KR100730766B1 - 비페닐아세트산의 신규 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비페닐아세트산의 신규 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 a) 유기용매하에서 하기 화학식 2로 표시되는 비페닐할라이드를 마그네슘과 반응시켜 그린야드 시약(grignard reagent)을 제조하는 단계; 및 b) 상기 a)의 그린야드 시약을 하기 화학식 3으로 표시되는 2-브로모아세테이트금속염과 반응시키는 단계를 포함하는 하기 화학식 1로 표시되는 4-비페닐아세트산의 제조방법에 관한 것이다.
[화학식 1]
본 발명의 제조방법에 따르면 종래 방법과 비교해볼 때 반응단계가 짧고 공정이 매우 간단하며, 수율과 순도면에서도 우수하여 프로피온산계 소염진통제인 4-비페닐아세트산을 경제적으로 제조할 수 있다.
비페닐아세트산, 프로피온산계 소염진통제, 그린야드 시약
Description
[산업상 이용 분야]
본 발명은 비페닐아세트산의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반응단계가 짧고 공정이 간단하고 공업적으로 적용이 용이하며 고순도, 고수율로 얻을 수 있는 4-비페닐아세트산의 제조방법에 관한 것이다.
[종래 기술]
4-비페닐아세트산은 소염진통제로 알려져 있으며, 이를 제조하기 위한 여러 가지 방법이 보고되었다. 그 중 일본특허 특개소62-45553호, 및 소62-45554호에 기술된 방법은 종래 기술 중에서도 개선된 방법으로 요약하면 다음과 같다. 4-페닐벤즈알데하이드와 2-티오옥소-4-티아졸리디논 또는 2,4-이미다졸리디논을 축합반응시키고 이 화합물을 염기용액에서 과산화수소를 이용하여 환원시켜 목적화합물인 상기 화학식 1의 4-비페닐아세트산을 제조하는 방법이 있다.
그러나, 상기 방법은 목적화합물을 얻기 위하여, 여러 단계의 반응을 거치며, 단계반응별 부반응물이 많이 생성되고, 반응 후 처리 과정이 복잡할 뿐만 아니 라 제조 시간이 많이 소요되므로 상업 생산의 효율 및 반응 수율이 떨어지는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 고려하여, 간단한 방법으로 제조시간을 단축할 수 있는 신규한 4-비페닐아세트산의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 공업적으로 적용이 용이하며 고순도 및 고수율로 반응수율이 우수한 4-비페닐아세트산의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 4-비페닐아세트산의 제조방법에 있어서,
a) 유기용매하에서 하기 화학식 2로 표시되는 비페닐할라이드를 마그네슘과 반응시켜 그린야드 시약(grignard reagent)을 제조하는 단계; 및
b) 상기 a)의 그린야드 시약을 하기 화학식 3으로 표시되는 2-브로모아세테이트금속염과 반응시키는 단계를 포함하는 하기 화학식 1의 4-비페닐아세트산의 제조방법을 제공한다.
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
이하 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명은 종래 제조공정이 복잡하고 처리시간이 많이 소요되었던 방법과 달리 보다 간단하면서도 공업적으로 적용이 용이한 4-비페닐아세트산을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 화학식 1의 화합물을 제조하기 위해, 상기 화학식 2의 비페닐할라이드를 유기용매존재하에서 마그네슘과 반응시켜 그린야드 시약(grignard reagent)을 제조한 후, 상기 화학식 3의 2-브로모아세테이트금속염과 반응시키고 산을 가하여 유기용매로 추출한 후 농축하여 목적화합물인 4-비페닐아세트산을 제조한다.
본 발명에서 그린야드 시약을 제조할 때 사용하는 마그네슘의 양은 반응시간과 관계가 있다. 사용량이 많을수록 반응시간은 짧아지지만 반응완결 후 제거를 위해 많은 양의 산이 필요하게 된다. 또한, 반응온도 역시 반응시간과 관계가 있는데, 고온에서 반응이 진행되면 반응시간은 짧아지지만 격렬한 반응으로 인해 많 은 부반응이 생성되어 수율이 감소하는 역효과가 있으므로 적량을 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에서 사용하는 마그네슘의 함량은 화학식 2의 비페닐할라이드에 대하여 0.5 내지 5 당량으로 사용하며, 바람직하기로는 0.8 내지 1.5 당량을 사용한다. 또한, 반응온도는 -30 내지 100 ℃이고, 바람직하기로는 -10 내지 30 ℃에서 수행한다.
상기 그린야드 시약(grignard reagent)을 제조하는 반응에 사용되는 반응용매로는 에틸에테르, 테트라하이드로퓨란, 이소프로필에테르, 메틸렌클로라이드, 니트로벤젠 등의 유기용매를 사용할 수 있다.
또한, 상기 화학식 3의 2-브로모아세테이트금속염은 반응용액에 천천히 분할 투입하는 것이 바람직하며, 유기용매에 현탁시켜 투입할 수도 있다. 상기 2-브로모아세테이트금속염의 사용량은 비페닐할라이드에 대하여 1 내지 5 당량으로 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 화학식 1의 화합물을 제조하는 반응은 -10 내지 30 ℃의 온도에서 실시하는 것이 바람직하다.
상기 반응이 완결되면 반응용액에 산을 가하고 유기용매로 추출한 후 농축하고 결정화하여 상기 화학식 1의 4-비페닐아세트산을 제조한다. 이때 사용되는 산으로 황산, 염산, 초산 등이 있으며, 사용량은 2 내지 10 당량을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 추출용매로는 에틸아세테이트, 에테르, 벤젠, 톨루엔, 니트로벤젠, 메틸렌클로라이드, 클로로포름 등을 사용할 수 있다.
이하에서, 본 발명을 실시예에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 하기의 실시예들은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 여기에 국한되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
반응기내에 지속적으로 질소 퍼지를 하여 불활성(inert) 상태를 유지하면서 반응시켰다. 4-브로모비페닐 23.3 g, 마그네슘 3.6 g, 테트라하이드로퓨란 233 g을 반응기에 넣고 3 시간 동안 30 ℃를 유지하면서 교반한 후 0 ℃ 이하로 냉각하였다. 반응용액에 소디움 2-브로모아세테이트 24.1 g을 0 ℃ 이하에서 천천히 분할 투입하였다. 투입완료 후 1시간 동안 교반하고 물 123 g을 추가 투입하였다. 염산 25 g으로 산성화하고 층분리하였다. 유기층을 물 50 g으로 씻은 후 감압증류한 다음 농축액에 아세토니트릴으 넣고 결정화하였다. 여과지에 여과하여 4-비페닐아세트산 15.8 g(수율: 74.5 %)을 얻었다.
m.p. 165 ℃, IR: 1688 cm-1, 1H-NMR: δ3.7(2H), 7.3∼7.9(9H)
실시예 2
반응기내에 지속적으로 질소 퍼지를 하여 불활성(inert) 상태를 유지하면서 반응시켰다. 4-브로모비페닐 23.3 g, 마그네슘 2.50 g, 테트라하이드로퓨란 115 g을 반응기에 넣고 3 시간 동안 30 ℃를 유지하면서 교반한 후 10 ℃ 이하로 냉각하였다. 반응용액에 포타슘 2-브로모아세테이트 26.6 g을 테트라하이드로퓨란 115 g에 현탁시킨 용액을 10 ℃ 이하에서 천천히 적가하였다. 적가완료 후 3시간 동안 교반하고 물 123 g을 추가 투입하였다. 염산 25 g으로 산성화하고 층분리하였다. 유기층에 물 115 g을 넣고 교반하면서 45% NaOH 용액을 투입하여 염기화하였다. 층분리하여 물층을 분리하였다. 분리된 물층에 염산 25 g을 천천히 적가하면서 결정화하였다. 1시간 동안 결정화한 후 여과하고 물로 충분히 세척한 후 결정을 건조하여 목적화합물인 4-비페닐아세트산 15.2 g(수율: 71.6 %)을 얻었다.
비교예
3-비페닐알데히드 3 g을 무수초산 4.8 ㎖에 용해시켰다. 2-티오옥소-4-티아졸리디논 2.4 g, 소디움 아세테이트 1.4 g, 톨루엔 20 ㎖을 넣고 2시간 동안 환류시켰다. 초산에테르로 추출하고 물로 세정한 후, 건조 및 감압 농축하여 5-(4'-비페닐일메틸리덴)-2-티오옥소-4-티아졸리디논 4.6 g(수율 94 %)을 제조하였다.
5-(4'-비페닐일메틸리덴)-2-티오옥소-4-티아졸리디논 3.0 g에 20% 수산화나트륨 용액 10 ㎖를 가하여 4 시간 동안 가열 환류하였다. 냉각 후 벤젠으로 세정하였다. 물층을 염산으로 산성화하고 초산 에테르로 추출하였다. 추출 후 물, 포화 염화나트륨 용액으로 차례로 세정하고 농축하여 4-비페닐일피루브산(4-biphenylylpyruvic acid) 1.3 g(수율 48 %)을 제조하였다.
4-비페닐일피루브산 2.0 g을 0.5% 수산화나트륨 용액 15 ㎖와 30% 과산화수소 4 ㎖를 가하고 25 내지 30 ℃에서 4시간 동안 교반하였다. 이 용액을 톨루엔으로 세정한 후 물층을 염산으로 산성화하고 초산에테르를 이용하여 추출하였다. 추출 후 물, 포화 염화나트륨 용액으로 차례로 세정하고 농축하여 목적 화합물 4-비페닐아세트산 1.5 g(수율 85 %)을 제조하였다. 이 결정을 메틸에틸케톤에서 재결정하였다.
m.p. 163∼164 ℃, IR: 1688 cm-1, 3단계 전체 수율: 38%
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 제조방법에 따르면 종래 방법과 비교해볼 때 반응단계가 짧고 공정이 매우 간단하며, 수율과 순도면에서도 우수하여 프로피온산계 소염진통제인 4-비페닐아세트산을 경제적으로 제조할 수 있다.
Claims (5)
- 제 1 항에 있어서,상기 a)단계의 마그네슘의 사용량은 상기 화학식 2의 비페닐할라이드에 대하여 0.5 내지 5 당량인 것을 특징으로 하는 4-비페닐아세트산의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 a)단계의 반응은 -30 내지 100 ℃의 온도에서 실시되는 것을 특징으로 하는 4-비페닐아세트산의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 b)단계의 화학식 3의 2-브로모아세테이트금속염의 사용량은 비페닐할라이드에 대하여 1 내지 5 당량인 것을 특징으로 하는 4-비페닐아세트산의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 b)단계의 반응은 -10 내지 30 ℃의 온도에서 실시되는 것을 특징으로 하는 4-비페닐아세트산의 제조방법.
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