KR102006524B1 - 5-(c1~c4 알킬) 테트라졸의 합성방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 C1~C4 알킬 나이트릴과 아지드 화합물을 C1~C4 알킬 카르복실산 촉매하에 반응시키는 것을 특징으로 하는 5-(C1~C4 알킬) 테트라졸의 합성방법에 관한 것이다. 상기 방법에 의하면, 고압반응기 같은 고가의 제조설비가 불필요하며, 촉매의 제거가 용이하며, 수율이 우수하여 제조원가를 크게 절감할 수 있다.

Description

5-(C1~C4 알킬) 테트라졸의 합성방법{Synthetic method of 5-(C1~C4 alkyl) tetrazole}
본 발명은 5-(C1~C4 알킬) 테트라졸의 합성방법에 관한 것이다.
5-(C1~C4 알킬) 테트라졸은 반도체 소자 및 디스플레이 소자의 제조 공정에서 부식방지제 등의 용도로 많이 사용되고 있다.
종래에 알려진 5-(C1~C4 알킬) 테트라졸, 예컨대 5-메틸-1H-테트라졸의 합성방법으로는 다음의 합성예 I 및 합성예 II에 의한 방법을 들 수 있다.
[ 합성예 I]
Figure 112016049864237-pat00001
[ 합성예 II]
Figure 112016049864237-pat00002
그러나 상기 방법들은 고압반응기를 사용하여 제조되므로, 고가의 제조설비가 필요하며, 별도의 정제과정 없이는 촉매의 제거가 용이하지 않기 때문에 제조원가가 높은 단점이 있었다.
Applied Organometallic Chemistry; vol. 29; nb. 11; (2015); p. 730 ~ 735
본 발명은, 상기 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서,
고압반응기 같은 고가의 제조설비가 불필요하며, 촉매의 제거가 용이하며, 수율이 우수하여 제조원가가 크게 절감되는 5-(C1~C4 알킬) 테트라졸의 합성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은
C1~C4 알킬 나이트릴과 아지드 화합물을 C1~C4 알킬 카르복실산 촉매하에 반응시키는 것을 특징으로 하는 5-(C1~C4 알킬) 테트라졸의 합성방법을 제공한다.
본 발명의 5-(C1~C4 알킬) 테트라졸의 합성방법에 따르면, 고압반응기 같은 고가의 제조설비가 불필요하며, 촉매의 제거가 용이하며, 수율이 우수하여 알킬테트라졸의 제조원가를 크게 절감할 수 있다.
본 발명은
C1~C4 알킬 나이트릴과 아지드 화합물을 C1~C4 알킬 카르복실산 촉매하에 반응시키는 것을 특징으로 하는 5-(C1~C4 알킬) 테트라졸의 합성방법에 관한 것이다.
상기 합성방법을 반응식으로 예시하여 설명하면 다음과 같다:
[반응식 I]
Figure 112016049864237-pat00003
상기 식에서,
R1과 R2는 C1~C4의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이고,
M은 Na 또는 K일 수 있다.
본 발명의 합성방법에서 사용되는 C1~C4 알킬 카르복실산 촉매는 5-(C1~C4 알킬) 테트라졸의 합성을 합성한 후에, 증발시켜서 제거할 수 있으므로, 촉매를 제거하기 위한 별도의 정제과정이 불필요하다. 따라서 C1~C4 알킬 카르복실산 촉매는 제조원가를 크게 절감시키는 효과를 제공한다.
상기 C1~C4 알킬 카르복실산 촉매로는 특히, 아세트산이 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명의 합성방법에서 "C1~C4의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬"은 직쇄 또는 분지쇄의 메틸, 에틸, 프로필, 부틸을 의미한다.
본 발명의 합성방법에서 상기 아지드 화합물로는 소듐아지드 및 칼륨아지드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 소듐아지드가 사용될 수 있다.
상기 C1~C4 알킬 나이트릴은 아지드 화합물 대비 200mol%~5,000 mol%로 사용될 수 있으며, C1~C4 알킬 카르복실산은 아지드 화합물 대비 100mol%~ 600mol%로 사용될 수 있다.
상기 C1~C4 알킬 나이트릴은 반응물로 사용되는 것 외에 반응용매로서의 역할을 수행할 수도 있다. C1~C4 알킬 나이트릴이 반응용매로 사용되는 경우 합성방법이 더욱 간편하고 효율적일 수 있다. 왜냐하면, 별도의 용매를 준비할 필요가 없을 뿐만 아니라, 반응완료 후에는 증발시켜서 제거하는 것이 용이하기 때문이다.
본 발명의 합성방법에서는 상기C1~C4 알킬 나이트릴 외에 이 분야에서 공지된 용매들이 제한 없이 사용될 수 있다. 다만, 공지의 용매 중에서도 반응물과 부반응을 일으키지 않으며, 끓는 점이 5-(C1~C4 알킬) 테트라졸보다 낮은 용매가 바람직하게 사용될 수 있다. 구체적으로 예를 들면 i-톨루엔, 트리에틸아민, 프로필알콜, 부틸알콜 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 이용하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되지 않으며, 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.
실시예 1: 5 - 메틸 -1H- 테트라졸의 합성
실온에서 500 mL 둥근바닥플라스크에 아세토나이트릴 (125 mL), NaN3 (3.77 g, 58 mmol, 1 equiv), 아세트산 (16.5 mL, 5.0 equiv)을 가하였다. 110℃에서 24 시간 동안 반응을 진행한 후 실온까지 냉각 시켰다. 생성된 고체를 여과하여 제거하고 여액을 농축하여 5-메틸-1H-테트라졸 4.53 g (90%)을 제조하였다.
비교예 1: 5 - 메틸 -1H- 테트라졸의 합성
마이크로웨이브 반응용기에 Et3N-HCl (10.5 mmol)과 NaN3 (10.5 mmol), 아세토나이트릴 (8 mmol), PhNO2 (30 mL)를 가하였다. 80℃(50 W)에서 8 시간 동안 반응을 진행하였다. 물 (15 mL X 3)으로 추출한 다음 여액에 HCl을 가해 용액의 pH가 약 1이 되도록 하였다. 이 산 용액을 EtOAc로 추출한 후 농축하여 원하는 5-메틸-1H-테트라졸 (흰색 고체 396 mg, 59%)을 얻었다.

Claims (5)

  1. C1~C4 알킬 나이트릴과 아지드 화합물을 C1~C4 알킬 카르복실산 촉매하에 고압반응기 사용없이 반응시키는 것을 특징으로 하는 5-(C1~C4 알킬) 테트라졸의 합성방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 아지드 화합물은 소듐아지드 및 칼륨아지드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 5-(C1~C4 알킬) 테트라졸의 합성방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 C1~C4 알킬 카르복실산 촉매는 아세트산인 것을 특징으로 하는 5-(C1~C4 알킬) 테트라졸의 합성방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    반응 용매로는 C1~C4 알킬 나이트릴이 사용되는 것을 특징으로 하는 5-(C1~C4 알킬) 테트라졸의 합성방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 C1~C4 알킬 나이트릴은 아지드 화합물 대비 200mol%~5,000mol%로 사용되며, C1~C4 알킬 카르복실산은 100mol%~600mol%로 사용되는 것을 특징으로 하는 5-(C1~C4 알킬) 테트라졸의 합성방법.
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