소반응이 일어나 이민이 생성된다. 이 이민은 미반응의 ｐ－시아노벤질아민과 반응해서 ｐ－시아노벤질아민의 이합체가 부생하고, 그 결과 ｐ－시아노벤즈알데히드의 수율이 저하하는 경우가 있다. 할로겐화에 즈음해서, 휘발성의 할로겐화제를 사용하는 경우는 반응 후에 질소 등의 기체를 도입함으로써 할로겐화제를 제거할 수 있지만, 불휘발성의 할로겐화제는 적당한 환원제 등을 사용해서 분해제거해도 된다.

산(酸)가수분해는, 바람직하게는 탈할로겐화수소가 완결한 후에 행하여, 알데히드를 생성시킨다.

또, 식(8)의 할로겐화 때에 과잉의 할로겐화제의 존재에 의해, 혹은 모노할로겐체의 선택성의 낮음에 의해, 시아노벤질아민화합물의 N－디할로겐체가 얻어지는 경우가 있다(식(11)).

이 경우는, 염기성화합물(B)로 탈할로겐화 수소반응(식(12))을 행하여, N-모노할로겐체로 한 후, 아황산나트륨, 아황산수소나트륨 등의 환원제(MH)를 사용해서 대응하는 이민체로 유도한다(식(13)).

그 이후는 식(10)과 같은 방식으로 행하면 된다. 이 때, 환원제를 사용하지 않고, N-모노할로겐체를 직접 가수분해 할 수 있지만, N-모노할로겐체는 옥심등가(等 價)체로 불리고 있고, 가수분해에 비교적 과혹(過酷)한 조건을 요해, 시아노기가 분해할 우려가 있으므로 바람직하지는 않다. 또, 식(8)에 있어서 과잉의 염기의 존재에 의해, 생성물의 할로게노이민이 다시 탈할로겐화　수소반응을 일으켜, 니트릴이 되는 경우가 있다. 이와 같이, N－디할로겐화　되면, 여분의 환원조작이나 부생물이 생기는 경로가 생기기 때문에, 할로겐화에 즈음해서는 N-모노할로겐체에서 멈추는 것이 바람직하다.

본 반응에서 사용할 수 있는 할로겐화제는 특히 한정되는 것이 아니라, 유기합성　일반에 사용되는 할로겐화제를 사용할 수 있다.

예를 들면, 염소, 브롬, 요오드 등의 할로겐 분자류, 염화브롬(BｒCｌ), 염화요오드(IBｒ)등의 혼합 할로겐 분자류, N－클로로숙신이미드, N-브로모숙신이미드, N－브로모아세토아미드 등의 할로이미드, 할로아미드류, 하이포아염소산, 하이포아브롬산 등의 하이포아할로겐산류, 칼슘하이포클로라이드(Ca(ClO)₂), ｔ-부틸하이포클로라이드 등의 하이포아할로겐산염, 하이포아할로겐산에스텔류, 술푸릴클로라이드, 술푸릴브로마이드 등의 염화물, 브롬화물이 사용된다.

할로겐화제의 사용량은 시아노벤질아민화합물 1몰당량에 대해서 1몰당량이 적합하므로, 그 근방에서의 사용이 바람직하다. 또, 반응온도는 20∼120℃정도, 바람직하게는 40∼80℃이다. 반응시간으로서는 0.5∼8시간이 바람직하다.

시아노벤질아민화합물과 할로겐화제의 반응에 대해서는, 라디칼 개시제의 존재에 의해 반응이 유효하게 촉진된다.

라디칼 개시제로서는, 아조비스이소부틸로니트릴 등의 아조비스류, 벤조일퍼옥 사이드 등의 디아실퍼옥사이드류, 디-ｔ－부틸퍼옥사이드, 디크밀퍼옥사이드 등의 디알킬퍼옥사이드류, t-부틸하이드로퍼옥사이드, 크멘하이드로퍼옥사이드 등의 하이드로퍼옥사이드류, ｔ－부틸퍼아세테이트, ｔ－부틸퍼벤조에이트 등의 알킬퍼에스텔류 등을 들 수 있다.

본 반응에서는 반응의 진행에 따라서 할로겐에서 유래된 라디칼이 유리(遊離)하여 반응을 촉진하므로, 처음에 첨가하는 라디칼 개시제는 극미량 이어도 된다.

시아노벤질아민화합물과 할로겐화제와의 반응에 의해 얻어진 화합물과 염기와의 반응의 용매는, 시아노벤질아민화합물과 할로겐화제와의 반응용매와 동일해도 되고, 특별한 용매를 첨가해 혼합용매로 하기도 하고, 또 용매를 치환해도 된다. 반응온도는 0∼80℃정도, 바람직하게는 10∼50℃이다. 반응온도가 0℃보다 낮으면 반응이 완결하는 시간이 현저하게 길어지고, 또 반응온도가 80℃보다 높으면 반응기질이 분해해서 탈할로겐화 수소반응의 수율이 낮아진다. 반응시간으로서는 30분∼10시간이 바람직하다. 반응시간은 염기의 첨가량과 반응온도에 의존해서, 장치의 시아노벤질아민화합물이 적어도 염기가 당(當)몰량 필요하고, 용액이 ２층계이기도 하고 약한 염기 등을 사용한 경우에는, 과잉의 염기를 사용하면 탈할로겐화 수소반응의 속도를 향상시킬 수 있다. 또, 전(前)공정의 할로겐화 반응에 의해 산성화합물이 생긴 경우에는, 과잉의 산을 염으로서 보충할 수 있는 양의 염기의 추가가 필요하다.

본 발명에서 사용할 수 있는 염기로서는, 유기, 무기염기성화합물을 사용할 수 있다.

유기염기성 화합물로서는, 아민류, 함질소복소환식(含窒素複素環式)화합물 등을 사용할 수 있고, 바람직하게는, 삼급아민류, 함질소복소환식화합물이고, 예를 들면, 피리딘, 트리에틸아민, N-메틸몰포린　등이 알맞다.

무기염기성화합물로서는, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화마그네슘 등의 알카리 및 알카리토류금속수산화물, 산화마그네슘이나 산화칼슘 등의 알카리토류금속산화물, 과산화나트륨, 과산화칼륨 등의 알카리금속과산화물, 초(超)산화나트륨, 초(超)산화칼륨　등의 알카리금속초(超)산화물, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨 등의 알카리금속탄산염, 나트륨메톡시드, 나트륨에톡시드, 칼륨삼급부틸옥시드 등의 알카리 금속의 알콕시류 등을 사용할 수 있다.

최종 공정의 산가수분해에 대해서 설명한다.

산가수분해반응은, 바랍직하게는 물을 포함하는 산성용액중에서 행해진다. 용액의 pH는 1∼6에서 행해진다. 적합하게는 pH는 3∼5이다.

산의 양은, 탈할로겐화수소반응에서 생성한 이민에 대해서 당(當)몰 이상이고, 과잉의 염기를 염으로서 보충하는 경우는 그 과잉의 염기의 분(分)에 대응하는 양의 산을 추가할 필요가 있다. 또, 반응온도는 20∼100℃정도, 바람직하게는 40∼80℃이다. 반응시간으로서는 0.5∼8시간이 바람직하다.

산가수분해반응에 있어서는, 할로겐화 공정과 탈할로겐화 수소의 반응용매와 동일해도 되고, 다른 용매를 첨가해 혼합용매로 하기도 하고, 또는 용매를 치환해도 된다. 할로겐화 공정과 탈할로겐화수소의 공정에 물을 사용하지 않는 경우는, 적어도 이민과 당(當)몰 이상의 물이 필요하다. 반응계 내로부터 반응화합물이 석 출하지 않는 범위에서 용매로서 물을 첨가해도 된다.

본 발명에서 산가수분해에 사용할 수 있는 산은, 유기, 무기의 플로톤산이다.

유기산으로서는, 아세트산, 프로피온산, 트리플루오르아세트산 등의 카르복시산류, 메탄술폰산, ｐ－톨루엔술폰산 등의 술폰산류 등을 사용할 수 있다.

무기산으로서는, 황산, 염산, 질산, 인산 등을 사용할 수 있다.

본 반응에서 사용할 수 있는 용매는, 예를 들면, 디옥산, 테트라히드로푸란　등의 에텔계, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 알콜계, 아세트니트릴, 프로피오니트릴　등의 니트릴계, 디클로로메탄, 1, 2-디클로로에탄　등의 할로겐계, 디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드　등의 비프로톤성극성용매 등을 들 수 있다. 또, 물도 용매로서 사용할 수 있지만, 반응원료, 중간체, 생성물 등이 석출되는 경우가 있으므로, 원료나 생성물 등의 석출을 막기 위해, 상기의 유기용매와 혼합해서 반응을 행할 수 있다. 이 경우, 물과 유기용매가 혼합해서 균일계가 되어도 좋고, 물과 상용성(相溶性)이 있는 유기용매를 사용한다면 2층계로 반응을 행해도 좋다. 할로겐화, 탈할로겐화, 산가수분해의 각 공정을 통해서, 동일 용매를 사용해도 좋고, 각 원료, 중간체, 생성물의 용해도에 맞춰서, 용매를 혼합 또는 치환해도 좋다.

(ｂ)시아노안식향산 할라이드화합물의 제조방법

본 발명의 시아노안식향산할라이드화합물의 제조방법에서는 원료로서의 시아노벤즈알데히드화합물은 상기한 본 발명의 방법에 의해 얻어지는 것이 바람직하게 사용되지만, 물론 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 무치환의 시아노벤즈알데히드화합물은, 각각 대응하는 벤젠디니트릴의 하나의 니트릴기의 환원반응(특개 소 49-85041호 공보)으로 얻어지는 시아노벤질아민의 Sommelet반응 등의 산화적탈아민화 반응으로 합성할 수 있다.

또, 할로겐으로 치환된 할로겐화시아노벤즈알데히드화합물에 대해서는, 3-시아노-２，４，５，６-테트라클로로벤즈알데히드, 4-시아노-２, 3, 5, 6-테르라클로로벤즈알데히드등의 염소화시아노벤즈알데히드화합물은, 이소프탈로니트릴 또는 테레프탈로니트릴을 염소화하여 테트라클로로이소프탈로니트릴 또는 테트라클로로테레프탈로니트릴을 합성하고, 이어서 테트라클로로이소프탈로니트릴 또는 테트라클로로테레프탈로니트릴의 하나의 니트릴기를 환원하여, 그 환원반응에서 얻어지는 3-시아노-２, 4, 5, 6-테트라클로로벤질아민 또는 4-시아노-2, 3, 5, 6-테트라클로로벤질아민의 산화적 탈아미노화 반응으로 합성할 수 있다.

불소화시아노벤즈알데히드화합물은, 상기 테트라클로로이소프탈로니트릴 또는 테트라클로로테레프탈로니트릴 등의 염소화 프탈로니트릴화합물의 불소화반응에서 얻어지는 테트라플로오르이소프탈로니트릴 또는 테트라플루오르테레프탈로니트릴 등의 불소화프탈로니트릴화합물의 니트릴기 중, 그 하나의 니트릴기의 환원반응에서 얻어지는 3-시아노-2, 4, 5, 6-테트라플루오르벤질아민 또는 4-시아노-2, 3, 5, 6-테트라플루오르벤질아민 등의 시아노플루오르벤질아민화합물의 산화적탈아미노화 반응으로 합성할 수 있다.

본 발명의 시아노안식향산할라이드화합물 제조방법에 있어서는, 알데히드기의 산할라이드화에 할로겐화제를 사용한다.

여기에서, 할로겐화제란, 시아노벤즈알데히드화합물의 알데히드기에 할로겐원 자를 도입해서, 산할라이드기로 변환할 수 있는 시약의 총칭이다. 이 반응을 이하 산할라이드화라 칭한다.

본 반응에서 사용하는 할로겐화제로서는, 염소, 브롬등의 할로겐분자류, 염화브롬(ＢｒＣｌ）등의 혼합할로겐분자류, Ｎ-클로르숙신이미드, Ｎ-브로모숙신이미드, Ｎ-브로모아세트아미드 등의 할로이미드, 할로아미드류, 칼슘하이포클로라이드(Ｃａ（ＣｌＯ）_２）, ｔ-부틸하이포클로라이드 등의 하이포아할로겐산염, 하이포아할로겐산에스텔류, 술푸릴클로라이드, 술푸릴브로마이드등의 염화물, 브롬화물이 사용되지만, 이들에 한정되는 것이 아니라, 유기합성 일반에 사용되는 할로겐화제를 사용할 수 있다.

할로겐화제는, 시아노벤즈알데히드화합물 1몰당량에 대해서, 적합하게는 0.8ｍol당량∼3mol당량 사용된다.

또, 반응온도는 50∼150℃정도, 바람직하게는 40∼100℃가 적합하다. 반응시간으로서는 0.5∼8시간이 바람직하다.

시아노벤즈알데히드화합물과 할로겐화제의 반응에 있어서는, 반드시 필요하지는 않지만 라디칼 개시제를 사용함으로써 반응이 유효하게 촉진된다.

라디칼 개시제로서는, 예를 들면, 아조비스이소부티로니트릴 등의 아소비스류, 벤조일퍼옥사이드 등의 디아실퍼옥사이드류, 디-ｔ-부틸퍼옥사이드, 디크밀퍼옥사이드 등의 디알킬퍼옥사이드류, ｔ-부틸히드로퍼옥사이드, 크멘히드로퍼옥사이드 등의 히드로퍼옥사이드류, ｔ-부틸퍼아세테이트, ｔ－부틸퍼벤조에이트 등의 알킬퍼에스테르류 등을 적합하게 사용할 수 있다.

본 반응에서는 반응의 진행에 따라서 할로겐에서 유래된 라디칼이 유리해서 반응을 촉진하므로, 처음에 가하는 라디칼 개시제는 촉매량이라도 된다.

본 발명의 방법은, 용매를 사용하지 않고 시아노벤즈알데히드화합물을 융점까지 승온해서 용융상태에서 반응을 행할 수 있다. 또, 반응원료인시아노벤즈알데히드화합물에 대응하는 반응생성물인 시아노안식향산할라이드화합물을 원료인 시아노벤즈알데히드화합물에 첨가해서 융점을 강하시켜서 시아노벤즈알데히드화합물 단독보다 낮은 온도에서 반응을 행할 수 있다. 첨가하는 시아노안식향산할라이드화합물은, 시아노벤즈알데히드화합물에 대해서, 알맞게는 몰비로 0.05∼10사용된다.

본 반응에서는 용매를 사용할 수 있다. 용매로서는, 할로겐화제 및 시아노안식향산할라이드화합물이 분해하지 않고, 본 반응에 악영향을 미치지 않는 것이라면 뭐든지 사용할 수 있다. 예를 들면, 디클로로메탄, 클로로포름, 4염화탄소, 1, 2-디클로로에탄, 클로로벤젠, 디클로로벤젠 등의 할로겐계, 1, 2 -디메톡시에탄, 디옥산, 디그라임등의 에텔계, 벤젠등의 방향족탄화수소계, 아세토니트릴, 프로피오니트릴 등의 니트릴계, ｔ－부탄올 등의 삼급알콜계 등이 있다. 이들의 유기용매는 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 혼합해서 사용해도 된다.

용매의 사용량은, 시아노벤즈알데히드화합물의 중량의 1∼50배가 적합하다.

(ｃ)시아노안식향산화합물의 제조방법

본 발명에 의한 시아노안식향산화합물의 제조방법은, 시아노벤즈알데히드 화합물 및 하이포아할로겐산화합물을, 용매로서 물 또는 물과 비프로톤성 극성용매와 함께 반응용기에 넣어서, 교반하에 소정의 온도까지, 소정시간 반응시킴으로써 행 해진다.

원재료의 장치 및 반응은 상압하 또는 가압하에서 행할 수 있다. 바람직하게는 상압하에서 행한다. 반응기로서는 유리, 내산 금속용기 등을 사용한다.

본 반응에서 사용되는 원료인 시아노벤즈알데히드화합물에 대해서는, 상기한 본 발명의 방법에 의해 얻어진 것이 바람직하게 사용되지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 상기 (ｂ)의 시아노안식향산할라이드화합물의 항에서 설명한 방법으로 합성되는 무치환의 시아노벤즈알데히드화합물, 염소화시아노벤즈알데히드화합물, 불소화시아노벤즈알데히드화합물 등이 사용된다.

본 발명의 시아노안식향산화합물의 제조방법에 있어서는, 알데히드기의 산화에 하이포아할로겐산화합물을 사용한다.

이 반응에 있어서 하이포아할로겐산화합물은 산성, 중성, 염기성의 비교적 넓은 ｐH의 범위에서 사용할 수 있지만, 반응용액의 ｐH가 너무 낮으면 하이포아할로겐산화합물의 반응에 관여하지 않는 분해가 현저해 지고, 반응완결까지의 하이포아할로겐산화합물의 소비량이 많아지고, pH가 너무 높으면 시아노벤즈알데히드화합물 혹은 반응에 의해 생성된 시아노안식향산화합물의 니트릴기가 분해하는 부(副)반응이 병발(倂發)하기 쉬워, 시아노안식향산화합물의 순도가 낮아진다. ｐH는 ５∼10의 범위가 바람직하다. 이 반응에 즈음해서, 하이포아할로겐산화합물은 반응개시시에 일괄해서 첨가해도 좋지만, 반응이 급격하게 일어나 부반응을 병발할 위험이 있으므로, 통상 5분내지 10시간에 걸쳐서 첨가하는 것이 바람직하다.

본 발명의 시아노안식향산 화합물의 제조에 사용할 수 있는 하이포아할로겐산 화합물로서는, 하이포아염소산, 하이포아브롬산, 하이포아요오드산 등의 하이포아할로겐산, 하이포아염소산나트륨, 하이포아염소산칼륨, 하이포아염소산칼슘, 하이포아염소산바륨, 하이포아브롬산나트륨, 하이포아브롬산칼륨, 하이포아요오드산나트륨, 하이포아요오드산칼륨 등의 하이포아할로겐산염등이 있다.

본 발명의 반응에 사용하는 하이포아할로겐산화합물의 양은, 시아노벤즈알데히드화합물에 대해서 몰비로 1내지 5가 바람직하다.

본 발명의 제조방법에 있어서는, 시아노벤즈알데히드화합물이 산화됨에 따라서 시아노안식향산화합물이 생성되어, 석출되기 시작한다. 대체로 반응액의 ｐH가 4이하에서는 시아노안식향산화합물이 급격하게 대량으로 석출되고, 교반이 곤란해지거나, 석출된 시아노안식향산화합물 중에 미반응의 시아노벤즈알데히드화합물이 들어가서 반응이 완결되기 어려운 등의 문제가 있다.

이러한 경우에는 반응계에 염산을 첨가해, 시아노안식향산화합물을 염(鹽)으로서 반응용액에 용해시켜, 반응계를 균일용액으로 해서 반응을 행하면 효율좋게 반응을 진행시킬 수 있다. 염기는 처음에 필요량을 일괄해서 첨가해도 좋고, 반응의 진행에 맞추어서 시아노안식향산화합물이 석출되지 않도록 계속적으로 첨가해도 된다.

본 발명의 시아노안식향산화합물의 제조에 있어서 사용할 수 있는 염기로서는, 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화마그네슘, 수산화칼슘 등의 알카리금속 및 알카리토류금속의 수산화물, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨등의 알카리금속의 중탄산염, 탄산리튬, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산마그네슘, 탄산칼슘 등의 알 카리금속 및 알카리토류금속의 탄산염, 산화마그네슘, 산화칼슘 등의 알카리토류금속의 금속산화물을 사용할 수 있다.

상기에 있어서 사용하는 염기의 양은, 공존하는 하이포아염소산화합물의 종류와 양에 의하지만, 하이포아염소산화합물에 포함되는 염기와 반응에 더해지는 염기의 합계량으로서 시아노벤즈알데히드화합물과 당몰량 이상이고, 반응중에 반응계의 ｐH의 범위가 5내지 10으로 유지할 수 있는 양으로 한다.

본 발명의 방법에서는 수성의 용액중에서 반응을 행할 수 있다. 용매로물을 사용했을 때에 시아노벤즈알데히드화합물의 용해도가 낮은 경우에는 비프로톤성극성용매를 공존시키면, 반응을 효율좋게 행할 수 있다.

이 반응에서 사용할 수 있는 비프로톤성 극성 용매로서는, 디옥신, 디그라임 등의 에텔계, 디메틸포름아미드 등의 아미드계, 디메틸술폭시드, 술포란 등의 함(含)황계, 아세트니트릴 등의 니트릴계이다.

본 반응에서 사용하는 비프로톤성극성용매의 양은, 적어도 시아노벤즈알데히드화합물의 1(중량부)에 대해, 0.1(중량부)를 요하고, 물과 혼합하는 양의 범위에서 사용할 수 있다. 적합하게는, 시아노벤즈알데히드화합물의 1(중량부)에 대해서 0.3∼3(중량부)이다.

반응온도는 너무 낮으면 반응속도가 빠르고, 너무 높으면 니트릴기가 분해되어 버리므로, 바람직하게는 10내지 80℃이고, 더욱 바람직하게는 30 내지 50℃이다. 본 반응의 반응시간은, ｐH, 용매의 조성 등에 의하지만, 10분 내지 12시간이 알맞다.

이하 실시예를 들어서 더욱 상세하게 본 발명을 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1∼24, 참고예, 및 실시예 32∼38에 있어서 생성물의 분석정량에 사용한 고속액체 크로마토그래프의 조건은 이하와 같다.

컬럼 : Ｓｈｏｄｅｘ ＤＥ-５１３Ｌ＋프레컬럼,

용리액 : 물/아세트니트릴/아세트산=2250/750/15(㎖)

1-옥탄술폰산나트륨 6.45ｇ,

조건 : 유량 1㎖/ｍｉｎ ＵＶ２５４ｎｍ

컬럼오븐 40℃

실시예 25∼31 및 실시에 38에 있어서 얻어진 시아노안식향산할라이드의 분석에 사용한 가스크로마트그래프의 조건은 이하와 같다.

컬럼 : ＣＢＰ１－Ｗ１２－３００，

캐리어 : Ｈｅ유량 22.5㎖/ｍｉｎ，

분석조건 : 초기온도 100℃

승온속도 5℃/ｍｉｎ

최종온도 250℃

스플릿리스

검출 : ＦＩＤ

실시예 1

물 200㎖, 과망간산칼륨 15.8ｇ에 세게 교반시키면서 실온에서 ｐ－시아노벤질아민 13.2ｇ을 20분 걸쳐서 적하(滴下)해서, 다시 동온(同溫)에서 2시간 교반시켰다. 황산으로 ｐH=１로 조정해서, 실온에서 5시간 교반했다. 고속액체 크로마토그래프의 분석에 의해 ｐ－시아노벤즈알데히드의 수율(시아노벤질아민화합물을 기준으로 한다. 이하 같음)은 26%였다.

실시예 2

젖은 피리딘(wet-pyridine）20㎖, ｐ－시아노벤질아민 1.3ｇ，황산 0.5ｇ, 염화제1동(銅) 0.1ｇ을 혼합해서, 공기를 불어넣으면서 100℃에서 15시간 교반시켰다. 고속액체 크로마토그래프의 분석에 의해 ｐ－시아노벤즈알데히드의 수율은 12%였다.

실시예 3

젖은 피리딘 20㎖, ｐ－시아노벤질아민 1.3ｇ，황산 0.5ｇ, 염화루테늄0.2ｇ을 혼합해서, 공기를 불어넣으면서 100℃에서 20시간 교반시켰다. 고속액체 크로마토그래프의 분석에 의해 ｐ－시아노벤즈알데히드의 수율은 8%였다.

실시예 4

아세트산 20㎖, ｐ－시아노벤질아민 1.3ｇ，텅스텐산나트륨 0.3ｇ을 혼합해서, 50℃에서 30%중량 농도 과산화수소 1.4ｇ을 20분 걸쳐서 첨가해서, 다시 동온에서 1시간 반응시켰다. 용액을 샘플링해서 황산 처리한 후, 고속액체 크로마토그래프로 분석하니 ｐ－시아노벤즈알데히드의 수율은 11%였다.

실시예 5

ｐ－시아노벤질아민 13.2ｇ, 35%포르말린수용액 51ｇ，28%암모니아 수용액 24ｇ, 황산으로 용매를 ｐH＝３으로 조정해서, 교반시키면서 90℃에서 2시간 반응시켰다. 실온에서 냉각시킨 후, 2시간 빙냉(氷冷)했다. 석출한 결정을　여취(濾取)해서, 물로 씻은 후 건조해서 ｐ－시아노벤즈알데히드 5.2ｇ(수율40%)을 얻었다. 고속액체 크로마토그래프의 분석에 의해 얻어진 ｐ－시아노벤즈알데히드의 순도는 99.5%이상이었다.

실시예 6

ｐ－시아노벤질아민 39.6ｇ, 헥사메틸렌테트라민 42.1ｇ, 물 200㎖, 아세트산 200㎖를 혼합해서, 교반시키면서 100℃에서 2시간 반응시켰다. 실온에서 하룻밤 방치하자 비늘 조각 모양 결정이 석출되었다. 석출된 결정을 여취해서, 물로 씻은 후 건조해서 ｐ－시아노벤즈알데히드 24.7ｇ(수율62%)을 얻었다. 순도는 99.8% 이상이었다.

실시예 7

ｐ－시아노벤질아민 56.2ｇ, 헥사메틸렌테트라민 59.6ｇ, 물 46㎖, 아세트산 320㎖, 98%황산 46.0ｇ를 혼합해서, 교반시키면서 100℃에서 2시간 반응시켰다. 반응액을 증발기(evaporator)로 약 반량(半量)까지 농축시켜서, 물 400㎖를 첨가해서, 결정을 석출시켰다. 석출된 결정을 여취해서, 물로 씻은 후 건조시켜서 ｐ－시아노벤즈알데히드 43.8ｇ(수율78%)을 얻었다. 순도는 99.8%이상이었다.

실시예 8

ｐ－시아노벤질아민 39.6ｇ, 헥사메틸렌테트라민 42.1ｇ, 물 400㎖를 혼합해서, 황산으로 용매를 ｐH＝2.5로 조정해서, 교반시키면서 90℃에서 2시간 반응시켰다. 실온에서 냉각시킨 후, 빙냉해서, 석출한 결정을 여취해서, 물로 씻은 후 건조시켜서 ｐ－시아노벤즈알데히드 13.2ｇ(수율33%)을 얻었다. 순도는 99.8%이상이었다.

실시예 9

ｐ－시아노벤질아민 39.6ｇ, 헥사메틸렌테트라민 21.1ｇ, 물 150㎖, 아세트산 150㎖를 혼합해서, 교반시키면서 100℃에서 2시간 반응시켰다. 반응액을 증발기로 반량까지 농축시켜서, 물 300㎖를 첨가해서, 결정을 석출시켰다. 석출된 결정을 여취해서, 물로 씻은 후 건조시켜서 ｐ－시아노벤즈알데히드 32.8ｇ(수율82%)을 얻었다. 순도는 99.5%이상이었다.

실시예 10

ｐ－시아노벤질아민 7.9ｇ, 헥사메틸렌테트라민 8.4ｇ, 물 40㎖, 아세트산 20㎖, 톨루엔 50㎖를 혼합해서, 교반시키면서 90℃에서 2시간 반응시켰다. 실온에서 냉각　후, 톨루엔층을 분액해서, 다시 물로 씻고, 취득한 톨루엔층을 결정이 석출될 때까지 농축시켰다. 농축한 톨루엔 용매에 물을 넣어 톨루엔을 공불류거(共沸留去)하여, 실온에서 냉각시켰다. 석출된 결정을 여취해서, 물로 씻은 후 건조시켜서 ｐ－시아노벤즈알데히드 4.8ｇ(수율60%)을 얻었다. 순도는 99.5%이상이었다.

실시예 11

ｐ－시아노벤질아민 3.9ｇ, 헥사메틸렌테트라민 4.2ｇ, 메탄올 15㎖, 물 15㎖, 아세트산 8㎖를 혼합해서, 황산으로 용매를 ｐH=3으로 조정해서, 교반시키면서 70℃에서 5시간 반응시켰다. 반응액을 증발기로 반량까지 농축해서, 물 20㎖를 첨가해서, 결정을 석출시켰다. 석출된 결정을 여취해서, 물로 씻은 후 건조시켜 ｐ－시아노벤즈알데히드 1.8ｇ(수율45%)을 얻었다. 순도는 99.5%이상이었다.

실시예 12

ｐ－시아노벤질아민 13.2ｇ, 파라포름알데히드 12.0ｇ, 아세트산암모늄 46.0ｇ, 물 60㎖, 아세트산 60㎖를 혼합해서, 교반시키면서 100℃에서 3시간 반응시켰다. 반응액을 증발기로 반량까지 농축해서, 물 100㎖를 첨가해서, 결정을 석출시켰 다. 석출된 결정을 여취해서, 물로 씻은 후 건조시켜 ｐ－시아노벤즈알데히드 8.0ｇ(수율62%)을 얻었다. 순도는 99.5%이상이었다.

실시예 13

ｐ－시아노벤질아민 13.2ｇ, 포름알데히드디메틸아세탈 30.0g, 탄산암모늄 38.4ｇ, 물 80㎖, 황산으로 용매를 ｐH=2.5로 조정해서, 교반시키면서 90℃에서 4시간 반응시켰다. 실온에서 냉각시킨 후, 빙냉해서, 석출된 결정을 여취하여, 물로 씻은 후 건조시켜 ｐ－시아노벤즈알데히드 5.1ｇ(수율39%)을 얻었다. 순도는 99.5%이상이었다.

실시예 14

ｍ－시아노벤질아민 7.9g, 헥사메틸렌테트라민 8.4ｇ, 물 40㎖, 아세트산40㎖를 혼합해서, 교반시키면서 104℃에서 2시간 반응시켰다. 실온에서 냉각후 농(濃)황산 12ｇ첨가했다. 용매를 수욕(水浴)70℃의 증발기로 농축건고(濃縮縣乾固)했다. 농축잔류물을 톨루엔/물로 분액해서, 다시 물로 씻어, 취득한 톨루엔층을 결정이 석출될 때까지 농축했다. 농축한 톨루엔 용매에 물을 넣어 톨루엔을 공불류거해서, 실온으로 냉각시켰다. 석출된 결정을 여취해서, 물로 씻어서 건조시켜 ｍ－시아노벤즈알데히드 5.9ｇ(수율 74%)을 얻었다. 순도는 99%이상이었다.

실시예 15

ｍ-시아노벤질아민 13.2ｇ, 35%포르말린수용액 51ｇ, 28%암모니아수용액 24ｇ, 아세트산 50㎖을 혼합해서, 교반시키면서 100℃에서 3시간 반응시켰다. 반응액을 증발기로 농축건고 한 후, 물 100㎖를 첨가해서, 결정을 석출시켰다. 석출된 결정을 여취해서, 물로 씻어서 건조시켜 ｍ－시아노벤즈알데히드 7ｇ(수율 54%)을 얻었다. 순도는 99%이상이었다.

실시예 16

이소프탈로니트릴의 스폰디메탈니켈 촉매존재하의 수소환원에 의해 얻어진 ｍ－시아노벤질아민 조(粗)생성물(ｍ－시아노벤질아민 90중량%, ｍ－크실렌디아민 10중량%)　600ｇ을 물 8㎏에 실온에서 교반하 적하　용해시켜,　 5℃로 하룻밤 방치했다. 석출된 결정을 원심분리로 여취해서, ｍ－시아노벤질아민수화물 783ｇ을 얻었다(수분48중량%).

ｍ－시아노벤질아민수화물 783ｇ, 헥사메틸렌테트라민 431ｇ, 아세트산 2.03㎏, 98%중량농도황산 300ｇ을 혼합해서, 100℃에서 1시간 30분 반응시켰다. 실온으로 냉각　후, 98%중량농도황산 300g을 혼합해서, 반응액을 증발기로 약 반량까지 농축시켜, 물 3L를 더해, 결정을 석출시켰다.

류거한 용매와 동량의 물을 첨가해, 결정을 석출시켰다. 석출된 결정을 여취해서, 물로 씻은 후 건조시켜 ｍ－시아노벤즈알데히드 256ｇ(수율63%)을 얻었다. 순도는 99％이상이었다.

실시예 17

테레프탈로니트릴의 스폰디메탈니켈 촉매존재하의 수소환원에 의해 얻어진 ｐ－시아노벤질아민 조(粗)생성물(ｐ－시아노벤질아민 92중량%, ｐ－크실렌디아민 8중량%) 194ｇ을 물 1100㎏으로 교반하, 40℃이하에서 혼합해서, 3시간 교반시켰다. 석출된 결정을 원심분리로 물로 씻으면서 분취(分取)해서, ｐ－시아노벤질아민수화물 197㎏을 얻었다(수분21중량%)

ｐ－시아노벤질아민수화물 197㎏, 헥사메틸렌테트라민 164㎏, 아세트산 775㎏을 혼합해서, 교반시키면서 내온을 90℃로 승온시켰다. 98%중량농도황산 115㎏, 물 85㎏의 황산수용액을 20분에 걸쳐 적하했다. 다시 100℃에서 1시간 교반시켰다. 내온을 40℃까지 냉각한 후, 98%중량농도황산 115㎏을 첨가했다. 반응액을 감압하에서 농축해서, 아세트산용액 698㎏을 회수했다. 남은 것에 물 950㎏을 첨가해, 결정을 석출시켰다. 석출된 결정을 원심분리로 물로 씻으면서 분취해서, 건조시켜 ｐ－시아노벤즈알데히드 110㎏(수율71%)를 얻었다. 순도는 99.5%이상이었다.

실시예 18

테레프탈로니트릴의 스폰디메탈니켈 촉매존재하의 수소환원에 의해 얻어진 ｐ－시아노벤질아민조생성물(ｐ－시아노벤질아민 92중량%, ｐ－크실렌디아민 8중량%) 168㎏을 물 680㎏으로 교반하, 40℃이하에서 혼합해서, 3시간 교반시켰다. 석출된 결정을 원심분리로 물로 씻으면서 분취해서, ｐ－시아노벤질아민수화물 155㎏을 얻었다(수분21중량%)

ｐ－시아노벤질아민 수화물 171㎏, 헥사메틸렌테트라민143㎏, 아세트산 672㎏을 혼합해서, 교반시키면서 내온을 90℃로 승온시켰다. 98%중량농도황산 93㎏, 물 69㎏의 황산수용액을 20분에 걸쳐 적하했다. 다시 100℃에서 1시간 교반시켰다. 내온을 40℃까지 냉각한 후, 98%중량농도황산 93㎏을 첨가했다. 반응액을 감압하에서 농축해서, 아세트산용액 650㎏을 회수했다. 남은 것에 물 563㎏을 첨가해, 톨루엔890㎏을 첨가해서, 세게 교반한 후 정치(靜置)했다. 수층을 분리한 후, 물 250㎏을 첨가해서, 세게 교반한 후, 정치하고, 물을 분리했다(본 조작을 2회 행했다). 톨루엔을 감압하 농축해서, 톨루엔 용액을 570㎏회수했다. 상압(常壓)으로 되돌린 후, 물 290㎏을 첨가해, 유출(留出)온도가 99℃이상이 될 때까지 농축시켜, 톨루엔 300㎏, 물 90㎏을 회수했다. 교반하, 실온까지 냉각해서 결정을 석출시켰다. 석출된 결정을 원심분리해서 물로 씻으면서 분취해서, 건조시켜 ｐ－시아노벤즈알데히드 113㎏(수율84%)를 얻었다. 순도는 99.5%이상이었다.

실시예 19

ｐ－시아노벤질아민 13.2ｇ, 과황산나트륨 28.6ｇ, 물 10㎖, 메탄올 100㎖를 혼합해서, 교반시키면서 50℃에서 40분 반응시켰다. 실온으로 냉각한 후, 메탄올을 류거했다. 고체가 석출되지만, 그 현탁액에 디클로로메탄을 첨가, 석출했다. 유기층을 포화중조수로 2회, 물로 2회 세정한 뒤 황산마그네슘을 첨가했다. 디클로로메탄을 류거한 잔사(殘査)를 실리카겔컬럼크로마토그래피(용리액, 헥산/ 아세트산에틸=5/1)에 걸어, 헥산, 아세트산에틸을 류거했다. 농축건고한 조(粗)생성물을 시클 로헥산으로부터 재결정해서, 결정을 여취해서, 건조해서 ｐ－시아노벤즈알데히드 7.7ｇ(수율58%)를 얻었다. 고속액체 크로마토그래프의 분석에 의해 얻어진 ｐ－시아노벤즈알데히드의 순도는 99%이상이었다.

실시예 20

ｍ-시아노벤질아민 13.2ｇ, 과황산나트륨 23.8ｇ, 물 200㎖를 혼합해서, 교반시키면서 70℃에서 2시간 반응시켰다. 실온으로 냉각한 후, 중조(重曹)를 더해서 용액을 약알카리성으로 했다. 실시예 19와 같은 분액, 컬럼, 재결정조작을 행해서 ｍ－시아노벤즈알데히드 6.7ｇ(수율 51%)을 얻었다. 순도는 98%였다.

실시예 21

ｍ－시아노벤질아민 13.2ｇ, 과황산나트륨 23.8ｇ, 물 200㎖를 혼합해서, 질산은 0.2ｇ을 교반시키면서 40℃에서 2시간 반응시켰다. 고속액체 크로마토그래프의 분석에 의해 ｐ－시아노벤즈알데히드의 수율은 68%였다.

참고예 : ｐ－시아노벤질이민의 이량화

ｐ－시아노벤질이민 2.0ｇ, 과황산나트륨 4.3ｇ, 탄산수소나트륨 3.0ｇ, 물 40㎖를 혼합해서, 교반시키면서 50℃에서 4시간 반응시켰다. 석출한 고체를 여취해서, 물로 씻은 후 건조해서, ｐ－시아노벤질아민의 이합체 1.7ｇ(수율 92%)를 얻었다. HPLC면적백분율은 95%였다.

실시예 22

ｐ－시아노벤질아민 13.2ｇ, ｔ－부틸알콜 300㎖를 혼합해서, ｔ－부틸하이포클로라이트 11.9ｇ을 교반시키면서 50℃에서 30분 걸쳐서 적하해서, 다시 1시간 같은 온도에서 교반했다. 실온으로 냉각한 후, 칼륨ｔ－부톡사이드 12.3ｇ을 첨가해서 60℃에서 3시간 교반했다. 실온으로 냉각한 후, 10%중량 농도의 황산 60ｇ을 1시간 걸쳐서 적하해서, 다시 1시간 교반했다. 반응용액에 아세트산나트륨을 첨가해 ｐH=6으로 조정해서, 용매를 감압하 류거했다. 잔사를 톨루엔으로 추출해서, 톨루엔층을 물로 세정했다. 톨루엔을 류거한 후, 감압증류(135℃/15ｍｍHg）를 행해, ｐ－시아노벤즈알데히드 7.3ｇ（수율56%)을 얻었다. 고속액체 크로마토그래프의 분석에 의해 얻어진 ｐ－시아노벤즈알데히드의 순도는 98%였다.

실시예 23

ｍ－시아노벤질아민 6.6g, N－브로모숙신이미드 10.7ｇ, 아조비스이소부로니트릴 0.1ｇ과 1, 2-디클로로에탄 100㎖를 혼합해서 교반시키면서 70℃에서 2시간 반응시켰다. 실온으로 냉각한 후, 탄산나트륨 6.4ｇ과 물 40㎖를 첨가해서 세게 2시간 교반했다. 아세트산 50㎖를 첨가해서 60℃에서 3시간 세게 교반했다. 용매를 감압하 류거해서, 잔사에 물과 톨루엔을 첨가해 교반해서, 불용성분을 로별(濾別)해서, 톨루엔층을 분액했다. 톨루엔을 류거한 후, 취득한 조생성물을 시크로헥산으로부터 재결정해서, 3.4ｇ(수율 52%)을 얻었다. 고속액체 크로마토그래프의 분석에 의해 얻어진 ｍ－시아노벤즈알데히드의 순도는 97%이었다.

실시예 24

ｐ－시아노벤질아민 13.2ｇ과 아세트산 200ｇ을 혼합해서, 하이포아염소산나트륨수용액160ｇ（14중량농도%)를 교반하면서 50℃에서 30분　걸쳐서 적하해서, 다시 1시간 같은 온도에서 교반했다. 고속액체 크로마토그래프의 분석에 의해 P-시아노벤즈알데히드의 수율은 43%이었다.

실시예 25

ｐ－시아노벤즈알데히드 52.2ｇ과 2, 2-아조비스이소브티로니트릴 2.0ｇ을 혼합해서 110℃에서 세게 교반하면서, 염소 41.5ｇ을 2시간 30분에 걸쳐서 불어넣었다. 건조질소가스를 1시간 반응혼합물에 도입후, 감압하 증류해서 ｐ－시아노안식향산클로라이드 54.7ｇ(ｐ－시아노벤즈알데히드 기준으로 수율83%)를 얻을 수 있었다(끓는 점110℃/2ｍｍHg). 가스크로마토그래스의 분석에 의해 얻어진 ｐ－시아노안식향산클로라이드의 순도는 99%이상이었다.

실시예 26

ｐ－시아노벤즈알데히드 26.2ｇ, 2, 2-아조비스이소부티로니트릴 2.0ｇ, 및 클로로벤젠 50㎖를 혼합해서 80℃에서 세게 교반하면서, 염소 36.2g을 2시간 걸쳐서 불어넣었다. 건조질소가스를 1시간 반응혼합물에 도입했다. 가스크로마트그래프 의 분석에 의해 ｐ－시아노안식향산클로라이드의 수율은 91%(ｐ－시아노벤즈알데히드 기준)이었다.

실시예 27

ｐ－시아노벤즈알데히드 26.2ｇ, ｐ－시아노안식향산클로라이드 33.1ｇ, 및 2, 2-아조비스이소부티로니트릴 2.0ｇ을 혼합해서 80℃에서 세게 저으면서, 염소 36.0ｇ을 2시간 걸쳐서 불어넣었다. 건조질소가스를 1시간 반응혼합물에 도입했다. 가스크로마토그래프의 분석에 의해 ｐ－시아노안식향산 클로라이드의 수율은 93%(ｐ－시아노벤즈알데히드기준)이었다.

실시예 28

ｍ－시아노벤즈알데히드 13.1ｇ,　ｍ－시아노안식향산클로라이드 16.5ｇ, 및 2, 2-아조비스이소부티로니트릴 1.０ｇ을 혼합해서 80℃로 세게 저으면서, 염소 18.0ｇ을 1시간 걸쳐서 불어넣었다. 건조질소가스를 1시간 반응혼합물에 도입했다. 가스크로마토그래프의 분석에 의해 ｍ－시아노안식향산클로라이드의 수율은 90%(ｍ－시아노벤즈알데히드 기준)이었다.

실시예 29

ｐ－시아노벤즈알데히드 13.1ｇ, 및 2, 2-아조비스이소부티로니트릴 0.5ｇ, ｔ－부탄올 120㎖을 혼합해서 80℃에서 세게 저으면서 ｔ－부틸하이포클로라이트 21.6ｇ을 1시간 걸쳐 첨가해서, 같은 온도에서 다시 2시간 저었다. 건조질소가스를 1시간 반응혼합물에 도입했다. 감압하 증류해서 ｐ－시아노안식향산클로라이드 14.2ｇ（ｐ－시아노벤즈알데히드 기준으로 86%)가 얻어졌다(끓는 점：110℃/2ｍｍHg). 가스크로마토그래프의 분석에 의해 얻어진 ｐ－시아노안식향산클로라이드의 순도는 99%이상이었다.

실시예 30

ｍ－시아노벤즈알데히드 13.1ｇ, 및 2, 2-아조비스이소부티로니트릴 0.5ｇ, N-클로로숙신이미드 24.0ｇ, 클로로벤젠150㎖를 혼합해서 90℃에서 5시간 세게 저었다. 가스크로마토그래프의 분석에 의해 ｍ－시아노안식향산 클로라이드의 수율은 88%(ｍ－시아노벤즈알데히드 기준)이었다.

실시예 31

ｐ－시아노벤즈알데히드 13.1ｇ, 및 2, 2-아조비스이소부티로니트릴 0.5ｇ, N－브로모숙신이미드 26.7ｇ, 클로로벤젠 150㎖을 혼합해서 90℃에서 4시간 세게 저었다. 반응용액을 일부 샘플링해서, 물/탄산나트륨에 첨가해 고속액체 크로마토그래프로 p－시아노안식향산으로서 분석한 바 ｐ－시아노벤즈알데히드 기준으로 ｐ－시아노안식향산브로마이드의 수율은 82%이었다.

실시예 32

ｐ－시아노벤즈알데히드 13.1ｇ과 물 50ｇ을 혼합교반하면서, 13중량%농도의 하이포아염소산 소다수용액 150ｇ을 실온에서 2시간 걸쳐서 적하해서, 그 후 다시 1시간 교반했다. 다음으로 요소(尿素)　3ｇ을 첨가해서 20분 교반해서, 다시 98중량%농도의 황산 8ｇ, 물 150ｇ을 첨가했다.

석출한 결정을 여취해서, 물로 씻은 후 건조시켜서 ｐ－시아노안식향산 12.1ｇ（수율 82%)를 얻었다. 고속액체 크로마토그래프의 분석에 의해 얻어진 ｐ－시아노안식향산의 순도는 95%이상이었다.

실시예 33

ｐ－시아노벤즈알데히드 26.2ｇ, 아세토니트릴 26ｇ,탄산나트륨 10.5ｇ 및 물 100ｇ을 혼합교반하면서 13.5중량%농도의 하이포아염소산 소다의 수용액 210ｇ을 반응계 내온을 50℃이하고 유지하면서 1시간에 걸쳐 적하해서, 다시 1시간 교반했다. 다음으로 요소 3.6ｇ을 첨가해서 20분 교반해서, 다시 98중량 %농도의 황산 12ｇ, 물 300ｇ을 첨가했다.

석출한 결정을 여취해서, 물로 씻은 후 건조해서 ｐ－시아노안식향산 27.6ｇ（수율94%)를 얻었다. 순도는 98%이상이었다.

실시예 34

ｐ－시아노벤즈알데히드 26.2ｇ, 아세토니트릴 26ｇ, 탄산수소나트륨 17.6ｇ과 물 100ｇ을 혼합교반했다. ｐH＝９로 조정한 13.5 중량%농도의 하이포아염소산 소다수용액 210ｇ을 반응계 내온을 40℃로 유지하면서 1시간 걸쳐서 적하해서, 다 시 1시간 교반했다. 다음으로 요소 3.6ｇ을 첨가해서 20분 교반해서, 다시 98중량% 농도의 황산 12ｇ, 물 300ｇ을 첨가했다.

석출한 결정을 여취해서, 물로 씻은 후 건조해서 ｐ－시아노안식향산 28.8ｇ（수율98%)를 얻었다. 순도는 99%이상이었다.

실시예 35

ｍ－시아노벤즈알데히드 26.2ｇ, 디옥산 40, 탄산수소나트륨 17.6ｇ과 물 100ｇ을 혼합교반했다. ｐH＝９로 조정한 13.5 중량%농도 하이포아염소산 소다수용액 210ｇ을 반응계 내온을 50℃이하로 유지하면서 1시간 걸쳐서 적하해서, 다시 1시간 교반시켰다. 다음으로 요소 3.6ｇ을 첨가 20분 교반해서, 다시 98중량 %농도의 황산 12ｇ, 물 300ｇ을 첨가했다.

석출한 결정을 여취해서, 물로 씻은 후 건조해서 ｍ－시아노안식향산 27ｇ（수율92%)를 얻었다. 순도는 98%이상이었다.

실시예 36

ｍ－시아노벤즈알데히드 26.2ｇ, 디메틸포름아미드 18ｇ과 물 70ｇ을 혼합교반했다. 13중량%농도의 하이포아염소산 소다수용액 220ｇ을 반응계 내온을 35내지 45℃로 유지하면서 2시간 걸쳐서 적하해서, 동시에 반응용액의 ｐH가 7내지 8이 되도록 pH컨트롤러가 달린 적하로트를 사용해서 수산화나트륨용액을 적하했다. 다음으로 요소 3.6ｇ을 첨가 20분 교반해서, 다시 98중량 %농도의 황산 12ｇ, 물 300ｇ 을 첨가했다.

석출한 결정을 여취해서, 물로 씻은 후 건조해서 ｍ－시아노안식향산 26.5ｇ（수율90%)를 얻었다. 순도는 98%이상이었다.

실시예 37

텔레프타로니트릴의 스톤디메탈니켈촉매 존재하의 수소환원에 의해 얻어진 ｐ－시아노벤질아민 조생성물(ｐ－시아노벤질아민 92중량%, ｐ－크실렌디아민 8중량 %)20㎏을 물 90㎏에 교반하, 40℃이하에서 혼합해서, 3시간 저었다. 석출한 결정을 원심분리로 물로 씻으면서 분취해서, ｐ－시아노벤질아민 수화물 20㎏을 얻었다 (수분 22중량%). ｐ－시아노벤질아민수화물 20㎏, 헥사메틸렌테트라민 17.6㎏, 아세트산 83㎏을 혼합해서, 교반시키면서 내온을 80℃로 승온시켰다. 98중량%농도 황산 12.6㎏, 물 9.3㎏의 황산수용액을 20분으로 적하했다. 다시 100℃로 1시간 교반시켰다. 내온을 50℃까지 냉각한 후, 98중량%농도 황산 12.6㎏을 첨가했다. 반응액을 감압하에서 농축해서, 아세트산용액 75㎏을 회수했다. 남은 것에 물 60㎏, 톨루엔 70㎏을 첨가해서, 세게 섞은 후 정치했다. 수층을 분리한 후, 물 20㎏을 첨가해, 세게 저은 후 놓아두어, 물을 분리했다 (본 조작을 2회 행했다). 톨루엔을 감압하 농축해서, 톨루엔 용액을 48㎏회수했다. 상압으로 돌린 후, 물 54㎏을 첨가 감압하 유출온도가 일정해 질 때까지(톨루엔의 유출(留出)이 끝난다) 농축해서, 톨루엔 21㎏, 물6㎏을 회수했다. 교반하, 실온까지 냉각했다 (ｐ－시아노벤즈알데히드가 석출한 수용액이 된다). 아세트니트릴 12.0㎏, 탄산수소나트륨 8.0㎏을 혼합 해서, ｐH＝９로 조정한 13.5중량%농도의 하이포아염소산 소다수용액 125㎏을 반응계 내온을 40℃전후 (±5℃)로 유지하면서 2시간 걸쳐서 적하해서, 다시 1시간 교반했다. 이어서 요소 2.1㎏을 첨가해 20분 교반해서, 다시 98중량 %농도의 황산 7.5㎏, 물 190㎏을 첨가했다. 석출한 결정을 원심분리로 물로 씻으면서 분취해서, ｐ－시아노안식향산 16.5㎏(수율94%)를 얻었다. 순도는 99%이상이었다.

실시예 38

텔레프타로니트릴의 스톤디메탈니켈 촉매 존재하의 수소환원에 의해 얻어진 ｐ－시아노벤질아민 조생성물(ｐ－시아노벤질아민 92중량%, ｐ－크실렌디아민 8중량 %)500ｇ을 물 2.5㎏에 교반하, 40℃이하에서 혼합해서, 3시간 저었다. 석출한 결정을 원심분리로 물로 씻으면서 분취해서, ｐ－시아노벤질아민 수화물 500ｇ을 얻었다 (수분 21중량%). ｐ－시아노벤질아민수화물 500ｇ, 헥사메틸렌테트라민 420ｇ, 아세트산 2.0㎏을 혼합해서, 교반시키면서 내온을 80℃로 승온시켰다. 98중량%농도 황산 300ｇ, 물 165ｇ의 황산수용액을 20분으로 적하했다. 다시 100℃로 1시간 교반시켰다. 내온을 50℃까지 냉각한 후, 98중량%농도 황산 300ｇ을 첨가했다. 반응액을 감압하에서 농축건고했다. 농축잔류물을 톨루엔으로 분액해서, 다시 물로 씻어, 취득한 톨루엔층을 감압하에서 농축건고했다. 농축잔류물에 1중량%농도 황산 900ｇ을 넣어 100℃로 3시간 세게 교반시킨 후, 실온까지 2시간에 걸쳐서 냉각시켰다. 석출한 결정을 여취해서, 물로 씻은 후 건조시켜서 ｐ－시아노벤즈알데히드 295ｇ(수율75%)를 얻었다. 순도는 99.5%이상이었다. 질소환경하, ｐ－시아노벤즈알 데히드 295ｇ, 2, 2-아조비스이소부티로니트릴 4.5ｇ을 혼합했다. 105℃로 승온해서, 세게 저으면서, 염소 190ｇ을 3시간 걸쳐서 불어넣었다. 건조질소가스를 1시간 반응 혼합물에 도입후, 감압하 증류해서 ｐ－시아노안식향산 크로라이드 302ｇ(수율81%)를 얻었다. 순도는 98.5%였다.

본 발명에 의하면, 프타로니트릴화합물로부터 쉽게 얻을 수 있는 시아노벤질아민화합물을 산화제를 사용해서 산화함으로써 간편하게 시아노벤즈알데히드화합물을 수율, 순도 좋게 제조할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 상기의 방법으로 용이하게, 대량 또한 싼 값으로 입수할 수 있는 시아노벤즈알데히드화합물을 출발 원료로 해서, 간편한 반응조건으로, 종래의 방법보다도 환경에 대한 부하를 현격하게 삭감해서, 시아노안식향산할라이드화합물을 고순도 게다가 고수율로 공업적으로 제조할 수 있다.

그리고 본 발명에 의하면, 시아노화수소 등이 발생할 위험이 있는 화합물을 사용하지 않고, 용이하게 대량으로 또한 싼값으로 입수 가능한 시아노벤즈알데히드화합물을 사용해서, 간편한 반응조건으로 고수율로 고순도의 시아노안식향산화합물을 제조할 수 있다. 이 때의 반응에 의해 배출물은 안전하고 깨끗하게, 환경을 오염하는 중금속 함유물 등의 부생도 없다.

본 발명의 방법에 의해 얻어진 시아노벤즈알데히드화합물, 시아노안식향산할라이드화합물 및 시아노안식향산화합물은 의약, 농약, 액정, 기능성고분자모노머 등의 중요한 중간체이다.

Claims (28)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 시아노벤질아민 화합물을, 암모니아와 포름알데히드 또는 그 축합물과, 물의 존재 하, 산성조건하에서 반응시키는 것을 특징으로 하는 시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법.
7. 제 6 항에 있어서, 산화제와의 반응이, 물과 유기용매와의 혼합용매중에서 행하여지는 기재한 시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 산화제와의 반응이, pH＝1.5∼6.5 범위의 용매중에서 행하여지는 시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법.
9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 암모니아와 포름알데히드의 축합물이 헥사메틸렌테트라민인 시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법.
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,

    하기 일반식(Ⅰ)

    

    (식　중, -ＣＨ_２ＮＨ_２와-Ｘ는 벤젠고리 상의 치환기를 나타내고, －ＣＨ_２ＮＨ_２는 －ＣＮ의 메타위치 혹은 파라위치이고, Ｘ는 염소원자 또는 불소원자를 나타내며, ｎ은 0 또는 1∼4의 정수를 나타낸다. 단, ｎ이 2이상의 경우, Ｘ는 동일해도 달라도 좋다.) 로 표시되는 시아노벤질아민화합물을, 암모니아와 포름알데히드 또는 그 축합물과, 물의 존재 하, 산성조건하에서 반응시키는 것을 특징으로 하는

    하기 일반식(Ⅱ)

    

    (식　중, -ＣＨＯ와 -Ｘ는 벤젠고리상의 치환기를 나타내고, -ＣＨＯ는 - ＣＮ의 ｍ위치 또는 ｐ위치이고, Ｘ는 염소원자 또는 불소원자를 나타내고, ｎ은 0 또는 1∼4의 정수를 나타낸다. 단, ｎ이 2이상의 경우, Ｘ는 동일해도 달라도 좋다.)로 나타나는 화합물인 시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법.
15. 제 14 항에 있어서, 일반식(Ⅰ)로 표시되는 시아노벤질아민화합물이 ｍ－또는 ｐ－시아노벤질아민이고, 일반식(Ⅱ)로 표시되는 화합물이 대응하는 ｍ－또는 ｐ－시아노벤즈알데히드인 시아노벤즈알데히드화합물의 제조방법.
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