KR100644739B1 - 니트로구아니딘 및 니트로엔아민 유도체의 제조방법 - Google Patents

니트로구아니딘 및 니트로엔아민 유도체의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화학식 II의 화합물을 상 전이 촉매 및 염기의 존재하에 화학식 III의 화합물과 반응시킴을 특징으로 하는, 화학식 I의 화합물의 제조방법에 관한 것이다.
화학식 I
Figure 112005032665652-pct00018
화학식 II
Figure 112005032665652-pct00019
화학식 III
Figure 112005032665652-pct00020
위의 화학식 I 내지 III에서,
R1은 수소 또는 C1-C4 알킬이고,
R2는 수소, C1-C8 알킬, C3-C6 사이클로알킬 또는 화학식 -N(R3)R4의 라디칼이거나,
R2와 R6은 함께 -CH2-CH2-S-를 형성하며,
R3 및 R4는 수소, C1-C4 알킬, C3-C6 사이클로알킬 또는 화학식 -CH2B의 라디칼이고,
R6은 수소, C1-C8 알킬, 아릴 또는 벤질이거나,
R3과 R6은 함께 -CH2-CH2-, -CH2-CH2-CH2-, -CH2-O-CH2-, -CH2-S-CH2- 또는 -CH2-N(R5)-CH2-를 형성하며,
X는 N-CN, CH-CN, CH-NO2 또는 N-NO2이고,
A는 임의로 치환된 방향족 또는 비방향족 모노사이클릭 또는 비사이클릭 헤테로사이클릭 라디칼이며,
B는 임의로 치환된 페닐, 3-피리딜 또는 티아졸릴이고,
Q는 이탈 그룹이다.
치환된 니트로구아니딘 유도체, 치환된 니트로엔아민 유도체, 순도, 상 전이 촉매, 염기

Description

니트로구아니딘 및 니트로엔아민 유도체의 제조방법 {Method of producing nitroguanidine- and nitroenamine derivatives}
본 발명은 치환된 2-니트로구아니딘 및 니트로엔아민 유도체의 신규한 유형의 제조방법에 관한 것이다.
치환된 니트로구아니딘, 니트로엔아민 또는 시아노엔아민을 제조하기 위해, 이미 1개 내지 수개의 치환체가 삽입되어 있을 수 있는 화합물에 추가의 치환체를 (예를 들면, 알킬화에 의해) 도입할 수 있는 것으로 공지되어 있다(유럽 공개특허공보 제0 375 907호 참조). 이러한 반응에 출발 물질로서 사용되는 유리체(educt)에 수개의 수소원자가 존재하기 때문에, 앞서 제안된 이러한 종류의 치환 반응은 종종 비선택적이며, 바람직하지 못한 치환 생성물을 발생시킨다. 상기한 유럽 특허원에서는 예로서 일치환된 니트로이소티오우레아를 1급 아민과 반응시키면서 머캅탄을 절단시킴으로써 1,3-이치환된 2-니트로구아니딘을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 그러나, 공지된 방법에서 출발 화합물로서 제안된, 알킬티오 이탈 그룹을 갖는 이러한 니트로이소티오우레아 화합물은 수득하기가 곤란하다. 유럽 공개특허공보 제0 483 062호에는 또한 헥사하이드로-트리아진의 가수분해에 의한 화학식 I의 화합물의 제조방법이 기재되어 있다.
본 발명에 이르러, 상기한 화학식 I의 화합물의 제조방법이 출발 물질과 부 형제의 구입용이성, 독성, 저장 안정성 및 순도, 공정에 의해 야기되는 반응 시간, 에너지 소모량 및 용량, 생성되는 부산물과 폐기물의 양과 회수 뿐만 아니라 최종 생성물의 순도와 수율과 같은 화학적 제조 공정의 필요 요건을 충족시키지 못하는 것으로 나타났다. 따라서, 이러한 화합물을 제조하기 위한 개선된 방법을 제공할 필요성이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 용이하게 입수가능한 출발 화합물로부터 치환된 2-니트로구아니딘, 2-니트로엔아민, 2-시아노엔아민 및 2-시아노아민을, 목적하지 않은 부산물을 다량으로 생성하지 않으면서 특정 치환반응을 가능하도록 하여, 제조할 수 있는 개선된 방법을 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명은 공지된 화학식 II의 화합물 또는 공지된 방법 그 자체로 제조될 수 있는 화학식 II의 화합물을, 상 전이 촉매 및 염기의 존재하에, 공지된 화학식 III의 화합물 또는 공지된 방법 그 자체로 제조될 수 있는 화학식 III의 화합물과 반응시킴을 특징으로 하는, 화학식 I의 화합물의 제조방법에 관한 것이다.
Figure 112001033829932-pct00001
위의 화학식 I에서,
R1은 수소 또는 C1-C4 알킬이고,
R2는 수소, C1-C8 알킬, C3-C6 사이클로알킬 또는 화학식 -N(R3)R4의 라디칼이 거나,
R2와 R6은 함께 -CH2CH2-S-(여기서, 에틸렌 그룹이 질소에 결합된다)를 형성하며,
R3 및 R4는 서로 독립적으로 수소, C1-C4 알킬, C3-C 6 사이클로알킬 또는 화학식 -CH2B의 라디칼이고,
R6은 수소, C1-C8 알킬, 아릴 또는 벤질이거나,
R3과 R6은 함께 -CH2-CH2-, -CH2-CH2-CH 2-, -CH2-O-CH2-, -CH2-S-CH2- 또는 -CH2-N(R5)-CH2-를 형성하며,
X는 N-CN, CH-CN, CH-NO2 또는 N-NO2이고,
A는 치환되지 않거나, 환 시스템의 치환 가능성에 따라, 할로겐, C1-C3 알킬, C1-C3 알콕시, 할로겐-C1-C3 알킬, C1-C3 할로게노알콕시, 사이클로프로필, 할로게노사이클로프로필, C2-C3 알케닐, C2-C3 알키닐, C2 -C3 할로게노알케닐, C2-C3 할로게노알키닐, C1-C3 알킬티오, C1-C3 할로게노알킬티오, 알릴옥시, 프로파르길옥시, 알릴티오, 프로파르길티오, 할로게노알릴옥시, 할로게노알릴티오, 시아노 및 니트로를 포함하는 그룹으로부터 선택된 치환체로 일치환 내지 오치환된 방향족 또는 비방향족 모노사이클릭 또는 비사이클릭 헤테로사이클릭 라디칼이며,
B는 C1-C3 알킬, C1-C3 할로게노알킬, 사이클로프로필, 할로게노사이클로프로필, C2-C3 알케닐, C2-C3 알키닐, C1-C3 알콕시, C2-C3 할로게노알케닐, C2-C3 할로게노알키닐, C1-C3 할로게노알콕시, C1-C3 알킬티오, C1 -C3 할로게노알킬티오, 알릴옥시, 프로파르길옥시, 알릴티오, 프로파르길티오, 할로게노알릴옥시, 할로게노알릴티오, 할로겐, 시아노 및 니트로를 포함하는 그룹으로부터 선택된 1 내지 3개의 치환체로 임의로 치환된 페닐, 3-피리딜 또는 티아졸릴이다.
Figure 112001033829932-pct00002
위의 화학식 II에서,
R2, R6 및 X는 화학식 I에서 정의한 바와 같다.
Figure 112001033829932-pct00003
위의 화학식 III에서,
A 및 R1은 화학식 I에서 정의한 바와 같고,
Q는 이탈 그룹이다.
화학식 I의 화합물은 부분적으로 토토머 형태로 존재할 수 있다. 따라서, 상기한 그리고 후술하는 화학식 I의 화합물과 관련하여 이의 상응하는 토토머를 포함하는 것으로 이해할 수 있지만, 각각의 경우 구체적으로 명시되어 있지는 않다.
화학식 I의 화합물 및, 경우에 따라, 이의 E/Z 이성체 및 토토머가 염으로서 존재할 수 있다. 하나 이상의 염기성 중심을 갖는 화학식 I의 화합물은 예를 들면, 산 부가염을 형성할 수 있다. 이들은 예를 들면, 강한 무기산[ 예를 들면, 광산(mineral acid)(예를 들면, 황산, 인산 또는 하이드로할산)], 강한 유기 카복실산[예를 들면, 경우에 따라, 예를 들면, 할로겐으로 치환된 C1-C4 알칸카복실산(예를 들면, 아세트산), 임의로 치환되지 않은 디카복실산(예를 들면, 옥살산, 말론산, 말레산, 푸마르산 또는 프탈산), 하이드록시카복실산(예를 들면, 아스코르브산, 락트산, 말산, 타르타르산 또는 시트르산) 또는 벤조산] 또는 유기 설폰산[예를 들면, 경우에 따라, 예를 들면, 할로겐으로 치환된 C1-C4 알칸설폰산 또는 아릴설폰산(예를 들면, 메탄설폰산 또는 p-톨루엔설폰산)]을 사용하여 형성된다. 화학식 I의 화합물과 상기한 종류의 산과의 염은 바람직하게는 반응 혼합물 후처리시 수득된다.
보다 넓은 의미로, 하나 이상의 산 그룹을 갖는 화학식 I의 화합물은 염기와 함께 염을 형성할 수 있다; 염기와의 적합한 염으로는 예를 들면, 알칼리 금속염 또는 알칼리 토금속염과 같은 금속염(예를 들면, 나트륨염, 칼륨염 또는 마그네슘염) 또는 암모니아 또는 유기 아민[예를 들면, 모르폴린, 피페리딘, 피롤리딘, 모노-, 디- 또는 트리-저급 알킬아민(예를 들면, 에틸-, 디에틸-, 트리에틸- 또는 디 메틸프로필아민) 또는 모노-, 디- 또는 트리하이드록시-저급 알킬아민(예를 들면, 모노-, 디- 또는 트리에탄올아민)]과의 염이 있다. 경우에 따라, 상응하는 내부염이 형성될 수도 있다. 본 발명의 범위 내에 포함되는 바람직한 화합물은 농화학적으로 유리한 염이다. 상기 및 하기에서, 화학식 I의 유리 화합물은, 경우에 따라, 유추하여 상응하는 염도 포함하는 것으로 이해하며, 염은 화학식 I의 유리 화합물도 포함하는 것으로 이해한다. 이는 화학식 I의 화합물 및 이의 염의 E/Z 이성체와 토토머에도 적용된다. 유리 형태가 바람직하다.
상기 및 하기의 화학식 I 내지 화학식 III의 정의에서, 각각의 일반명은 다음과 같이 해석된다:
할로겐은 불소, 염소, 브롬 및 요오드를 나타내며, 여기서, 불소, 염소 및 브롬이 바람직하고, 특히 염소가 바람직하다. 본원에서, 할로겐은 독립적인 치환체이거나, 할로게노알킬, 할로게노알킬티오, 할로게노알콕시, 할로게노사이클로알킬, 할로게노알케닐, 할로게노알키닐, 할로게노알릴옥시 또는 할로게노알킬티오에서와 같이 치환체의 일부인 것으로 해석된다. 알킬, 알킬티오, 알케닐, 알키닐 및 알콕시 라디칼은 직쇄 또는 측쇄일 수 있다. 달리 정의하지 않는 한, 알킬 그룹의 탄소수는 6 이하이다. 언급할 수 있는 이러한 알킬의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 2급 부틸 또는 3급 부틸이 있다. 알콕시 라디칼은 예를 들면, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시 또는 부톡시 및 이의 이성체이다. 알킬티오는 예를 들면, 메틸티오, 에틸티오, 이소프로필티오, 프로필티오 또는 이성체성 부틸티오이다. 할로겐으로 치환된 알킬, 알콕시, 알케닐, 알키닐 또는 사이클로알킬 그룹은 단지 일부만 할로겐화되거나, 과할로겐화될 수 있다. 상기한 정의는 할로겐, 알킬 및 알콕시에도 적용된다. 이러한 그룹의 알킬 원소의 예로는 불소, 염소 및/또는 브롬으로 일치환 내지 삼치환된 메틸, 예를 들면, CHF2 또는 CF3; 불소, 염소 및/또는 브롬으로 일치환 내지 오치환된 에틸, 예를 들면, CH2CF3, CF2CF3, CF2CCl3, CF2 CHCl2, CF2CHF2, CF2CFCl2, CF2CHBr 2, CF2CHClF, CF2CHBrF 또는 CClFCHClF; 불소, 염소 및/또는 브롬으로 일치환 내지 칠치환된 프로필 또는 이소프로필, 예를 들면, CH2CHBrCH2Br, CF2CHFCF3, CH2 CF2CF3 또는 CH(CF3)2; 불소, 염소 및/또는 브롬으로 일치환 내지 구치환된 부틸 또는 이의 이성체 중의 하나, 예를 들면, CF(CF3)CHFCF3 또는 CH2(CF2)2CF3 ; 2-클로로사이클로프로필 또는 2,2-디플루오로사이클로프로필; 2,2-디플루오로비닐, 2,2-디클로로비닐, 2-클로로알킬, 2,3-디클로로비닐 또는 2,3-디브로모비닐이 있다.
알케닐 및 알키닐 그룹의 통상적인 대표적 예로는 알릴, 메트알릴, 프로파르길, 비닐 및 에티닐이 있다. 알릴옥시, 프로파르길옥시, 알릴티오 또는 프로파르길티오에 있는 이중결합들 또는 삼중결합들은, 바람직하게는 포화된 탄소원자에 의해, 헤테로원자(N, O 또는 S)에 대한 결합 위치로부터 분리된다.
정의한 알킬, 알콕시, 알케닐, 알키닐 또는 사이클로알킬 그룹이 다른 치환체에 의해 치환되는 경우, 이들은 열거된 바와 같은 동일하거나 상이한 치환체에 의해 1회 또는 다회 치환될 수 있다. 치환된 그룹에서, 1개 또는 2개의 추가의 치 환체가 존재하는 것이 바람직하다. 사이클로알킬은 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸 또는 사이클로헥실이다.
아릴은 페닐, 나프틸, 페난트레닐 또는 안트라세닐, 특히 페닐을 나타낸다.
본 발명의 명세서에서, 헤테로사이클릭 라디칼은 바람직하게는, N, O 및 S를 포함하는 그룹으로부터 선택된 1 내지 3개의 헤테로원자를 갖는 5 내지 7원 방향족 또는 비방향족 환을 나타낸다. 헤테로원자로서 질소원자를 포함하고, 임의로 1개의 추가의 헤테로원자, 바람직하게는 질소, 산소 또는 황, 특히 질소를 포함하는 방향족 5 및 6원 환이 바람직하다.
이탈 그룹 Q는, 상기 및 하기에서, 화학 반응에서 통상적이며 당해 기술분야의 숙련가들에게 공지되어 있는 모든 제거 가능한 그룹, 특히, 할로겐(예를 들면, 불소, 염소, 브롬, 요오드), -O-C(=O)-A, -O-P(=O)(W)2, -O-Si(C1-C8 알킬)3, -O-(C1-C8 알킬), -O-아릴, -O-S(=O)2W, -S-P(=O)(W)2, -S-P(=S)(W)2, -S-S-(C1-C8 알킬), -S-S-아릴, -S-(C1-C8 알킬), -S-아릴, -S(=O)W 또는 -S(=O)2W(여기서, W는 임의로 치환된 C1-C8 알킬, C2-C8 알케닐, C2-C8 알키닐, 임의로 치환된 아릴, 임의로 치환된 벤질, C1-C8 알콕시 또는 디-(C1-C8 알킬)아민이고, 알킬 그룹은 서로 독립적이다), NO3, NO2 또는 설페이트, 설파이트, 포스페이트, 포스파이트, 카복실레이트, 이미노 에스테르, N2 또는 카바메이트인 것으로 해석된다. 염소 및 브롬, 특히 염소가 이탈 그룹으로서 바람직하다.
본 발명에 따르는 방법에서 바람직하게 생성되는 화합물은,
(1) R1이 수소인 화학식 I의 화합물,
(2) R2가 -N(R3)R4의 라디칼인 화학식 I의 화합물,
(3) R3이 수소 또는 C1-C4 알킬인 화학식 I의 화합물,
(4) R4가 수소인 화학식 I의 화합물,
(5) R2가 화학식 -N(R3)R4의 라디칼이고, R3과 R6이 함께 -CH2-CH2-, -CH2-O-CH2- 또는 -CH2-N(CH3)-CH2-, 특히 -CH2-CH2 - 또는 -CH2-O-CH2-를 형성하는 화학식 I의 화합물,
(6) R6이 수소, C1-C8 알킬, 아릴 또는 벤질인 화학식 I의 화합물,
(7) X가 CH-NO2 또는 N-NO2, 특히 N-NO2인 화학식 I의 화합물,
(8) A가 할로겐, C1-C3 알킬, C1-C3 알콕시, 할로겐-C1 -C3 알킬 또는 C1-C3 할로게노알콕시로 임의로 치환된 피리딜, 티아졸릴 또는 테트라하이드로푸라닐, 특히 2-클로로티아졸-5-일 또는 2-클로로-피리드-5-일인 화학식 I의 화합물이다.
다음의 각각의 화합물들이 본 발명에 따르는 방법에 의해 가장 바람직하게 생성된다:
유럽 공개특허공보 제580553호에 공지되어 있는 화학식
Figure 112001033829932-pct00004
의 티아메톡삼,
문헌(참조; The Pesticide Manual, 11th Ed., 1997, The British Crop Protection Council, London, page 706)에 공지되어 있는 화학식
Figure 112001033829932-pct00005
의 이미다클로프리드,
문헌(참조; The Pesticide Manual, 11th Ed., 1997, The British Crop Protection Council, London, page 9)에 공지되어 있는 화학식
Figure 112001033829932-pct00006
아세트아미프리드(NI-25),
문헌(참조; The Pesticide Manual, 11th Ed., 1997, The British Crop Protection Council, London, page 880)에 공지되어 있는 화학식
Figure 112001033829932-pct00007
의 니텐피람(TI-304),
유럽 공개특허공보 제0 375907호에 공지되어 있는 화학식
Figure 112001033829932-pct00008
의 클로티아니딘(Ti-435),
유럽 공개특허공보 제0 649 845호에 공지되어 있는 화학식
Figure 112001033829932-pct00009
의 MTI-446,
유럽 공개특허공보 제192 060호에 공지되어 있는 화학식
Figure 112001033829932-pct00010
의 티아클로프리드 및
유럽 공개특허공보 제0 428 941호에 공지되어 있는 화학식
Figure 112001033829932-pct00011
의 화합물.
상 전이 촉매는 모든 통상의 화합물, 즉 4급 암모늄염, 4급 포스포늄염, 크라운 에테르, 킬레이트제, DABCO 1,4-디아자비사이클로[2.2.2]옥탄 및 DBU(1,5-디아자비사이클로[4.3.0]논-5-엔) 및 이의 4급 암모늄염 뿐만 아니라 중합체성 상 전이 촉매일 수 있다. 이들은 문헌(참조; the paper "Phase Transfer Catalysts" by the company Fluka, Buchs, Switzerland, 1986 edition, pages 7 to 25)에 열거되어 있다. 따라서, 열거된 상 전이 촉매가 본 발명에 참고로 포함된다.
상 전이 촉매로서 특히 바람직한 4급 암모늄염은 예를 들면, 벤질트리메틸 암모늄 클로라이드, 벤질트리에틸 암모늄 클로라이드, 벤질트리부틸 암모늄 클로라이드, 벤질트리에틸 암모늄 브로마이드, 벤질트리메틸 암모늄 메톡사이드, 벤질트리메틸 암모늄 하이드록사이드(트리톤 B), 글리시딜 트리메틸 암모늄 클로라이드, 헥사데실-트리메틸 암모늄 클로라이드, 헥사데실-트리메틸 암모늄 브로마이드, 헥사데실-피리디늄 브로마이드, 헥사데실-피리디늄 클로라이드, 2-하이드록시에틸-트리메틸 암모늄 클로라이드, 2-하이드록시에틸-트리메틸암모늄 하이드록사이드, 페닐트리메틸암모늄 클로라이드, 페닐트리메틸 암모늄 하이드록사이드, 테트라부틸 암모늄 클로라이드, 테트라부틸 암모늄 브로마이드, 테트라부틸 암모늄 하이드록사이드, 테트라부틸 암모늄 테트라플루오로보레이트, 테트라부틸 암모늄 니트레이트, 테트라데실 암모늄 클로라이드, 테트라도데실 암모늄 아세테이트, 테트라에틸 암모늄 클로라이드, 테트라에틸 암모늄 하이드록사이드, 테트라도데실 암모늄 니트레이트, 테트라도데실 암모늄 톨루엔 설포네이트, 테트라헥실 암모늄 클로라이드, 테트라헥실 암모늄 브로마이드, 테트라메틸 암모늄 클로라이드, 테트라메틸 암모늄 브로마이드, 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드, 테트라메틸 암모늄 요오다이드, 테트라메틸 암모늄 톨루엔 설포네이트, 테트라옥틸 암모늄 클로라이드, 테트라프로필 암모늄 클로라이드, 테트라프로필 암모늄 브로마이드, 트리부틸메틸 암모늄 클로라이드 및 트리부틸헵틸 암모늄 브로마이드, 가장 바람직하게는, 4급 암모늄 하이드록사이드, 특히, 펜타하이드레이트 형태의 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드이다.
4급 포스포늄염은 벤질트리페닐포스포늄 클로라이드, 헥사데실트리부틸포스 포늄 브로마이드, 헥사데실트리메틸포스포늄 브로마이드, 테트라부틸포스포늄 클로라이드, 테트라페닐포스포늄 클로라이드 또는 테트라페닐포스포늄 브로마이드이거나, 중합체 매트릭스에 고정된 헥사트리부틸포스포늄 브로마이드일 수 있다.
본 발명에 따르는 합성 공정을 위한 상 전이 촉매로서의 크라운 에테르는 예를 들면, 12-크라운-4, 15-크라운-5, 18-크라운-6, 디벤조-18-크라운-6; 평균 분자량이, 예를 들면, 1000, 1500 또는 2000인 폴리에틸렌 글리콜; 테트라에틸렌 글리콜 또는 테트라에틸렌 글리콜 디메틸에테르일 수 있다.
본 발명에 따르는 방법을 수행하는 데 바람직한 용매 또는 희석제는 에스테르(예를 들면, 에틸 아세테이트), 에테르(예를 들면, 디에틸 에테르, 디프로필 에테르, 디이소프로필 에테르, 디부틸 에테르, 3급 부틸메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디메톡시디에틸 에테르, 테트라하이드로푸란 또는 디옥산), 케톤(예를 들면, 아세톤, 메틸 에틸 케톤 또는 메틸 이소부틸 케톤), 아미드(예를 들면, N,N-디메틸-포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-피롤리돈 또는 헥사메틸인산 트리아미드), 니트릴(예를 들면, 아세토니트릴 또는 프로피오니트릴) 및 설폭사이드(예를 들면, 디메틸 설폭사이드) 또는 물이다.
탄산의 에스테르, 아세트산, 포름산, 케톤, 니트릴, 에테르, N-알킬화 된 산 아미드, 디메틸 설폭사이드, N-알킬피롤리돈, 특히 아세토니트릴, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아미드, 디메틸 아세트아미드, 에톡시에틸 아세테이트, 메틸 아세테이트, 프로피오니트릴, 부티로니트릴, 디메틸 설폭사이드, 에틸 아세테이트, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤이 특히 바람직하다.
특히 바람직한 용매는 아세토니트릴, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 및 에톡시에틸 아세테이트, 특히 디메틸 카보네이트이다.
특히 바람직한 조합은 상 전이 촉매로서의 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드와 용매로서의 디메틸 카보네이트의 조합이다.
물을 함유하지 않는 시스템 중의 염기는 특히 카보네이트일 수 있으며, 수성 용매 시스템에서는 알칼리 수산화물을 pH를 조절하면서 첨가할 수 있으나, 탄산칼륨이 바람직하다. 사용되는 염기의 양은 화학식 III의 화합물 1몰당 1 내지 2몰이 바람직하다.
반응은 사용되는 용매의 비점에 따라 좌우된다. 유리한 온도 범위는 약 40 내지 약 100℃, 바람직하게는 약 60 내지 약 70℃이다.
반응 시간은 약 0.1 내지 약 24시간, 특히 약 3 내지 약 5시간이 바람직하다.
놀랍게도, 본 발명에 이르러, 본 발명에 따르는 방법이 도입부에 열거한 요건, 특히 제조되는 물질의 순도와 관련한 요건을 크게 만족시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다.
특히, 본 발명에 따르는 방법을 실시할 경우, 목적하지 않은 이성체의 형성을 억제시킬 수 있는 것으로 나타났다.
화학식
Figure 112001033829932-pct00012
의 화합물, 예를 들면, 화학식
Figure 112001033829932-pct00013
IV의 화합물의 경우처럼 니트로 또는 시아노 그룹을 갖는 질소 상에서도 치환이 일어날 수 있는 구아니딘 유도체의 경우에 특히 그러하다.
적절한 상 전이 촉매를 사용하면, 용매를 사용하더라도 목적하지 않은 이성체가 단지 소량 수득되며 용매를 용이하게 재생시킬 수 있다.
제조 실시예 :
P1 : 5-(2-클로로티아졸-5-일메틸)-3-메틸-4-니트로이미노-퍼하이드로-1,3,5-옥사디아진(티아메톡삼)의 제조
Figure 112001033829932-pct00014
디메틸 카보네이트 400g 중의 100% 3-메틸-4-니트로이미노-퍼하이드로-1,3,5-옥사디아진 184g을 설폰화 플라스크에 넣고, 100% 2-클로로-5-클로로메틸-티아졸 168g(1.0mole)을 용융물로서 첨가한다. 이들 혼합물을 65℃로 가열한다. 디메틸 카보네이트 350g, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 펜타하이드레이트 4g 및 탄산칼륨 분말 242g으로 이루어진 혼합물을 62 내지 68℃에서 60분에 걸쳐 교반하면서 반응시킨다.
이들 반응 혼합물을, 2-클로로-5-클로로메틸티아졸의 99% 이상이 반응(LC 제어)할 때까지 격렬하게 교반하면서 5 내지 6시간 동안 방치한다.
이어서, 반응 혼합물을 45 내지 50℃로 냉각시켜 물 600g과 혼합한다. 이들 반응 혼합물을 32% 염산 약 260g을 사용하여 pH 6.5로 조절한 다음, 모두 용해될 때까지 60 내지 65℃로 가열한다. 상분리가 일어날 때까지 용액을 정치시킨 다음 유기 상을 분리한다. 수성 상은 디메틸 카보네이트 300g을 사용하여 50℃에서 재추출한다.
재추출하여 수득한 유기 상을 반응 혼합물로부터 수득한 유기 상과 합한다. 합한 유기 상을 60 내지 65℃에서 진공(350 내지 400mbar)하에 최종 중량이 600g(480㎖)으로 되도록 농축시킨다. 혼합물을 0 내지 5℃로 서서히 냉각시켜 1시간 동안 방치한다. 이어서, 생성된 현탁액을 여과시킨다.
필터 케이크를 5 내지 10℃의 디메틸 카보네이트 300g으로 2회 세척한 다음 물 300㎖로 2회 세척하여, 습윤 상태의 생성물을 70℃에서 진공하에 건조시킨다.
수율 : 98 내지 99% 순도의 표제 화합물 218 내지 220g(100% 2-클로로-5-클로로메틸티아졸을 기준으로 한 이론치의 74%). 상기한 화학식 IV의 이성체는 발견되지 않았다. 표제 화합물은 디메틸 카보네이트로부터 재결정화시킴으로써 99.5% 순도로 수득할 수 있다.
또다른 제조방법은 디메틸 카보네이트 1100g에 탄산칼륨, 3-메틸-4-니트로이미노-퍼하이드로-1,3,5-옥사디아진 및 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 펜타하이드레이트를 함께 첨가하여 2-클로로-5-클로로메틸티아졸 속에서 65℃에서 60분에 걸쳐 반응시킴을 포함한다. 이어서, 후속적인 반응 및 후처리를 상기한 바와 같이 수행한다.

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  9. 화학식
    Figure 112005032665652-pct00021
    의 화합물을, 탄산 에스테르인 용매 또는 희석제, 4급 암모늄 염인 상 전이 촉매 및 카보네이트인 염기의 존재하에 화학식
    Figure 112005032665652-pct00022
    의 화합물(여기서, Q는 염소 또는 브롬이다)과 반응시킴을 포함하여, 화학식
    Figure 112005032665652-pct00023
    의 화합물을 제조하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상 전이 촉매가 4급 암모늄 하이드록시드인 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상 전이 촉매가 펜타하이드레이트 형태의 테트라메틸 암모늄 하이드록시드인 방법.
  12. 제9항에 있어서, 용매 또는 희석제가 디메틸 카보네이트 또는 디에틸 카보네이트인 방법.
  13. 제12항에 있어서, 용매 또는 희석제가 디메틸 카보네이트인 방법.
  14. 제9항에 있어서, 용매 또는 희석제가 디메틸 카보네이트이고 상 전이 촉매가 테트라메틸 암모늄 하이드록시드인 방법.
  15. 제9항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 있어서, 염기가 탄산칼륨인 방법.
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