KR100967444B1 - Method for preparing of n,n'-subtituted-3,3'-dithiopropioneamide - Google Patents

Method for preparing of n,n'-subtituted-3,3'-dithiopropioneamide Download PDF

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Abstract

본 발명은 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드의 제조방법에 관한 것으로, 특히 3-머캅토프로피온 에스테르, 아민 용액, 및 무기염을 5 내지 70 ℃의 온도에서 반응시켜 제조한 N-치환-3-머캅토프로피온아미드를 산화제와 산화반응시킴으로써 고순도의 안정한 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드를 고수율로 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 동시에 반응의 조절이 용이하고, 황화수소의 발생을 억제함으로써 황화수소에 의한 연쇄적인 부반응 발생을 차단하여 반응안정성이 우수하고 친환경적인 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for the preparation of N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide, in particular the reaction of 3-mercaptopropion ester, amine solution, and inorganic salt at a temperature of 5 to 70 ℃ N-substituted-3-mercaptopropionamide prepared by the oxidizing reaction with an oxidizing agent not only can produce a high purity stable N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide in high yield, At the same time, it is easy to control the reaction, and by suppressing the generation of hydrogen sulfide to block the occurrence of chain side reactions by hydrogen sulfide, it is excellent in reaction stability and production of environmentally friendly N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide It is about a method.

N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드, N-치환-3-머캅토프로피온아미드, 3-머캅토프로피온 에스테르, 아민 용액, 무기염, 3-이소티아졸론N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide, N-substituted-3-mercaptopropionamide, 3-mercaptopropion ester, amine solution, inorganic salt, 3-isothiazolone

Description

N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드의 제조방법 {METHOD FOR PREPARING OF N,N'-SUBTITUTED-3,3'-DITHIOPROPIONEAMIDE}Method for preparing N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide {METHOD FOR PREPARING OF N, N'-SUBTITUTED-3,3'-DITHIOPROPIONEAMIDE}

본 발명은 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고순도의 안정한 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드를 고수율로 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 동시에 반응의 조절이 용이하고, 황화수소의 발생을 억제함으로써 황화수소에 의한 연쇄적인 부반응 발생을 차단하여 반응안정성이 우수하고 친환경적인 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide, and more particularly, to stable N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropion with high purity. Not only can the amide be produced in high yield, but also the reaction can be easily controlled and the generation of hydrogen sulfide is suppressed, thereby preventing the occurrence of chain side reactions by hydrogen sulfide, thereby providing excellent reaction stability and eco-friendly N, N'-disubstitution. A method for producing -3,3'-dithiopropionamide.

치환된 3-이소티아졸론(3-isothiazolones)은 1965년 크라우 등에 의해 개발된 후, 현재 살균제를 비롯한 도료, 화장품, 섬유, 플라스틱 등에 첨가되는 항균제 및 항미생물제로서 산업 전반에 걸쳐 사용되고 있다. Substituted 3-isothiazolones, developed by Crow et al. In 1965, are now used throughout the industry as antimicrobial and antimicrobial agents added to paints, cosmetics, textiles, plastics and the like, including disinfectants.

종래 치환된 3-이소티아졸론의 제조방법에 대한 연구로 미국특허 제3,849,430호는 N,N'-디치환-3,3'-디티오디프로피온아미드 또는 N-치환-3-머캅토프로피온아미드를 할로겐화제와 반응시켜 고리화(cyclization)시키는 방법에 대하여 개시되어 있다. In a study on the preparation of conventionally substituted 3-isothiazolones, US Pat. No. 3,849,430 discloses N, N'-disubstituted-3,3'-dithiodipropionamide or N-substituted-3-mercaptopropionamide. Disclosed is a method for cyclization by reaction with a halogenating agent.                         

상기 N,N'-디치환-3,3'-디티오디프로피온아미드는 2-모노-치환된 아크릴레이트 에스테르, 3-모노-치환된 아크릴레이트 에스테르, 또는 디-치환된 아크릴레이트 에스테르를 티올아세트산과 반응시키고 가수분해시켜 3-머캅토프로피온산을 제조하고, 상기 3-머캅토프로피온산을 산화시켜 3,3'-디티오디프로피온산을 제조한 후, 상기 3,3'-디티오디프로피온산을 기체상의 아민 화합물과 반응시켜 제조된다(일반식 1). The N, N'-disubstituted-3,3'-dithiodipropionamide may be prepared by thiol acetic acid using 2-mono-substituted acrylate ester, 3-mono-substituted acrylate ester, or di-substituted acrylate ester. And mercury to produce 3-mercaptopropionic acid, the 3-mercaptopropionic acid is oxidized to prepare 3,3'-dithiodipropionic acid, and the 3,3'-dithiodipropionic acid is converted into a gaseous amine. It is prepared by reaction with a compound (formula 1).

Figure 112003009402035-pat00001
[일반식 1]
Figure 112003009402035-pat00001
[Formula 1]

상기 일반식 1에서, X 및 Z는 각각 독립적으로 수소 또는 저급 알킬기이고, R은 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 페닐기, 시아노기, 술폰기, 또는 아미노카르보닐기이고, Y는 수소, 탄소수 1~18의 알킬기, 탄소수 최대 10의 시클로알킬기, 탄소수 최대 10의 알알킬기, 탄소수 최대 10의 아릴기, 할로겐이 치환된 아릴기, 저급 알킬이 치환된 아릴기, 저급 알콕시가 치환된 아릴기, 시아노 알킬기, 카르보알콕시알킬기, 할로알킬기, 알콕시알킬기, 탄소수 최대 12의 아릴옥시알킬기, 탄소수 최대 12의 알알콕시알킬기, 디알킬아미노알킬기, 탄소수 최대 8의 알킬아실기, 저급 알킬술폰기, 탄소수 최대 10의 아릴술폰기, 시아노기, 또는 카바모일기이다.In Formula 1, X and Z are each independently hydrogen or a lower alkyl group, R is each independently hydrogen, an alkyl group, a phenyl group, a cyano group, a sulfone group, or an aminocarbonyl group, and Y is hydrogen, having 1 to 18 carbon atoms. An alkyl group, a cycloalkyl group of up to 10 carbon atoms, an alalkyl group of up to 10 carbon atoms, an aryl group of up to 10 carbon atoms, an aryl group substituted by halogen, an aryl group substituted by lower alkyl, an aryl group substituted by lower alkoxy, cyano alkyl group, Carboalkoxyalkyl group, haloalkyl group, alkoxyalkyl group, aryloxyalkyl group of up to 12 carbon atoms, alkoxyalkyl group of up to 12 carbon atoms, dialkylaminoalkyl group, alkylacyl group of up to 8 carbon atoms, lower alkylsulfone group, aryl of up to 10 carbon atoms Sulfonic group, cyano group, or carbamoyl group.

상기 일반식 1의 방법에 따르면 안정한 N,N'-디치환-3,3'-디티오디프로피온아미드를 고수율로 제조할 수 있다는 잇점이 있다. 그러나, 상기 방법에 따르면 N,N'-디치환-3,3'-디티오디프로피온아미드의 순도가 낮고, 반응시 48 시간 이상의 장시간이 소요되며, 기체상 아민을 사용함으로써 안전성 및 환경적 측면에서 문제점이 있다.According to the method of Formula 1, there is an advantage that a stable N, N'-disubstituted-3,3'-dithiodipropionamide can be produced in high yield. However, according to the above method, the purity of N, N'-disubstituted-3,3'-dithiodipropionamide is low, the reaction takes a long time of 48 hours or more, and the use of gaseous amines in terms of safety and environmental aspects There is a problem.

한편, 상기 N-치환-3-머캅토프로피온아미드는 상기와 같이 제조된 3-머캅토프로피온산을 알콜과 반응시켜 3-머캅토프로피온 에스테르를 제조하고, 상기 3-머캅토프로피온 에스테르를 기체상의 아민 화합물과 반응시켜 제조된다(일반식 2).Meanwhile, the N-substituted-3-mercaptopropionamide reacts the 3-mercaptopropionic acid prepared as described above with an alcohol to prepare 3-mercaptopropion ester, and the 3-mercaptopropion ester is converted into a gaseous amine. Prepared by reaction with a compound (Formula 2).

[일반식 2][Formula 2]

Figure 112003009402035-pat00002
Figure 112003009402035-pat00002

상기 일반식 2에서 X, Y, Z, 및 R은 상기 일반식 1에서 정의한 것과 동일하다. In Formula 2, X, Y, Z, and R are the same as defined in Formula 1.

상기 일반식 2의 방법에 따르면 N-치환-3-머캅토프로피온아미드를 고수율로 제조할 수 있고, 반응시 24 시간 미만의 비교적 단시간이 소요된다는 잇점이 있으나, N,N'-디치환-3,3'-디티오디프로피온아미드의 순도가 낮고, 기체상 아민을 사용함으로써 안전성 및 환경적 측면에서 여전히 문제점을 가질 뿐 아니라, 산화에 의해 생성된 물에 의하여 이후의 할로겐화 공정시 수율을 저하시키게 되므로 반드시 제거하여야 한다는 문제점이 있다.According to the method of Formula 2, N-substituted-3-mercaptopropionamide can be prepared in high yield, and the reaction requires a relatively short time of less than 24 hours, but N, N'-disubstituted- The low purity of 3,3'-dithiodipropionamide and the use of gaseous amines still have problems in terms of safety and environment, as well as lowering the yield in subsequent halogenation processes by water produced by oxidation. Therefore, there is a problem that must be removed.

미국특허 제4,868,310호는 불포화 니트릴 및 알콜의 혼합물과 강한 무기산을 적당한 유기용매 내에서 동시 공급하여 아크릴아미드를 형성하고, 이를 티올화제로 처리하여 N-치환-3-머캅토프로피온아미드를 제조하는 방법에 대하여 개시하고 있 다. 그러나, 상기 방법은 부반응에 의하여 순도가 저하되며, 산화에 의해 생성된 물의 제거공정이 반드시 필요하다는 문제점이 여전히 존재한다.US Pat. No. 4,868,310 discloses a method of preparing N-substituted-3-mercaptopropionamide by simultaneously supplying a mixture of unsaturated nitrile and alcohol and a strong inorganic acid in a suitable organic solvent to form acrylamide and treating it with a thiolating agent. Is disclosed. However, there is still a problem that the method is lowered in purity by side reactions, and a step of removing water generated by oxidation is necessary.

또한 대한민국 특허출원 제1988-15673호는 티오닐할라이드와 HSCH2CH2COOH를 반응시켜 HSCH2CHR2COCl를 제조하여 1 당량의 염소로 처리를 한 후, 산포착제와 함께 아민(R1-NH2) 2 당량을 첨가하여 N,N'-디치환-3,3'-디티오디프로피온아미드를 제조하는 방법에 대하여 개시하고 있다. 그러나, 상기 방법은 부반응에 의해 순도와 수율이 저하되고, 반응 중 생성된 염산의 중화에서 의해 물이 생성되며, 이를 제거하기 위한 공정이 반드시 필요하다는 문제점이 있다.In addition, Korean Patent Application No. 1988-15673 discloses HSCH 2 CHR 2 COCl by reacting thionyl halide with HSCH 2 CH 2 COOH, treating it with 1 equivalent of chlorine, and then adding an amine (R 1 −) with an acid trapping agent. A method for preparing N, N'-disubstituted-3,3'-dithiodipropionamide by adding NH 2 ) 2 equivalents is disclosed. However, the above method has a problem in that purity and yield are lowered by side reactions, water is generated by neutralization of hydrochloric acid generated during the reaction, and a process for removing them is necessary.

대한민 특허출원 제1997-46173호는 HSCH2CH2COR과 수용액상에서 1차 아민(R-NH2)을 반응시키고, 산화제로 N,N'-디치환-3,3'-디티오디프로피온아미드를 제조하는 방법에 대하여 개시하고 있다. 그러나, 상기 방법은 1차 아민이 모노 메틸아민일 경우 고순도의 N,N'-디치환-3,3'-디티오디프로피온아미드를 고수율로 제조할 수 있으나, 1차 아민의 직쇄 알킬체인의 탄소수가 6 개 이상인 경우에는 가수분해반응, 산화반응, 제거반응 등의 부반응으로 수율이 저하되고, N,N'-디치환-3,3'-디티오디프로피온아미드의 순도가 떨어지는 문제점이 있다.Korean Patent Application No. 1997-46173 discloses a reaction of HSCH 2 CH 2 COR with a primary amine (R-NH 2 ) in an aqueous solution and N, N'-disubstituted-3,3'-dithiodipropionamide as an oxidizing agent. It discloses a method for producing. However, the above method can produce high purity N, N'-disubstituted-3,3'-dithiodipropionamide in a high yield when the primary amine is mono methylamine, but the linear alkyl chain of primary amine When the carbon number is 6 or more, the yield decreases due to side reactions such as hydrolysis reaction, oxidation reaction, and removal reaction, and the purity of N, N'-disubstituted-3,3'-dithiodipropionamide is inferior.

따라서, 1차 아민(R-NH2)의 직쇄 알킬체인의 탄소수와 무관하게 부반응이 억제되어 반응안정성이 우수하고 친환경적이며, 고순도의 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드를 고수율로 제조할 수 있는 방법에 대한 연구가 더욱 필요한 실정이 다.Therefore, the side reactions are suppressed irrespective of the carbon number of the linear alkyl chain of the primary amine (R-NH 2 ), so that the reaction stability is excellent, environmentally friendly, and high-purity N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropion More research is needed on how to produce amides in high yield.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 고순도의 안정한 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드를 고수율로 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 동시에 반응의 조절이 용이하고, 황화수소의 발생을 억제함으로써 황화수소에 의한 연쇄적인 부반응 발생을 차단하여 반응안정성이 우수하고 친환경적인 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention not only can produce a high purity stable N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide in high yield, but also control of the reaction Providing a method for producing N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide which is easy and prevents the generation of hydrogen sulfide, thereby preventing the occurrence of chain side reactions caused by hydrogen sulfide and having excellent reaction stability. The purpose.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조되는 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드를 사용하여 고순도의 치환된 3-이소티아졸론을 고수율로 제조할 수 있는 3-이소티아졸론의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to prepare a high-purity substituted 3-isothiazolone in high yield using N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide prepared by the above method It is to provide a method for producing isothiazolone.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 N,N'-디치환-3,3'-디티오디프로피온아미드의 제조방법에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides a method for producing N, N'-disubstituted-3,3'-dithiodipropionamide,

a) 하기 화학식 3으로 표시되는 3-머캅토프로피온 에스테르, 아민 용a) 3-mercaptopropion ester represented by the following formula (3), for amines

액, 및 무기염을 5 내지 70 ℃의 온도에서 반응시켜 하기 화학식    The liquid and the inorganic salt are reacted at a temperature of 5 to 70 ° C. to formula

2로 표시되는 N-치환-3-머캅토프로피온아미드를 제조하는 단계;    Preparing an N-substituted-3-mercaptopropionamide represented by 2;

   And

b) 상기 a)단계에서 제조된 N-치환-3-머캅토프로피온아미드를 산화제b) oxidizing agent N-substituted-3-mercaptopropionamide prepared in step a)

와 산화반응시켜 하기 화학식 1로 표시되는 N,N'-디치환-3,3'-디   Oxidation reaction with N, N'-disubstituted-3,3'-di represented by the following Chemical Formula 1

티오프로피온아미드를 제조하는 단계    Preparation of Thiopropionamide                     

를 포함하는 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드의 제조방법을 제공한다:It provides a process for the preparation of N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide comprising:

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112003009402035-pat00003
Figure 112003009402035-pat00003

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112003009402035-pat00004
Figure 112003009402035-pat00004

[화학식 3](3)

Figure 112003009402035-pat00005
Figure 112003009402035-pat00005

상기 화학식 1, 화학식 2, 및 화학식 3의 식에서,In Formula 1, Formula 2, and Formula 3,

X, 및 Z는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 최대 8의 알킬기이고, 바람직하게는 상기 X 및 Z는 수소이고,X, and Z are each independently hydrogen or an alkyl group having up to 8 carbon atoms, preferably X and Z are hydrogen,

Y는 수소, 탄소수 1~18의 알킬기, 탄소수 최대 10의 시클로알킬기, 탄소수 최대 10의 알알킬기, 탄소수 최대 10의 아릴기, 할로겐이 치환된 아릴기, 탄소수 최대 8의 알킬이 치환된 아릴기, 탄소수 최대 8의 알콕시가 치환된 아릴기, 시아노 알킬기, 카르보알콕시알킬기, 할로알킬기, 알콕시알킬기, 탄소수 최대 12의 아릴옥시알킬기, 탄소수 최대 12의 알알콕시알킬기, 디알킬아미노알킬기, 탄소수 최대 8 의 알킬아실기, 탄소수 최대 8의 알킬술폰기, 탄소수 최대 10의 아릴술폰기, 시아노기, 또는 카바모일기이고, 바람직하게는 메틸기 또는 옥틸기이다.Y is hydrogen, an alkyl group of 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group of up to 10 carbon atoms, an alalkyl group of up to 10 carbon atoms, an aryl group of up to 10 carbon atoms, an aryl group substituted with halogen, an aryl group substituted with alkyl of up to 8 carbon atoms, An aryl group substituted by alkoxy of up to 8 carbon atoms, cyano alkyl group, carboalkoxyalkyl group, haloalkyl group, alkoxyalkyl group, aryloxyalkyl group of up to 12 carbon atoms, alkoxyalkyl group of up to 12 carbon atoms, dialkylaminoalkyl group, up to 8 carbon atoms Is an alkylacyl group, an alkylsulphone group of up to 8 carbon atoms, an arylsulphone group of up to 10 carbon atoms, a cyano group, or a carbamoyl group, preferably a methyl group or an octyl group.

또한 본 발명은 상기의 방법으로 제조된 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드를 할로겐화제와 반응시키는 단계를 포함하는 하기 화학식 4로 표시되는 치환된 3-이소티아졸론의 제조방법을 제공한다:The present invention also provides a substituted 3-isothiazolone represented by the following formula (4) comprising the step of reacting the N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide prepared by the above method with a halogenating agent Provides a method for preparing:

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112003009402035-pat00006
Figure 112003009402035-pat00006

상기 화학식 4의 식에서,In the formula (4),

R1, 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 또는 탄소수 최대 8의 알킬기이고R 1 , and R 2 are each independently hydrogen, halogen, or an alkyl group having up to 8 carbon atoms

Y는 수소, 탄소수 1~18의 알킬기, 탄소수 최대 10의 시클로알킬기, 탄소수 최대 10의 알알킬기, 탄소수 최대 10의 아릴기, 할로겐이 치환된 아릴기, 탄소수 최대 8의 알킬이 치환된 아릴기, 탄소수 최대 8의 알콕시가 치환된 아릴기, 시아노 알킬기, 카르보알콕시알킬기, 할로알킬기, 알콕시알킬기, 탄소수 최대 12의 아릴옥시알킬기, 탄소수 최대 12의 알알콕시알킬기, 디알킬아미노알킬기, 탄소수 최대 8의 알킬아실기, 탄소수 최대 8의 알킬술폰기, 탄소수 최대 10의 아릴술폰기, 시아노기, 또는 카바모일기이다. Y is hydrogen, an alkyl group of 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group of up to 10 carbon atoms, an alalkyl group of up to 10 carbon atoms, an aryl group of up to 10 carbon atoms, an aryl group substituted with halogen, an aryl group substituted with alkyl of up to 8 carbon atoms, An aryl group substituted by alkoxy of up to 8 carbon atoms, cyano alkyl group, carboalkoxyalkyl group, haloalkyl group, alkoxyalkyl group, aryloxyalkyl group of up to 12 carbon atoms, alkoxyalkyl group of up to 12 carbon atoms, dialkylaminoalkyl group, up to 8 carbon atoms An alkylacyl group, an alkyl sulfone group having up to 8 carbon atoms, an aryl sulfone group having up to 10 carbon atoms, a cyano group, or a carbamoyl group.                     

이하 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명자들은 안정적이고 친환경적으로 고순도의 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드를 고수율로 제조할 수 있는 방법에 대하여 연구하던 중, 3-머캅토프로피온 에스테르를 1차 아민과 반응함에 있어 수율과 순도를 저하시키는 주된 원인이 반응 중에 1차적으로 발생되는 황화수소(H2S)임을 확인하고, 3-머캅토프로피온 에스테르를 1차 아민과 반응시 황화수소의 발생을 최소화할 수 있는 반응조건과 첨가물질을 적용한 결과, 황화수소에 의한 연쇄적인 부반응 발생을 차단함으로써 고순도의 안정한 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드를 고수율로 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 동시에 반응의 조절이 용이하고, 황화수소의 발생을 억제함으로써 황화수소에 의한 연쇄적인 부반응 발생을 차단하여 반응안정성이 우수하고 친환경적인 방법임을 확인하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.The inventors of the present invention have been studying a method for producing a high-purity N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide with high yield in a stable and environmentally friendly manner. In the reaction with amines, the main cause of the decrease in yield and purity is hydrogen sulfide (H 2 S), which is generated primarily during the reaction, and minimizes the generation of hydrogen sulfide when the 3-mercaptopropion ester is reacted with the primary amine. As a result of the application of the reaction conditions and the additives, it is possible to produce high purity stable N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide in high yield by blocking the occurrence of chain side reactions caused by hydrogen sulfide. At the same time, it is easy to control the reaction, and by suppressing the generation of hydrogen sulfide, it prevents the occurrence of chain side reactions by hydrogen sulfide, confirming that the reaction stability is excellent and environmentally friendly. Therefore, the present invention has been completed based on this.

본 발명의 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드는 상기 화학식 3으로 표시되는 3-머캅토프로피온 에스테르, 아민 용액, 및 무기염을 5 내지 70 ℃의 온도에서 반응시켜 상기 화학식 2로 표시되는 N-치환-3-머캅토프로피온아미드를 제조한 후, 상기 n-치환-3-머캅토프로피온아미드를 산화제와 산화반응시키는 방법으로 제조되는 것을 특징으로 한다.The N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide of the present invention is reacted with a 3-mercaptopropion ester, an amine solution, and an inorganic salt represented by Chemical Formula 3 at a temperature of 5 to 70 ° C. After the N-substituted-3-mercaptopropionamide represented by Formula 2 is prepared, the n-substituted-3-mercaptopropionamide is oxidized with an oxidizing agent.

본 발명을 자세히 설명하면 다음과 같다.The present invention is described in detail as follows.

a) N-치환-3-머캅토프로피온아미드 제조a) Preparation of N-substituted-3-mercaptopropionamide

본 단계는 3-머캅토프로피온 에스테르, 아민 용액, 및 무기염을 5 내지 70 ℃의 온도에서 반응시켜 N-치환-3-머캅토프로피온아미드를 제조하는 단계이다(반응식 1). 이때, 상기 반응은 용매 또는 무용매 하에서 실시할 수 있다.This step is to prepare N-substituted-3-mercaptopropionamide by reacting the 3-mercaptopropion ester, amine solution, and inorganic salt at a temperature of 5 to 70 ℃ (Scheme 1). At this time, the reaction can be carried out in a solvent or a solvent-free.

[반응식 1]Scheme 1

Figure 112003009402035-pat00007
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상기 3-머캅토프로피온 에스테르, 아민 용액, 및 무기염의 반응시 발생되는 황화수소는 반응계내에서 하이드로설파이드 음이온(HS-)으로 되면서 매우 강력한 친핵체로서 반응성을 가지고 3-머캅토프로피온 에스테르(출발물질), N-치환-3-머캅토프로피온아미드(생성물), 및 N,N'-디치환-3,3'-디티오디프로피온아미드(생성물) 모두와 반응함으로써 수율을 저하시키고 생성된 부반응물로 최종산물에 함께 존재하여 순도를 저하시키는 원인이 된다. Hydrogen sulfide generated during the reaction of the 3-mercaptopropion ester, the amine solution, and the inorganic salt becomes a hydrosulfide anion (HS ) in the reaction system and is highly reactive as a nucleophile. Reaction with both N-substituted-3-mercaptopropionamide (product) and N, N'-disubstituted-3,3'-dithiodipropionamide (product) lowers the yield and results in the resulting side reaction product. It exists together with and causes purity.

따라서, 본 발명은 N-치환-3-머캅토프로피온아미드 제조시 무기염을 사용하며, 상기 무기염은 용해된 상태로 3-머캅토프로피온 에스테르의 -SH 작용기와 결합하여 황화수소의 발생을 억제하며, 이와 함께 반응계 내의 염기도를 증가시켜 아민과 에스테르의 화학 결합 반응속도를 증가시킨다. Therefore, the present invention uses an inorganic salt in the production of N-substituted-3-mercaptopropionamide, the inorganic salt is combined with the -SH functional group of the 3-mercaptopropion ester in a dissolved state to suppress the generation of hydrogen sulfide In addition, by increasing the basicity in the reaction system to increase the chemical bonding reaction rate of the amine and the ester.

상기 아민 용액은 3-머캅토프로피온 에스테르에 대하여 1 내지 2 당량으로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 1 당량 미만일 경우에는 N-치환-3-머캅토프로피온아미드의 수율이 저하되며, 2 당량을 초과할 경우에는 반응 후 미반응 아민 잔류량이 증가하여 제조원가가 상승된다는 문제점이 있다. The amine solution is preferably included in 1 to 2 equivalents relative to the 3-mercaptopropion ester. If the content is less than 1 equivalent, the yield of N-substituted-3-mercaptopropionamide is lowered. If the content is more than 2 equivalents, the amount of unreacted amine after the reaction is increased to increase the manufacturing cost.                     

상기 무기염은 통상의 무기염을 사용할 수 있으며, 특히 아황산 이온을 포함하는 화합물인 것이 바람직하고, 그 예로는 Na2SO3, K2SO3 , 또는 NaHSO3 등이 있다.The inorganic salt may be a conventional inorganic salt, and particularly preferably a compound containing sulfite ions, and examples thereof include Na 2 SO 3 , K 2 SO 3 , NaHSO 3, and the like.

상기 무기염은 3-머캅토프로피온 에스테르에 대하여 0.01 내지 0.5 당량으로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 0.01 당량 미만일 경우에는 황화수소로 인한 부반응 발생 억제 효과가 미미하며, 0.5 당량을 초과할 경우에는 용해도가 저하되어 비효율적이라는 문제점이 있다.The inorganic salt is preferably included in an amount of 0.01 to 0.5 equivalents based on 3-mercaptopropion ester. If the content is less than 0.01 equivalent, the effect of suppressing side reactions caused by hydrogen sulfide is insignificant, and if the content exceeds 0.5 equivalent, there is a problem that the solubility is lowered and inefficient.

본 발명에서 용매를 사용할 경우 물 또는 유기 용매를 사용할 수 있다. 이때 상기 유기용매는 메탄올, 에탄올, 클로로벤젠, 아세토니트릴, 디클로로메탄, 톨루엔, 1-부탄올, 메틸렌 클로라이드, 클로로포름, 헥산, 시클로헥산, 또는 벤젠 등을 사용할 수 있다.In the present invention, when using a solvent, water or an organic solvent may be used. In this case, the organic solvent may be methanol, ethanol, chlorobenzene, acetonitrile, dichloromethane, toluene, 1-butanol, methylene chloride, chloroform, hexane, cyclohexane, or benzene.

상기 반응은 5 내지 70 ℃의 온도에서 약 24 시간 동안 실시되는 것이 바람직하다. 상기 온도가 5 ℃ 미만일 경우에는 액체 반응물 및 생성물이 고체로의 상변화가 진행되어 반응속도가 매우 느려질 수 있으며, 70 ℃를 초과할 경우에는 출발물질의 열분해가 발생하며, 황화수소 발생량이 증가하면서 3-머캅토프로피온 에스테르 원료 자체의 손실이 발생하며, 황화수소의 반응성에 기인한 바람직하지 않은 부반응 물질의 양이 증가하게 된다는 문제점이 있다.The reaction is preferably carried out for about 24 hours at a temperature of 5 to 70 ℃. If the temperature is less than 5 ℃ the liquid reactant and product phase change to a solid may proceed very slow reaction, if it exceeds 70 ℃ thermal decomposition of the starting material occurs, the amount of hydrogen sulfide increases 3 The loss of the mercaptopropion ester raw material itself occurs, and there is a problem that the amount of undesirable side reaction substances due to the reactivity of hydrogen sulfide increases.

상기와 같은 본 발명에 따르면 황화수소 발생량을 현저히 줄일 수 있으며, 바람직하게는 황화수소가 3-머캅토프로피온 에스테르에 대하여 최대 0.5 당량으로 발생되는 것이다. According to the present invention as described above it can significantly reduce the amount of hydrogen sulfide generation, preferably hydrogen sulfide is generated in a maximum of 0.5 equivalents relative to the 3-mercaptopropion ester.                     

b) N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드 제조b) N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide

본 단계는 수용액 또는 유기용매 내에서 상기 a)단계에서 제조된 N-치환-3-머캅토프로피온아미드를 산화제와 산화반응시켜 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드를 제조하는 단계이다(반응식 2).In this step, N-substituted-3-mercaptopropionamide prepared in step a) is oxidized in an aqueous solution or an organic solvent to oxidize N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide. Preparing step (Scheme 2).

[반응식 2]Scheme 2

Figure 112003009402035-pat00008
Figure 112003009402035-pat00008

상기 산화제는 요오드, 공기, 산소, 또는 과산화수소 수용액 등을 사용할 수 있다. The oxidant may be iodine, air, oxygen, hydrogen peroxide aqueous solution or the like.

상기 산화제로 기체인 산소나 공기를 사용할 경우에는 산화시 미약한 발열로 반응온도 조절이 용이하며, 요오드를 사용할 경우에는 과산화되는 부반응이 발생하지 않으며, 과산화수소 수용액을 사용할 경우에는 반응의 조절이 용이하고 안전성 및 환경적 측면에서도 우수한 효과를 거둘 수 있다. 특히, 반응물의 양이 증가하여 반응 효율이 저하되는 문제점을 피하기 위하여 상기 과산화수소 수용액은 적어도 10 중량%의 농도인 것을 사용하는 것이 바람직하다.When using oxygen or air as gas as the oxidant, the reaction temperature is easily controlled due to the slight exotherm during oxidation, and when iodine is used, side reactions that do not occur peroxide do not occur, and when the aqueous hydrogen peroxide solution is used, the reaction is easily controlled. In terms of safety and environment, it can also have an excellent effect. In particular, the hydrogen peroxide aqueous solution is preferably used at a concentration of at least 10% by weight in order to avoid the problem that the amount of the reactant increases to decrease the reaction efficiency.

상기 산화제는 N-치환-3-머캅토프로피온아미드에 대하여 산소기준으로 0.5 내지 5.5 당량으로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 0.5 당량 미만일 경우에는 잔류한 머캅탄에 의해 부반응이 발생한다는 문제점이 있으며, 5.5 당량을 초과할 경우에는 과산화된 부반응물이 잔류하게 된다는 문제점이 있다.The oxidizing agent is preferably included in 0.5 to 5.5 equivalents based on oxygen relative to N-substituted-3-mercaptopropionamide. If the content is less than 0.5 equivalents, there is a problem in that a side reaction occurs by the remaining mercaptan, and if it exceeds 5.5 equivalents, there is a problem in that peroxidized side reactions remain.

상기 반응시 수용액 또는 유기용매를 첨가하지 않을 경우에는 교반상 문제를 야기할 수 있다.If the aqueous solution or the organic solvent is not added during the reaction, it may cause agitation.

상기 유기용매는 상기 a)단계의 N-치환-3-머캅토프로피온아미드 제조시 사용한 유기용매와 동일한 것을 사용할 수 있다. The organic solvent may be the same as the organic solvent used in the preparation of N-substituted-3-mercaptopropionamide of step a).

상기 반응은 약 0.5 시간 동안 실시되는 것이 바람직하다.The reaction is preferably carried out for about 0.5 hours.

상기 화학식 1, 화학식 2, 및 화학식 3에서 X 및 Z는 수소이고, Y는 메틸기와 옥틸기인 것이 바람직한 바, 일례로 본 발명에 따라 3-머캅토메틸프로피온 에스테르를 메틸아민 또는 옥틸아민 용액, 및 무기염을 반응시켜 N-메틸-3-머캅토프로피온 아미드를 제조하고, 상기 N-메틸-3-머캅토프로피온아미드를 산화제로 산화반응시켜 N,N'-디메틸-3,3'-디티오디프로피온아미드를 제조할 수 있다.In Formula 1, Formula 2, and Formula 3, X and Z are hydrogen, and Y is a methyl group and an octyl group. For example, 3-mercaptomethylpropion ester according to the present invention may be a methylamine or octylamine solution, and Inorganic salts were reacted to prepare N-methyl-3-mercaptopropionamide, and the N-methyl-3-mercaptopropionamide was oxidized with an oxidizing agent to form N, N'-dimethyl-3,3'-dithiodi. Propionamide can be prepared.

상기와 같은 본 발명의 제조방법에 따르면 N-치환-3-머캅토프로피온아미드 제조시 뿐만 아니라, 황화수소기체 자체의 강한 부식성, 생체 유독성, 자극적인 악취로 인하여 공정상 매우 위험한 물질로 작용하는 황화수소를 억제함으로써 안전성 및 환경적 측면에서도 우수한 효과를 거둘 수 있으며, 반응의 조절이 용이하고, 동시에 고순도의 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드 및 치환된 3-이소티아졸론을 고수율로 수득할 수 있는 잇점이 있다.According to the production method of the present invention as described above, not only in the production of N-substituted-3-mercaptopropionamide, but also hydrogen sulfide acting as a very dangerous substance in the process due to the strong corrosiveness, biotoxicity and irritating odor of hydrogen sulfide gas itself. By suppressing it can have an excellent effect in terms of safety and environment, and it is easy to control the reaction and at the same time high purity N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide and substituted 3-isothiazolone There is an advantage that can be obtained in high yield.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to the following examples.

[실시예]EXAMPLE

실시예 1Example 1

상온에서 교반기와 응축기가 장착된 유리반응기에 3-머캅토메틸 프로피온 에스테르 60 g, n-옥틸아민 용액 129 g, 및 무기염으로 아황산 나트륨 1 g을 가하였다. 이를 무용매 상태로 반응기내 온도를 5 ℃로 유지하면서 반응시켜 N-옥틸-3-머캅토프로피온아미드를 수득하였다. 여기에 용매로 메탄올 200 g을 가한 후, 기체 산기관을 장착하여 산화제로 산소 8.5 g을 투입하고 산화반응시켜 고체 N,N'-디메틸-3,3'-디티오디프로피온아미드를 수득하였다.60 g of 3-mercaptomethyl propion ester, 129 g of n-octylamine solution, and 1 g of sodium sulfite were added to a glass reactor equipped with a stirrer and a condenser at room temperature. This reaction was carried out in a solvent-free state while maintaining the temperature in the reactor at 5 ° C. to obtain N-octyl-3-mercaptopropionamide. After adding 200 g of methanol as a solvent, 8.5 g of oxygen was added as an oxidizing agent by attaching a gas diffuser, followed by oxidation to obtain solid N, N'-dimethyl-3,3'-dithiodipropionamide.

실시예 2Example 2

상기 실시예 1에서 N-옥틸-3-머캅토프로피온아미드 제조시 반응기내 온도를 25 ℃로 유지한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 고체 N,N'-디메틸-3,3'-디티오디프로피온아미드를 수득하였다.In the same manner as in Example 1, except that the temperature in the reactor was maintained at 25 ℃ when N-octyl-3-mercaptopropionamide was prepared in Example 1, the solid N, N'-dimethyl-3,3 '-Dithiodipropionamide was obtained.

실시예 3Example 3

상기 실시예 1에서 N-옥틸-3-머캅토프로피온아미드 제조시 반응기내 온도를 50 ℃로 유지한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 고체 N,N'-디메틸-3,3'-디티오디프로피온아미드를 수득하였다.In the same manner as in Example 1, except that the temperature in the reactor was maintained at 50 ° C. to prepare N-octyl-3-mercaptopropionamide in Example 1, the solid N, N′-dimethyl-3,3 '-Dithiodipropionamide was obtained.

비교예 1Comparative Example 1

상기 실시예 1에서 N-옥틸-3-머캅토프로피온아미드 제조시 반응기내 온도를 80 ℃로 유지한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 고체 N,N'-디메틸-3,3'-디티오디프로피온아미드를 수득하였다.In Example 1, except that N-octyl-3-mercaptopropionamide was prepared in the same manner as in Example 1 except that the temperature in the reactor was maintained at 80 ° C., the solid N, N′-dimethyl-3,3 '-Dithiodipropionamide was obtained.

비교예 2Comparative Example 2

상기 실시예 1에서 N-옥틸-3-머캅토프로피온아미드 제조시 무기염인 아황산 나트륨을 첨가하지 않고, 반응기내 온도를 50 ℃로 유지한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 고체 N,N'-디메틸-3,3'-디티오디프로피온아미드를 수득하였다.In Example 1, N-octyl-3-mercaptopropionamide was prepared in the same manner as in Example 1, except that sodium sulfite, which is an inorganic salt, was not added and the temperature in the reactor was maintained at 50 ° C. N, N'-dimethyl-3,3'-dithiodipropionamide was obtained.

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 또는 2에서 수득한 고체 N,N'-디메틸-3,3'-디티오디프로피온아미드를 이용하여 하기의 방법으로 순도, 수율, 반응전환율, 및 황화수소 생성량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.Purity, yield, reaction conversion rate, and hydrogen sulfide production amount were determined using the solid N, N'-dimethyl-3,3'-dithiodipropionamide obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 or 2 by the following method. It measured and the result is shown in following Table 4.

ㄱ) 순도 - HPLC로 분석하였다.A) Purity-analyzed by HPLC.

ㄴ) 수율 - 여과액으로 회수되는 출발물질의 양을 정량하여 합산하여 계산하였다.B) Yield-Calculated by quantifying and summing the amount of starting material recovered in the filtrate.

ㄷ) 반응 전환율 - 반응진행하는 동안 발생된 메탄올량을 하기 표 1에 나타낸 방법에 따라 가스크로마토그래피로 정량분석하여 아마이드화 정반응의 반응전환율을 측정하였다.C) Reaction Conversion Rate—The amount of methanol generated during the reaction was quantitatively analyzed by gas chromatography according to the method shown in Table 1 to determine the reaction conversion rate of the amidated reaction.

컬럼column STABILWAX-DB, CAM 또는 이와 동등한 규격의 컬럼STABILWAX-DB, CAM, or equivalent column 컬럼 온도Column temperature 40 ℃ (1분) → 10 ℃ (1분) → 240 ℃ (2분)40 ° C (1 min) → 10 ° C (1 min) → 240 ° C (2 min) 시료도입부 온도Sample introduction temperature 200 ℃200 ℃ 검출기 온도Detector temperature 250 ℃250 ℃ 검량선 작성Create calibration curve 메탄올 표준품을 증류수에 녹여 0.1~1.0 ㎎/L로 3 가지 농도 이상을 조제하여 1 ㎕씩을 가스크로마토그래프에 주입하여 나타나는 피크의 높이 또는 면적을 측정하여 검량선을 작성한다.Dissolve the methanol standard in distilled water, prepare three or more concentrations at 0.1 ~ 1.0 mg / L, and inject 1 μl into the gas chromatograph to measure the height or area of the peaks.

ㄹ) 황산수소 발생량 - 하기 표 2 및 표 3의 황화수소 흡광광도법(메틸렌블루법)에 따라 반응기 상부의 응축기를 통과시켜 포집된 양을 정량하여 측정하였다. D) Hydrogen sulfate generation amount-The amount collected through the condenser at the top of the reactor was measured according to the hydrogen sulfide absorbance spectroscopy (Table 2) and Table 3 below.                     

황화수소 정량 흡광광도법 (메틸렌블루법)Hydrogen sulfide quantitative absorbance method (methylene blue method) 시료sample 흡수액Absorbent 황화아연(ZnSO4·7H2O) 5 g을 물 약 500 mL에 녹이고, 여기에 수산화나트륨 6 g을 물 약 300 mL에 녹인 용액을 가하였다. 그 다음 황산암모늄 70 g을 저으면서 가하고, 수산화아연의 침전이 녹으면 물을 가하여 전량을 1 L로 하였다.5 g of zinc sulfide (ZnSO 4 · 7H 2 O) was dissolved in about 500 mL of water, and a solution of 6 g of sodium hydroxide in about 300 mL of water was added thereto. Then, 70 g of ammonium sulfate was added with stirring. When the precipitate of zinc hydroxide was dissolved, water was added to make the total amount to 1 L. p-아미노디메틸아닐린 용액p-aminodimethylaniline solution p-아미노디메틸아닐린-2-염산염 0.1 g을 진한 황산(1% 황산 + 3% 물) 100 mL에 용해시켜 준비하였다.0.1 g of p-aminodimethylaniline-2-hydrochloride was prepared by dissolving in 100 mL of concentrated sulfuric acid (1% sulfuric acid + 3% water). 염화제이철 용액Ferric Chloride Solution 염화제이철(FeCl3·6H2O) 1 g을 묽은 황산(1% 황산 + 99% 물) 100 mL에 용해시켜 준비하였다.1 g of ferric chloride (FeCl 3 .6H 2 O) was prepared by dissolving in 100 mL of dilute sulfuric acid (1% sulfuric acid + 99% water). 황화수소 표준액Hydrogen sulfide standard solution 황화나트륨 약 1 g을 물에 녹여서 100 mL로 하고, 이를 10 mL 취하여 요오드 용액(N/10) 25 mL와 염산 1 mL를 가하고 뚜껑을 닫아 10 분간 방치한 후, 녹말지시약을 가하여 N/10 티오황산나트륨 용액으로 적정하였다. 이때의 적정값을 a mL로 하고, 별도로 바탕시험을 하여 그의 적정값을 b mL로 하였다.
황산나트륨 용액{89.3/(b-a)f} mL(여기서 f는 N/10 티오황산나트륨 용액의 역가)를 취하고 물을 가하여 100 mL로 하고, 이를 5 mL 취하여 여기에 흡수액을 가하여 1 mL로 하여 황산수소표준액으로 하였다.
이때, 황화수소표준액 1 mL는 H2S 0.5 ㎕ (0 ℃, 760 ㎜Hg)에 상당한다.
Dissolve about 1 g of sodium sulfide in water to make 100 mL. Take 10 mL of this solution, add 25 mL of iodine solution (N / 10) and 1 mL of hydrochloric acid, close the lid, and leave for 10 minutes. Add starch reagent and add N / 10 Thio Titrated with sodium sulfate solution. The titration value at this time was made into a mL, and the background test was carried out separately, and the titration value was made into b mL.
Take sodium sulfate solution {89.3 / (ba) f} mL (where f is the titer of N / 10 sodium thiosulfate solution), add water to make 100 mL, add 5 mL of this solution, and add absorbent solution to make 1 mL. It was made.
At this time, 1 mL of hydrogen sulfide standard solution corresponds to 0.5 μl of H 2 S (0 ° C., 760 mmHg).
요오드 용액(N/10)Iodine solution (N / 10) 요오드화 칼륨 40 g에 물 약 25 mL를 가하여 용해시킨 후, 요오드 약 13 g을 가하고 다시 물 약 1 L와 염산 3 방울을 가하여 준비하였다.After dissolving by adding about 25 mL of water to 40 g of potassium iodide, about 13 g of iodine was added, and about 1 L of water and 3 drops of hydrochloric acid were added thereto. N/10 티오환산나트륨 용액N / 10 sodium thiorate solution 4.2.1(3)에 따라 준비하였다.Prepared according to 4.2.1 (3).

황화수소 정량 흡광광도법 (메틸렌블루법)Hydrogen sulfide quantitative absorbance method (methylene blue method) 분석용 시료용액 제조Preparation of Sample Solution for Analysis 시료의 흡인을 끝낸 후, 내용액을 250 mL 플라스크에 옮기고 흡수병을 흡수액으로 씻어서 합친 다음, 다시 흡수액을 가하여 250 mL로 하여 분석용 시료 용액으로 하였다. 이때, 상기 조작은 모두 직사일광을 피하여 실시하였다. 다만, 이와 같이하여 제조한 황화수소의 농도가 0.5 ㎕/mL 이상인 경우에는 용액의 일부를 취하고 흡수액으로 묽게 하여 분석용 시료 용액으로 하였다.After the aspiration of the sample was completed, the contents solution was transferred to a 250 mL flask, the absorbent bottle was washed with the absorbent solution, combined, and then the absorbent solution was added to make 250 mL to prepare a sample solution for analysis. At this time, the above operation was all performed to avoid direct sunlight. However, in the case where the concentration of the hydrogen sulfide thus prepared was 0.5 µl / mL or more, a part of the solution was taken and diluted with an absorbent solution to prepare a sample solution for analysis. 시험방법Test Methods 분석용 시료 용액과 황화수소 표준액을 각각 20 mL 씩 25 mL 메스플라스크에 취하고, p-아미노디메틸아닐린 용액 2 mL를 가한 다음, 뚜껑을 닫아 조용히 뒤집어서 혼합하고(흔들어서는 안됨), 곧 염화제이철 용액 1 mL를 가하여 다시 뚜껑을 닫아 조용히 뒤집어서 혼합한 다음, 물을 넣어 25 mL로 하였다. 이를 상온 부근의 일정온도에서 30 분간 보존한 다음, 10 ㎜ 셀에 옮겨 광전광도계 또는 광전분광 광도계로 파장 670 ㎚ 부근의 흡광도를 각각 측정하였다. 이때, 대조액은 흡수액에 대하여 같은 방법으로 조작한 것을 사용하였다.Take analytical sample solution and hydrogen sulfide standard solution into a 25 mL volumetric flask of 20 mL each, add 2 mL of p-aminodimethylaniline solution, close the lid and mix gently (but not shake), and immediately add 1 mL of ferric chloride solution. Was added, the lid was closed again, the mixture was gently turned over and mixed, and water was added to make 25 mL. This was preserved for 30 minutes at a constant temperature near room temperature, and then transferred to a 10 mm cell, and the absorbance at wavelength 670 nm was measured with a photophotometer or a photospectrometer. At this time, the control solution was used in the same manner as for the absorbing solution. 계산Calculation C(시료중 황산수소 농도, ppm) =[0.5 × (A / As) × 250 × n] / Vs
C'(시료 중 황산수소 농도, %) = C / 10000
Vs : 건조시료 가스량(??)
n : 분석용 시료용액 250 mL를 조제한 다음 다시 묽게한 경우의 희석배수
A : 분석용 시료용액의 흡광도
As : 황화수소 표준액의 흡광도
C (concentration of hydrogen sulfate in the sample, ppm) = [0.5 × (A / As) × 250 × n] / Vs
C '(concentration of hydrogen sulfate in the sample,%) = C / 10000
Vs: dry sample gas volume
n: Dilution factor when 250 mL of analytical sample solution was prepared and diluted again
A: Absorbance of Sample Solution for Analysis
As: absorbance of hydrogen sulfide standard solution

구분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 순도water 9898 9595 9292 6565 8585 최종수율 (%)Final yield (%) 9898 9494 9191 5656 8787 반응 전환율 (%)Reaction Conversion Rate (%) 8787 9090 9393 8585 9090 황화수소 생성량 (g)Hydrogen Sulfide Production (g) 0.170.17 0.780.78 1.51.5 5.25.2 2.12.1

상기 표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 제조한 실시예 1 내지 3이 비교예 1 또는 2와 비교하여 황화수소 생성량이 적었으며, 이에 따라 반응산물인 N,N'-디치환-3,3'-디티오디프로피온아미드의 순도와 수율이 증가함을 확인할 수 있 었다. 또한, 비교예 1과 같이 반응온도를 70 ℃ 이상으로 상승시켰을 경우에는 반응속도 증가로 황화수소에 의한 연쇄적 부반응이 증가하여 고체성상 불순물이 생성되고, 이에 따라 N,N'-디치환-3,3'-디티오디프로피온아미드의 순도 및 수율을 저하시킴을 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라, 비교예 2와 같이 동일한 온도조건일지라도 무기염을 사용하지 않은 경우 N,N'-디치환-3,3'-디티오디프로피온아미드 순도 및 수율이 저하됨을 확인할 수 있었다.As shown in Table 4, Examples 1 to 3 prepared according to the present invention had a smaller amount of hydrogen sulfide than Comparative Examples 1 or 2, and thus the reaction product N, N'-disubstituted-3,3 It was confirmed that the purity and yield of the '-dithiodipropionamide was increased. In addition, when the reaction temperature is increased to 70 ° C. or more as in Comparative Example 1, a chain side reaction caused by hydrogen sulfide increases due to an increase in reaction rate, thereby producing solid impurities, and thus N, N′-disubstituted-3, It was confirmed that the purity and yield of 3'-dithiodipropionamide were lowered. In addition, even when the inorganic salt was not used even at the same temperature conditions as in Comparative Example 2, it was confirmed that the purity and yield of N, N'-disubstituted-3,3'-dithiodipropionamide were lowered.

본 발명에 따르면 N-치환-3-머캅토프로피온아미드 제조시 뿐만 아니라, 황화수소기체 자체의 강한 부식성, 생체 유독성, 자극적인 악취로 인하여 공정상 매우 위험한 물질로 작용하는 황화수소를 억제함으로써 안전성 및 환경적 측면에서도 우수한 효과를 거둘 수 있으며, 반응의 조절이 용이하고, 동시에 고순도의 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드 및 치환된 3-이소티아졸론을 고수율로 수득할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, not only in the production of N-substituted-3-mercaptopropionamide, but also by inhibiting hydrogen sulfide, which acts as a very dangerous substance in the process due to the strong corrosiveness, biotoxicity and irritating odor of the hydrogen sulfide gas itself. In terms of excellent effects, it is easy to control the reaction and at the same time obtain high purity N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide and substituted 3-isothiazolone in high yield. It can be effective.

Claims (8)

N,N'-디치환-3,3'-디티오디프로피온아미드의 제조방법에 있어서,In the method for producing N, N'-disubstituted-3,3'-dithiodipropionamide, a) 하기 화학식 3으로 표시되는 3-머캅토프로피온 에스테르, 액체 상태의 아민, 및 무기염을 5 내지 70 ℃의 온도에서 반응시켜 하기 화학식 2로 표시되는 N-치환-3-머캅토프로피온아미드를 제조하는 단계; 및a) N-substituted-3-mercaptopropionamide represented by the following formula (2) by reacting the 3-mercaptopropion ester represented by the following formula (3), a liquid amine, and an inorganic salt at a temperature of 5 to 70 ℃ Manufacturing step; And b) 상기 a)단계에서 제조된 N-치환-3-머캅토프로피온아미드를 산화제와 산화반응시켜 하기 화학식 1로 표시되는 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드를 제조하는 단계b) N-substituted-3-mercaptopropionamide prepared in step a) is oxidized with an oxidizing agent to prepare N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide represented by the following Chemical Formula 1 Steps to 를 포함하는 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드의 제조방법:Method for producing N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide comprising: [화학식 1][Formula 1]
Figure 112010026402593-pat00009
Figure 112010026402593-pat00009
[화학식 2][Formula 2]
Figure 112010026402593-pat00010
Figure 112010026402593-pat00010
[화학식 3](3)
Figure 112010026402593-pat00011
Figure 112010026402593-pat00011
상기 화학식 1, 화학식 2, 및 화학식 3의 식에서,In Formula 1, Formula 2, and Formula 3, X, 및 Z는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 최대 8의 알킬기이고,X, and Z are each independently hydrogen or an alkyl group having up to 8 carbon atoms, Y는 수소, 탄소수 1~18의 알킬기, 탄소수 최대 10의 시클로알킬기, 탄소수 최대 10의 알알킬기, 탄소수 최대 10의 아릴기, 할로겐이 치환된 아릴기, 탄소수 최대 8의 알킬이 치환된 아릴기, 탄소수 최대 8의 알콕시가 치환된 아릴기, 시아노 알킬기, 카르보알콕시알킬기, 할로알킬기, 알콕시알킬기, 탄소수 최대 12의 아릴옥시알킬기, 탄소수 최대 12의 알알콕시알킬기, 디알킬아미노알킬기, 탄소수 최대 8의 알킬아실기, 탄소수 최대 8의 알킬술폰기, 탄소수 최대 10의 아릴술폰기, 시아노기, 또는 카바모일기이다.Y is hydrogen, an alkyl group of 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group of up to 10 carbon atoms, an alalkyl group of up to 10 carbon atoms, an aryl group of up to 10 carbon atoms, an aryl group substituted with halogen, an aryl group substituted with alkyl of up to 8 carbon atoms, An aryl group substituted by alkoxy of up to 8 carbon atoms, cyano alkyl group, carboalkoxyalkyl group, haloalkyl group, alkoxyalkyl group, aryloxyalkyl group of up to 12 carbon atoms, alkoxyalkyl group of up to 12 carbon atoms, dialkylaminoalkyl group, up to 8 carbon atoms An alkylacyl group, an alkyl sulfone group having up to 8 carbon atoms, an aryl sulfone group having up to 10 carbon atoms, a cyano group, or a carbamoyl group.
제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 a)단계의 액체 상태의 아민이 3-머캅토프로피온 에스테르에 대하여 1 내지 2 당량으로 포함되는 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드의 제조방법.A method for producing N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide, wherein the liquid amine of step a) is included in 1 to 2 equivalents relative to 3-mercaptopropion ester. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 a)단계의 무기염이 아황산 이온을 포함하는 Na2SO3, K2SO3 , 및 NaHSO3로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드의 제조방법.N, N'-disubstituted-3,3'-dithio, wherein the inorganic salt of step a) is at least one selected from the group consisting of Na 2 SO 3 , K 2 SO 3 , and NaHSO 3 containing sulfite ions Method for preparing propionamide. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 a)단계의 무기염이 3-머캅토프로피온 에스테르에 대하여 0.01 내지 0.5 당량으로 포함되는 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드의 제조방법.Method for preparing N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide wherein the inorganic salt of step a) is contained in an amount of 0.01 to 0.5 equivalents based on 3-mercaptopropion ester. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 a)단계의 반응이 메탄올, 에탄올, 클로로벤젠, 아세토니트릴, 디클로로메탄, 톨루엔, 1-부탄올, 메틸렌 클로라이드, 클로로포름, 헥산, 시클로헥산, 및 벤젠으로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 유기용매, 물, 또는 무용매 하에서 실시되는 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드의 제조방법.The organic solvent selected from the group consisting of methanol, ethanol, chlorobenzene, acetonitrile, dichloromethane, toluene, 1-butanol, methylene chloride, chloroform, hexane, cyclohexane, and benzene; A method for producing N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide carried out under water or solvent-free. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 a)단계의 3-머캅토프로피온 에스테르, 액체 상태의 아민, 및 무기염을 반응시 황화수소가 3-머캅토프로피온 에스테르에 대하여 최대 0.5 당량으로 생성되는 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드의 제조방법.N, N'-disubstituted-3,3 in which hydrogen sulfide is produced at a maximum of 0.5 equivalents to 3-mercaptopropion ester when the 3-mercaptopropion ester, the liquid amine, and the inorganic salt of step a) are reacted Method for preparing '-dithiopropionamide. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 b)단계의 산화제가 요오드, 공기, 산소, 및 과산화수소 수용액으로 이 루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드의 제조방법.The method of producing N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide selected from the group consisting of iodine, air, oxygen, and hydrogen peroxide aqueous solution. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 b)단계의 산화제가 N-치환-3-머캅토프로피온아미드에 대하여 산소기준으로 0.5 내지 5.5 당량으로 포함되는 N,N'-디치환-3,3'-디티오프로피온아미드의 제조방법.Method for producing N, N'-disubstituted-3,3'-dithiopropionamide that the oxidizing agent of step b) is contained in 0.5 to 5.5 equivalents based on oxygen relative to N-substituted-3-mercaptopropionamide.
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