KR101574441B1 - Process for Preparing N-Guanylurea Dinitramide(GUDN) from Metformin - Google Patents

Process for Preparing N-Guanylurea Dinitramide(GUDN) from Metformin Download PDF

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윤여민
윤선경
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Abstract

The present invention relates to a method capable of simply preparing guanylurea dinitramide (GUDN) at low cost by reacting and purifying dinitramide salt such as ammonium dinitramide (ADN) or the like without separating guanylurea after oxidatively biodegrading using a biological sludge method and synthesizing guanylurea, which is an intermediate product, in the presence of air or oxygen, by using metformin as a starting material.

Description

메트포민으로부터 구아닐우레아 디니트라마이드의 제조방법{Process for Preparing N-Guanylurea Dinitramide(GUDN) from Metformin}Technical Field [0001] The present invention relates to a method for preparing guanylureadinitramide from metformin, which process comprises preparing N-guanylurea dinitramide (GUDN) from metformin,

본 발명은 메트포민(Metformin)으로부터 구아닐우레아 디니트라마이드(N-Guanylurea Dinitramide, GUDN)를 제조하는 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 메트포민을 출발물질로 하여 공기, 산소, 과산화물, 오존 중 어느 하나의 존재 하에 중간체인 구아닐우레아(Guanylurea)를 생물학적 오니법으로 산화적 생분해하여 합성한 후에, 구아닐우레아를 따로 분리할 필요 없이 암모늄 디니트라미드(Ammonium dinitramide, ADN) 등과 같은 디니트라미드염과 반응시켜 정제함으로써 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for preparing N-Guanylurea Dinitramide (GUDN) from Metformin. More particularly, the present invention relates to a method for producing a compound of formula (I), which comprises, as a starting material, metformin biodegradation of guanylurea as an intermediate in the presence of at least one of air, oxygen, peroxide and ozone, (GUDN) by reacting it with a dinitamide salt such as ammonium dinitramide (ADN) or the like without purification.

구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN, C2H7N7O5)는 추진제나 둔감 화약, 자동차용 에어백 등에 사용되는 화약 성분으로서, 물에 대한 낮은 용해도, 낮은 민감성(충격, 마찰감도), 독성과 흡습성이 없으며, 뛰어난 열적 안정성(큰 활성화 에너지) 등의 특성을 가지는 고에너지 물질의 하나이고, 백색 결정형 분말이다.Guanyl ureadinitamide (GUDN, C 2 H 7 N 7 O 5 ) is a propellant used in propellants, insolubilizing agents and automotive airbags. It has low solubility in water, low sensitivity (impact, friction sensitivity) And is not hygroscopic, and has excellent thermal stability (large activation energy). It is a white crystalline powder.

구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 화학적으로 합성하는 방법은 여러 가지가 알려져 있으나, 그 중 대표적으로 미국특허 제6,291,711호(2001. 9. 18.)에는 물에 묽은 황산을 적하하여 pH를 5~7로 조절한 다음 구아닐우레아 설페이트를 상기 물에 용해시켜 용액으로 한 후에 물에 용해된 암모늄 디니트라마이드(ADN)을 첨가 반응시킴으로써 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 그러나 상기 방법은 화학적인 방법으로서 출발물질인 구아닐우레아 설페이트를 용해 시에 물에 황산을 적하시켜 pH를 5~7로 조절하는데, 이때 사용한 황산이 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN) 합성 반응 중에 부산물로서 유해물질인 황산암모늄이 생성되므로 이를 제거하기 위한 별도 수단이 필요하여 공정이 복잡하고 제조비용이 많이 소요되는 등 문제가 있다. Several methods for chemically synthesizing guanyl ureadinitamide (GUDN) have been known, but among them, US Patent No. 6,291,711 (Sep. 18, 2001) discloses a method in which diluted sulfuric acid is added dropwise to water to adjust the pH to 5 (GUDN) is prepared by dissolving guanylurea sulfate in water to prepare a solution, and then adding ammonium dinitramide (ADN) dissolved in water to prepare guanylureadinitamide (GUDN). . However, as a chemical method, when sulfuric acid is added dropwise to water to dissolve guanyl ureasulfate as a starting material, the pH is adjusted to 5 to 7, in which sulfuric acid is used during the synthesis reaction of guanyl ureadinitamide (GUDN) As a by-product, ammonium sulfate, which is a harmful substance, is generated. Therefore, there is a problem that the process is complicated and the manufacturing cost is high because separate means are required to remove it.

따라서 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 화학적인 방법이 아닌 생물학적 활성오니법을 이용하여 간단하고 저 비용으로 합성할 수 있는 새로운 제조방법의 개발이 시급한 실정이다.
Therefore, it is urgent to develop a novel method for synthesizing guanyl ureadinitamide (GUDN) in a simple and low-cost manner by using a biologically active sludge method instead of a chemical method.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 화학구조가 유사한 당뇨병 치료제인 메트포민으로부터 화학적인 방법이 아닌 생물학적 활성오니법을 이용하여 간단하고 저 비용으로 합성할 수 있는 새로운 제조방법의 제공을 그 과제로 한다.
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method for synthesizing guanyl ureadinitamide (GUDN) from metformin, a diabetic therapeutic agent having similar chemical structure, by a simple and low- And to provide a new manufacturing method that can be used as a manufacturing method.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 a) 물 1000중량부에 메트포민(Metformin) 17중량부를 용해시켜 메트포민 용액을 얻는 제 1단계; b) 물 100중량부에 염화암모늄(NH4Cl) 3.85중량부, 인산이수소나트륨(NaH2PO4) 3.34중량부, 인산이수소칼륨(KH2PO4) 0.85중량부, 인산수소이칼륨(K2HPO4) 2.18중량부를 각각 혼합 용해시켜 영양염 용액을 얻는 제 2단계; c) 상기 제 1단계에서 얻은 메트포민 용액 1ℓ에 상기 제 2단계에서 얻은 영양염 용액과 오니를 각각 15~20㎖씩 첨가한 후에 산소(O2)를 25~30㎎/ℓ로 유지하도록 계속 주입하면서 교반한 다음 28일 동안 배양하면서 반응시켜 구아닐우레아(Guanylurea) 용액을 얻는 제 3단계; d) 상기 제 3단계에서 얻은 구아닐우레아 용액 1ℓ에 암모늄디니트라마이드(ADN) 수용액 32.2g을 첨가하여 교반하면서 반응시켜 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 생성시키는 제 4단계; e) 제 4단계에서 생성된 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 필터로 분리하여 얻은 결정을 물로 세척하여 건조시키는 제 5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 메트포민으로부터 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)의 제조방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for preparing a metformin solution, comprising the steps of: a) dissolving 17 parts by weight of metformin in 1000 parts by weight of water to obtain a metformin solution; b) Into 100 parts by weight of water were added 3.85 parts by weight of ammonium chloride (NH 4 Cl), 3.34 parts by weight of sodium dihydrogenphosphate (NaH 2 PO 4 ), 0.85 part by weight of potassium dihydrogenphosphate (KH 2 PO 4 ) K 2 HPO 4 ) were mixed and dissolved to obtain a nutrient solution; c) 15 to 20 ml of the nutrient solution and sludge obtained in the second step were added to 1 l of the metformin solution obtained in the first step, and then continuously injected to maintain oxygen (O 2 ) at 25 to 30 mg / l Stirring for 28 days to obtain a guanylurea solution; d) adding 32.2 g of an aqueous solution of ammonium dinitramide (ADN) to 1 liter of the guanylurea solution obtained in the third step and reacting with stirring to produce guanylureadinitamide (GUDN); e) separating the guanylureadinitramide (GUDN) produced in the fourth step with a filter, and washing the obtained crystals with water, followed by drying, to obtain guanylureadinitramide (GUDN ). ≪ / RTI >

한편, 본 발명에 의한 그 밖의 구체적인 과제의 해결수단은 발명의 상세한 설명에 기재되어 있다.
Means for solving the other specific problems according to the present invention are described in the detailed description of the invention.

본 발명에 의한 메트포민으로부터 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)의 제조방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.The method for producing guanyl ureadinitramide (GUDN) from metformin according to the present invention has the following effects.

첫째, 출발물질인 메트포민은 유통기한이 다되거나 불량으로 폐기 처리되는 의약품을 사용하므로 폐자원을 재활용할 수 있으며, 황산 사용에 의한 부산물인 황산암모늄이 생성되지 않아 이를 제거할 필요가 없으므로 제조비용의 절감이 가능하다.First, metformin, which is a starting material, uses drugs that are expired or are discarded due to defects, so that waste resources can be recycled. Since ammonium sulfate, which is a by-product of sulfuric acid, is not produced, Reduction is possible.

둘째, 중간체인 구아닐우레아(Guanylurea)를 하수, 식료품 폐수의 오니 등 제한을 두지 않아 다양한 미생물로써 생분해하여 합성한 후에 구아닐우레아를 따로 분리할 필요가 없이 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 제조할 수 있으므로 제조공정이 간단한 장점이 있다.
Second, it is possible to synthesize guanylurea (guanylurea) as a variety of microorganisms without restriction, such as sewage, food wastewater sludge, and then synthesize guanylureadinitamide (GUDN) without the need for separate separation of guanylurea There is a merit that the manufacturing process is simple.

도 1은 본 발명에 의한 메트포민의 분해 및 구아닐우레아 합성의 용존유기탄소(DOC) 측정을 나타내는 그래프이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a graph depicting dissolved organic carbon (DOC) measurement of metformin degradation and guanyl urea synthesis according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 메트포민(Metformin)으로부터 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)의 제조방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for preparing guanyl ureadinitramide (GUDN) from metformin according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 메트포민(Metformin)으로부터 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)의 제조방법은, a) 물 1000중량부에 메트포민(C4H11N5) 17중량부를 용해시켜 메트포민 용액을 얻는 제 1단계; b) 물 100중량부에 염화암모늄(NH4Cl) 3.85중량부, 인산이수소나트륨(NaH2PO4) 3.34중량부, 인산이수소칼륨(KH2PO4) 0.85중량부, 인산수소이칼륨(K2HPO4) 2.18중량부를 각각 혼합 용해시켜 영양염 용액을 얻는 제 2단계; c) 상기 제 1단계에서 얻은 메트포민 용액 1ℓ에 상기 제 2단계에서 얻은 영양염 용액과 오니를 각각 15~20㎖씩 첨가한 후에 산소(O2)를 25~30㎎/ℓ로 유지하도록 계속 주입하면서 교반한 다음 28일 동안 배양하면서 반응시켜 구아닐우레아 용액을 생성시키는 제 3단계; d) 상기 제 3단계에서 생성된 구아닐우레아 용액 1ℓ에 암모늄디니트라마이드(ADN) 수용액 32.2g을 첨가하여 교반하면서 반응시켜 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 생성시키는 제4단계; e) 제 4단계에서 생성된 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 필터로 분리하여 얻은 결정을 물로 세척하여 건조시키는 제 5단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for preparing guanylureadinitramide (GUDN) from metformin according to the present invention comprises the steps of: a) dissolving 17 parts by weight of metformin (C 4 H 11 N 5 ) in 1000 parts by weight of water to obtain a metformin solution step; b) Into 100 parts by weight of water were added 3.85 parts by weight of ammonium chloride (NH 4 Cl), 3.34 parts by weight of sodium dihydrogenphosphate (NaH 2 PO 4 ), 0.85 part by weight of potassium dihydrogenphosphate (KH 2 PO 4 ) K 2 HPO 4 ) were mixed and dissolved to obtain a nutrient solution; c) 15 to 20 ml of the nutrient solution and sludge obtained in the second step were added to 1 l of the metformin solution obtained in the first step, and then continuously injected to maintain oxygen (O 2 ) at 25 to 30 mg / l Stirring the mixture for 28 days, and allowing to react to produce a guanylurea solution; d) adding 32.2 g of an aqueous solution of ammonium dinitramide (ADN) to 1 liter of the guanylurea solution produced in the third step and reacting with stirring to produce guanylureadinitamide (GUDN); e) separating the guanylureadinitramide (GUDN) produced in the fourth step with a filter, and washing the obtained crystals with water and drying the crystals.

상기 제 1단계 내지 제 5단계로 이루어지는 메트포민(Metformin)으로부터 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 제조하는 방법을 반응식으로 간략히 나타내면 다음과 같다.A method of preparing guanyl ureadinitramide (GUDN) from metformin of the first through fifth steps is briefly described as a reaction scheme.

Figure 112014110950522-pat00001
Figure 112014110950522-pat00001

먼저, 출발물질 중 하나인 메트포민(Metformin, N,N-Dimethyl imido dicarbon imidic diamide, C4H11N5)은 제2형 당뇨병의 치료 목적으로 투여되는 전문의약품으로서, 인체 내 및 일반적인 폐수나 폭기, 산소 공급 또는 오니만으로 잘 분해되지 않는 난분해성 물질이다. 이러한 난분해성 물질을 분해하는 방법으로 잔 웰렌스(Zahn Wellens) 시험이 있으나, 이 경우 활성오니만을 사용하므로 미생물이 제한적이다. First, metformin (N, N-Dimethyl imido dicarbon imidic diamide, C 4 H 11 N 5 ), one of the starting materials, is a special medicine to be administered for the treatment of type 2 diabetes. , An oxygen supply or a sludge. Zahn Wellens test is used as a method of decomposing such a decomposable substance, but microorganisms are limited because only activated sludge is used in this case.

본 발명에 따른 메트포민(Metformin)으로부터 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 제조하기 위한 준비단계는, 제 1단계에서 물 1000중량부에 메트포민 17중량부를 용해시켜 메트포민 용액을 얻는 것이며, 제 2단계로서 물 100중량부에 염화암모늄(NH4Cl) 3.85중량부, 인산이수소나트륨(NaH2PO4) 3.34중량부, 인산이수소칼륨(KH2PO4) 0.85중량부, 인산수소이칼륨(K2HPO4) 2.18중량부를 각각 혼합 용해시켜 영양염 용액을 얻는 것인데, 이때 제 2단계에서 얻는 영양염 용액의 pH는 7.0~7.5의 범위가 적당하다.The preparation step for preparing guanylureadinitramide (GUDN) from metformin according to the present invention is to obtain a metformin solution by dissolving 17 parts by weight of metformin in 1000 parts by weight of water in the first step, , 3.85 parts by weight of ammonium chloride (NH 4 Cl), 3.34 parts by weight of sodium dihydrogenphosphate (NaH 2 PO 4 ), 0.85 part by weight of potassium dihydrogenphosphate (KH 2 PO 4 ), and potassium dihydrogen phosphate (K 2 HPO 4 ) are mixed and dissolved to obtain a nutrient solution. In this case, the pH of the nutrient solution obtained in the second step is preferably in the range of 7.0 to 7.5.

이어서 제 3단계는 상기 제 1단계에서 얻은 메트포민 용액 1ℓ에 상기 제 2단계에서 얻은 영양염 용액과 오니를 각각 15~20㎖씩 첨가한 후에 산소(O2)를 25~30㎎/ℓ로 유지하도록 계속 주입하면서 교반한 다음 28일 동안 배양하면서 반응시켜 구아닐우레아 용액을 생성시키는 단계이다. 이때 상기 오니는 하수나 식품의 폐수로부터 얻을 수 있으며, 산소(O2)를 25~30㎎/ℓ으로 유지하는 대신에 공기 또는 오존을 30~35㎎/ℓ로 유지할 수 있고, 구아닐우레아(Guanylurea) 용액의 pH는 6.0~7.0인 것이 바람직하다.The third step is to add 15 to 20 ml of the nutrient solution and sludge obtained in the second step to 1 liter of the metformin solution obtained in the first step, and then maintain the oxygen (O 2 ) at 25 to 30 mg / l Stirring continuously while being injected, and reacting while culturing for 28 days to produce a guanylurea solution. At this time, the sludge can be obtained from wastewater of sewage or food, and instead of maintaining oxygen (O 2 ) at 25 to 30 mg / L, air or ozone can be maintained at 30 to 35 mg / L and guanylurea The pH of the guanylurea solution is preferably 6.0 to 7.0.

제 4단계는 상기 제 3단계에서 생성된 구아닐우레아 용액 1ℓ에 암모늄디니트라마이드(ADN) 수용액 32.2g을 첨가하여 230~250rpm으로 교반하면서 반응시켜 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 생성시키는데, 이때 필터를 이용하여 오니를 제거하는 것이 바람직하다.In the fourth step, 32.2 g of an aqueous solution of ammonium dinitramide (ADN) is added to 1 liter of the guanylurea solution produced in the third step and reacted with stirring at 230 to 250 rpm to produce guanylureadinitamide (GUDN) , It is preferable to remove the sludge using a filter.

제 5단계는 본원 발명에 의한 메트포민(Metformin)으로부터 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 제조하기 위한 마무리 단계로서, 상기 제 4단계에서 생성된 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 필터로써 용액으로부터 분리하여 얻은 결정을 물로 수회 세척하여 50℃에서 건조시킴으로써 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 제조할 수 있는데, 이때 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)의 수율은 60~65%이다.The fifth step is a finishing step for preparing guanylureadinitramide (GUDN) from metformin according to the present invention. The guanylureadinitramide (GUDN) produced in the fourth step is dissolved in a solution (GUDN) can be prepared by washing several times with water and drying at 50 ° C., wherein the yield of guanylureadinitramide (GUDN) is 60 to 65%.

본원 발명은 구아닐우레아 디니트라마이드를 합성하는 방법의 하나로 화학구조가 유사한 당뇨병 치료 성분중 하나인 메트포민을 출발물질로 하여 공기, 산소, 과산화물, 오존 중에서 선택된 어느 하나의 존재 하에 주요 중간체인 구아닐우레아(Guanylurea)를 생물학적 활성오니법으로 산화적 생분해하여 합성한 후에 따로 분리할 필요 없이 암모늄 디니트라미드(ADN) 등과 같은 디니트라마이드염과 반응시킨 후에 정제하여 목적물인 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 얻을 수 있다.The present invention relates to a method for synthesizing guanylureadinitramide, which comprises, as a starting material, metformin, which is one of the diabetic therapeutic ingredients having similar chemical structure, as a starting material, guanyl, which is a main intermediate in the presence of any one selected from air, oxygen, After synthesis of guanylurea by oxidative biodegradation using a biologically active sludge method, it is purified without isolation and then reacted with a dinitramide salt such as ammonium dinitamide (ADN) or the like to obtain the objective guanylureadinitamide GUDN) can be obtained.

이하에서는 본 발명을 다음의 구체적인 제조예 및 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예에 의하여 한정하는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of the following specific preparative examples and examples, but the present invention is not limited by the following examples.

<제조예> 메트포민 용액 및 영양염 용액&Lt; Preparation Example > Metformin solution and nutrient solution

먼저, 메트포민 용액은 물 1ℓ에 메트포민 17g을(메트포민의 DOC 42.5㎎/ℓ) 용해시켜 얻을 수 있었다. 상기 메트포민 용액의 pH는 6.3이다.First, the metformin solution was obtained by dissolving 17 g of metformin (DOC 42.5 mg / L of metformin) in 1 liter of water. The pH of the metformin solution is 6.3.

영양염 용액은 물 0.1ℓ에 염화암모늄 3.85g, 인산이수소나트륨 3.34g, 인산이수소칼륨 0.85g, 인산수소이칼륨 2.18g을 각각 혼합 용해시켜 얻을 수 있었다. 얻어진 영양염 용액의 pH는 7.2이다.
The nutrient solution was obtained by mixing and dissolving 3.85 g of ammonium chloride, 3.34 g of dihydrogenphosphate, 0.85 g of dihydrogenphosphate and 2.18 g of dibasic potassium phosphate in 0.1 L of water. The pH of the obtained nutrient solution is 7.2.

<실시예> 구아닐우레아 및 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)의 합성EXAMPLES Synthesis of guanyl urea and guanyl urea dinitramide (GUDN)

1) 구아닐우레아(Guanylurea)의 합성1) Synthesis of guanylurea

먼저 구아닐우레아를 합성하기 위하여 상온인 22℃에서 상기 제조예에서 각각 얻은 메트포민 용액 1ℓ에 영양염 용액과 하수나 식료품 폐수의 오니(오니의 DOC 100~170㎎/ℓ)를 각각 15㎖씩 첨가하였다. 이어서 산소(O2)를 25㎎/ℓ으로 유지하도록 계속 주입하며 210rpm으로 교반하였다. 계속하여 이를 28일 동안 배양하였으며, 2일 간격으로 시료 3㎖를 채취하여 용존 유기 탄소(DOC)를 측정하여 구아닐우레아의 생성여부를 확인하였다. 이때 합성을 끝낸 구아닐우레아 용액을 필터로 써 오니를 제거하였다.
First, to prepare guanyl urea, 15 ml of each of the nitrate solution and the sludge (sludge DOC 100 to 170 mg / L) of sewage or food wastewater was added to 1 L of the metformin solution obtained in the above Production Example at room temperature of 22 캜 . And then continuously injected to maintain oxygen (O 2 ) at 25 mg / L and stirred at 210 rpm. Subsequently, the cells were cultured for 28 days, and 3 ml of the sample was collected at intervals of 2 days to determine the generation of guanylurea by measuring the dissolved organic carbon (DOC). At this time, the synthesized guanyl urea solution was filtered to remove the sludge.

2) 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)의 합성2) Synthesis of guanylureadinitramide (GUDN)

물 25㎖에 암모늄 디니트라마이드(ADN) 7.2g을 용해시켜 얻은 암모늄 디니트라마이드(ADN) 수용액 32.2g에 상기에서 합성한 pH 6.5의 구아닐우레아 용액 1ℓ를 첨가하여 240rpm으로 교반하면서 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 합성시켰다. 이어서 합성된 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 필터로 용액으로부터 결정을 분리한 다음 물로 3회 세척하여 50℃에서 건조시킴으로써 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 제조할 수 있는데, 이때 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)의 수율은 65%이다. To 32.2 g of an aqueous solution of ammonium dinitramide (ADN) obtained by dissolving 7.2 g of ammonium dinitramide (ADN) in 25 ml of water was added 1 L of the above-synthesized guanylurea solution of pH 6.5 and stirred at 240 rpm to give guanylurea Dinitramide (GUDN) was synthesized. Then, guanyl ureadinitramide (GUDN) can be prepared by separating the crystals from the solution with the synthesized guanylureadinitramide (GUDN), washing it three times with water and drying at 50 ° C., The yield of urea dinitramide (GUDN) is 65%.

한편, 상기와 같이 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 합성하기 위해서는 구아닐우레아 용액의 pH는 5.0~7.0이어야 하나, 상기 실시예에서 얻은 구아닐우레아 용액의 pH는 6.5이므로 pH를 조절하기 위하여 묽은 황산이 추가적으로 필요로 하지 않는바, 본원 발명은 공정 중에 황산 사용에 따른 부산물로서 유해물질인 황산암모늄이 생성되지 않아 이를 제거할 수 있는 별도 수단이 불필요한 점이 중요한 특징이라 하겠다.
In order to synthesize guanylureadinitamide (GUDN) as described above, the pH of the guanylurea solution should be 5.0 to 7.0, but since the pH of the guanylurea solution obtained in the above example is 6.5, Since dilute sulfuric acid is not additionally required, the present invention is characterized in that ammonium sulfate, which is a harmful substance, is not produced as a by-product of the use of sulfuric acid during the process, so that there is no need for a separate means for removing it.

<시험예> 용존 유기탄소(DOC)의 분석<Test example> Analysis of dissolved organic carbon (DOC)

실시예 1)의 메트포민 용액 중에 존재하는 용존 유기탄소(DOC)는 구아닐우레아의 제조 중 2일 간격으로 시료 3㎖를 채취하여 총 유기 탄소분석기(TOC)를 이용하여 분석하였으며, 채취한 시료를 열처리한 GF/C 필터로 여과한 후에 얻은 여과액에 진한 염산을 시료에 첨가하여 pH 2.0 이하로 낮추었다. 분석 시에 산소를 주입하여 유기물과 반응시켜 생성된 이산화탄소를 정량화하여 용존 유기탄소를 측정하였다. 시료를 보관 시에는 2~4℃로 차게 유지해야하고, 보관한 시료는 48시간 이내 분석해야 하며, 분석 전에는 실온(20~25℃)에 미리 꺼내 놓아야 한다. [도 1]은 시료의 용존 유기탄소(DOC)를 분석한 데이터로서, 10~12일 사이에 메트포민이 분해되어 구아닐우레아로 합성하는 것을 확인할 수 있었으며, 구아닐우레아의 합성 수율은 50~55wt%이었다.The dissolved organic carbon (DOC) present in the metformin solution of Example 1) was sampled at 2-day intervals during the preparation of guanyl urea and analyzed using a total organic carbon analyzer (TOC) After filtration through a heat-treated GF / C filter, concentrated hydrochloric acid was added to the filtrate to lower the pH to 2.0 or less. Oxygen was injected at the time of analysis to react with organic matter, and carbon dioxide produced was quantified to measure dissolved organic carbon. Keep samples at 2-4 ° C when stored and keep stored samples within 48 hours. They should be stored at room temperature (20-25 ° C) before analysis. [Figure 1] shows the analysis of dissolved organic carbon (DOC) of the sample. It was confirmed that metformin was decomposed in 10 to 12 days to synthesize guanylurea, and the synthesis yield of guanylurea was 50 to 55 wt% %.

본 발명은 상기와 같이 실시예에 한하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서는 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있음은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments.

Claims (4)

a) 물 1000중량부에 메트포민(Metformin) 17중량부를 용해시켜 메트포민 용액을 얻는 제 1단계;
b) 물 100중량부에 염화암모늄(NH4Cl) 3.85중량부, 인산이수소나트륨(NaH2PO4) 3.34중량부, 인산이수소칼륨(KH2PO4) 0.85중량부, 인산수소이칼륨(K2HPO4) 2.18중량부를 각각 혼합 용해시켜 영양염 용액을 얻는 제 2단계;
c) 상기 제 1단계에서 얻은 메트포민 용액 1ℓ에 상기 제 2단계에서 얻은 영양염 용액과 오니를 각각 15~20㎖씩 첨가한 후에 산소(O2)를 25~30㎎/ℓ로 유지하도록 계속 주입하면서 교반한 다음 28일 동안 배양하면서 반응시켜 구아닐우레아(Guanylurea) 용액을 얻는 제 3단계
d) 상기 제 3단계에서 얻은 구아닐우레아 용액 1ℓ에 암모늄디니트라마이드(ADN) 수용액 32.2g을 첨가하여 교반하면서 반응시켜 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 생성시키는 제 4단계;
e) 제 4단계에서 생성된 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)를 필터로 분리하여 얻은 결정을 물로 세척하여 건조시키는 제 5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 메트포민으로부터 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)의 제조방법.
a) dissolving 17 parts by weight of metformin in 1000 parts by weight of water to obtain a metformin solution;
b) Into 100 parts by weight of water were added 3.85 parts by weight of ammonium chloride (NH 4 Cl), 3.34 parts by weight of sodium dihydrogenphosphate (NaH 2 PO 4 ), 0.85 part by weight of potassium dihydrogenphosphate (KH 2 PO 4 ) K 2 HPO 4 ) were mixed and dissolved to obtain a nutrient solution;
c) 15 to 20 ml of the nutrient solution and sludge obtained in the second step were added to 1 l of the metformin solution obtained in the first step, and then continuously injected to maintain oxygen (O 2 ) at 25 to 30 mg / l Stirring for 28 days and then incubating for 28 days to obtain guanylurea solution,
d) adding 32.2 g of an aqueous solution of ammonium dinitramide (ADN) to 1 liter of the guanylurea solution obtained in the third step and reacting with stirring to produce guanylureadinitamide (GUDN);
e) separating the guanylureadinitramide (GUDN) produced in the fourth step with a filter, and washing the obtained crystals with water, followed by drying, to obtain guanylureadinitramide (GUDN ).
제 1항에 있어서,
상기 제 3단계 중 오니는 하수나 식품의 폐수로부터 얻는 것임을 특징으로 하는 메트포민으로부터 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)의 제조방법.

The method according to claim 1,
Wherein the sludge in the third step is obtained from wastewater of sewage or food. &Lt; Desc / Clms Page number 19 &gt;

제 2항에 있어서,
상기 제 3단계 중 산소(O2) 대신에 공기 또는 오존을 30~35㎎/ℓ로 주입하는 것을 특징으로 하는 메트포민으로부터 구아닐우레아 디니트라마이드(GUDN)의 제조방법.
3. The method of claim 2,
Wherein air or ozone is injected at 30 to 35 mg / L instead of oxygen (O 2 ) in the third step.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109824549A (en) * 2019-04-02 2019-05-31 西安近代化学研究所 A kind of preparation method of N- dicyandiamidines Zoamix salt

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