KR19990036788A

KR19990036788A - 시클릭 우레아 유도체의 제조 방법

Info

Publication number: KR19990036788A
Application number: KR1019980041459A
Authority: KR
Inventors: 안드레아스 크라머; 볼프강 지겔
Original assignee: 스타르크, 카르크; 바스프 악티엔게젤샤프트
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1998-10-01
Publication date: 1999-05-25
Also published as: EP0906905A1; US6103898A; JPH11158155A; DE59809145D1; DE19743760A1; KR100561566B1; EP0906905B1

Abstract

화학식 1의 시클릭 우레아 유도체들은

a) 화학식 2의 우레아 유도체를 화학식 3의 디케톤과 반응시키고,

b) 금속-함유 촉매의 존재하에서 단계 a)로부터의 생성물을 수소화시켜서 제조된다.

상기 식들에서, X, X', Y, Y' 및 Z는 다양한 의미를 가질 수 있다.

Description

시클릭 우레아 유도체의 제조 방법

본 발명은 시클릭 우레아 유도체를 제조하는 방법에 관한 것이다.

시클릭 우레아 유도체들, 특히 N,N'-디메틸프로필렌우레아 (DMPU) 및 N,N'-디메틸에틸렌우레아 (DMEU)는 구체적으로 예를 들어, 농약 및 약물 합성 분야에서 극성 비양성자성 용매로서 사용된다. DMEU 또는 DMPU는 특히 카르보 음이온 또는 카르보 음이온 균등물이 포함되는 반응에서 발암성 헥사메틸포스포르아미드 (HMPA) 대신에 용매로서 사용될 수 있다.

또한, 많은 시클릭 우레아 유도체들이 제약학적으로 활성을 가지며; 특히 중추 신경계에 영향을 끼친다.

더욱이, 시클릭 우레아 유도체들은 또한 화공학 (예, 가스 세척)에서도 사용될 수 있다.

시클릭 우레아 유도체들의 제조를 위한 다양한 방법들이 알려져 있다.

보가츠키 (Bogatsky) A.V. 등은 문헌 [Synthesis (1982) 464 및 465]에서 NaOH 수용액 및 촉매량의 벤질트리에틸암모늄 클로라이드의 존재하에서 시클릭 티오우레아를 알킬 할라이드와 반응시킴으로써 시클릭 N,N'-디알킬우레아를 합성하는 방법을 기재하고 있다.

문헌 [Hussain, M.H. 및 Lien, E.J., J. Med. Chem. 14/2 (1971) 138-144)]은 N,N'-디알킬알킬렌디아민을 우레아와 반응시켜 시클릭 우레아를 제조하는 방법을 개시한다.

문헌 [Dehmlow, E.V. and Rao, Y.R., Synthetic Communications 18/5 (1988) 487-494]은 대응하는 시클릭 우레아를 상-전이 촉매 반응으로 알킬화시켜 디메틸에틸렌우레아 (DMEU) 및 디메틸프로필렌우레아 (DMPU)를 제조하는 방법을 기재하고 있다.

문헌 [Rajca, A. et al., Synthesis (1983) 1032 and 1033]은 N,N'-디알킬알킬렌디아민을 2-옥소-5-페닐-1,3,4-옥사티아졸 또는 5-(2,4-디클로로페닐)-2-옥소-1,3,4-옥사티아졸과 반응시켜 시클릭 디알킬우레아 유도체들을 제조하는 방법을 개시한다.

유럽 특허 공개 제280 781호 및 그의 우선권 출원인 독일 우선권, 즉 독일 특허 공개 제37 03 389호는 대응하는 알킬렌우레아를 포름알데히드와 반응시켜 N-알킬-N'-(히드록시메틸)알킬렌우레아를 생성한 다음, 포름산을 사용하여 이들 화합물들을 적절한 N-알킬-N'-메틸알킬렌우레아로 환원시킴으로써 N-알킬-N'-메틸알킬렌우레아, 특히 N,N'-디메틸알킬렌우레아를 제조하는 방법을 기재하고 있다.

유럽 특허 출원 공개 제198 345호는 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조 방법을 개시한다. 이는 180℃ 초과의 온도에서 극성 용매의 존재하에서 N,N'-디알킬에틸렌디아민을 우레아와 반응시키는 것을 필요로 한다.

유럽 특허 공개 제249 136호는 180℃ 초과의 온도에서 극성 용매 중에서 N,N'-디알킬알킬렌디아민을 우레아와 반응시켜 시클릭 우레아를 제조하는 방법을 기재한다.

독일 특허 공개 제25 55 582호는 각각의 경우에 2 몰의 적절한 카르밤산염을 열분해시켜 비시클릭 또는 시클릭 우레아를 제조하는 방법을 개시한다.

독일 특허 공개 제26 54 928호는 우레아 또는 알킬렌우레아로부터 출발하여 질소 원자를 수소화 촉매의 존재하에 산 매질 중에서 1 단계로 포름알데히드로 알킬화시키는, N-메틸화된 우레아 또는 알킬렌우레아의 제조 방법을 개시한다.

영국 특허 공보 제1 517 820호는 산성 매질 중에서 우레아를 포름알데히드와 반응시키고 이 방식으로 생성된 메틸올 화합물을 금속 촉매로 수소화시켜 N-메틸우레아를 제조하는 방법을 기재한다.

일본 특허 공개 제60 204728호는 에틸렌우레아를 디메틸 술페이트와 같은 알킬화제와 반응시켜 디메틸에틸렌우레아를 생성하는 반응을 개시한다.

유럽 특허 공개 제248 220호는 물 및 HCl 수용체의 존재하에서 디아민을 포스겐과 직접 반응시켜 시클릭 우레아를 제조하는 방법을 기재하고 있다.

미국 특허 제4 617 400호는 수소 및 수소화 촉매의 존재하에서 시클릭 우레아 화합물을 포름알데히드와 반응시켜 N,N'-디메틸우레아 유도체들을 제조하는 방법을 기재하고 있다. 이 반응은 고체 산의 존재하에서 수행된다.

미국 특허 제2 422 400호는 1,3-디메톡시메틸-2-이미다졸리디논, 1,3-디히드록시메틸-2-이미다졸리디논 또는 다른 N,N'-디히드록시메틸로 치환된 시클릭 우레아의 촉매접촉 수소화 방법을 기재하고 있다. 이 반응은 약 140 바의 압력하에서 메탄올과 같은 유기 용매 중에서 100 내지 125℃에서 진행한다. 사용된 촉매는 금속 수소화 촉매, 특히 니켈-함유 촉매이다.

독일 특허 공개 제44 25 696호는 에틸렌 카르보네이트를 화학식 RNH₂(여기서, R은 H, 알킬, 아릴, 헤테로알킬 또는 헤테로아릴일 수 있음)의 1종 이상의 화합물과 반응시켜 1,3-디치환된 이미다졸리디논을 제조하는 방법을 개시하고 있다. 이 반응은 약 50 내지 150 바의 압력하에 150 내지 300℃에서 수행된다. 용매나 촉매는 사용되지 않는다. 하나의 실시예에서 수율이 85%였으나, 다른 4개의 실시예에서는 42% 내지 75%의 수율인 것으로 보고되었다.

유럽 특허 공보 제356 973호 및 그의 우선권 출원인 독일 우선권, 즉 독일 특허 공개 제38 29 848호는 시클릭 알킬렌우레아를 포름알데히드 및 과량의 포름산과 반응시킨 다음, 반응 혼합물 중에 여전히 존재하는 포름산을 삼차 아민 및 구리염으로 구성되는 촉매 시스템을 사용하여 열분해로 제거함으로써 시클릭 N,N'-디메틸우레아를 제조하는 방법을 개시한다.

독일 특허 공개 제37 44 120호는 촉매적 산화물의 존재하에 가스상에서 N,N'-디알킬알킬렌디아민을 이산화탄소와 반응시켜 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논을 제조하는 방법을 기재하고 있다.

문헌 [Vail, S.L. et al., J. Org. Chem. 30 (1965) 2179-2182]은 실온에서 디메틸우레아 및 글리옥살 수용액으로된 반응 혼합물로부터 축합물을 형성하는 것을 기재하고 있다.

앞서 상세히 설명된 공지의 방법들은 많은 양의 염이 생성되기 때문에, 경제적으로 불리하고, 정교한 반응을 포함하여 산업적 규모용의 제조에는 부적절하거나, 또는 단지 비경제적으로만 생성될 수 있는 물질로부터 출발한다.

독일 특허 공개 제38 00 083호는 2개의 질소 원자에 대한 α위치에서 히드록실기를 가지는 시클릭 우레아를 촉매접촉 수소화시켜 시클릭 N,N'-디메틸우레아를 제조하는 방법을 개시한다. 무기 담체 물질 상의 팔라듐이 수소화 촉매로서 사용된다. 적합한 것으로 언급된 용매들은 물 및 극성 유기 용매 (예, 알콜)들이다. 그러나, 인용된 예들은 수용액 중에서 N,N'-디메틸올프로필렌우레아로부터 N,N'-디메틸프로필렌우레아의 제조에만 관련된다. 메틸올 화합물은 인산의 존재하에서 수소화된다. 이 방법의 단점은 잔류 인산을 제거하기 위해 반응 혼합물을 처리하여야 한다는 것이다. 또한, 히드록실 기들이 고리 탄소 원자들에 결합된 화합물들은 이 경우 단지 조금만 수소화될 수 있다.

본 발명의 목적은 시클릭 우레아 유도체들을 제조하기 위한 개선된 방법을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명은 출발 물질, 반응 절차 및(또는) 수율과 관련하여 종래 기술을 개선하려는 것이다.

본 발명자들은 이 목적이

b) 금속-함유 촉매의 존재하에서 단계 a)로부터의 생성물을 수소화시키는 화학식 1의 시클릭 우레아 유도체의 제조 방법에 의해 성취됨을 발견하였다.

<화학식 1>

<화학식 2>

<화학식 3>

상기 식들에서, X 및 X'는 서로 독립적으로 수소, 히드록실, 직쇄 또는 분지쇄 C₁-C₄-알킬, C₃-C₁₂-시클로알킬, C₁-C₄-알콕시 또는 치환되지 않았거나 C₁-C₄-알킬로 치환된 C₆-C₁₀-아릴이고,

Y 및 Y'는 서로 독립적으로 수소, 직쇄 또는 분지쇄 C₁-C₄-알킬, C₃-C₁₂-시클로알킬, 또는 치환되지 않았거나 C₁-C₄-알킬로 치환된 C₆-C₁₀-아릴이고,

Z는 단일 결합이거나, 또는 치환되지 않았거나 X 또는 X'로 치환된 C₁-C₄-알킬렌 라디칼이다.

라디칼 Y 및 Y'는 바람직하게는 직쇄 또는 분지쇄 C₁-C₄-알킬 또는 C₆-C₁₀-아릴, 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸 또는 페닐, 특히 메틸 또는 에틸로부터 서로 독립적으로 선택된다.

라디칼 X 및 X'는 바람직하게는 수소, 히드록실, 직쇄 또는 분지쇄 C₁-C₄-알킬, 직쇄 C₁-C₄-알콕시 또는 C₆-C₁₀-아릴로부터 서로 독립적으로 선택된다. X 및 X'로 특히 바람직한 것은 수소이다.

Z는 바람직하게는 단일 결합이거나, 또는 하나 이상의 앞서 정의된 라디칼 X 및 X'에 의해 치환될 수 있는 C₁-C₄-알킬렌이고, 특히 바람직하게는 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 또는 부틸렌이거나, 특히 단일 결합이다.

또한 화학식 3의 디케톤은 반응 조건하에서 화학식 3의 디케톤을 방출하는 화학적 균등물의 형태로도 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 종래 기술에 비해 아래의 잇점을 가진다.

- 수소화되는 기들에 의해 고리에서 치환되는 화합물들이 고수율로 제조될 수 있고 수소화될 수 있다.

- 상기 형태의 화합물들을 연속적으로 제조하고 수소화시킬 수 있어서, 공정의 경제적인 면을 상당히 개선시킨다.

단계 a)는 수성 또는 수성/유기 용매 중에서 수행되는 것이 바람직하다. 전구체 혼합물을 기준으로 약 1 내지 80 중량%, 특히 약 30 내지 60 중량%의 유기 용매를 함유하는 수성/유기 용매 중에서 단계 a)를 수행하는 것이 특히 바람직하다. 그 다음 필요한 경우 유기 용매를 더 첨가한 후에, 단계 a)로부터의 반응 혼합물을 수소화시킨다.

본 발명에 따른 방법의 또 다른 양태는 단계 a)를 수행한 후에 용매를 제거하고, 유기 용매 중에 잔류물을 용해시킨 다음 이를 수소화시키는 것을 포함한다.

수성 또는 수성/유기 용매는 종래 방법, 예컨대 감압하에서 용매를 증류 제거함으로써 제거될 수 있다.

단계 a)로부터 생성되는 시클릭 우레아 유도체들은 특히 화학식 4, 5 또는 6와 같다.

상기 식들에서, X, X', Y, Y' 및 Z는 상기된 의미를 가지고,

W는 직쇄 또는 분지쇄 C₁-C₄-알킬 라디칼이다.

바람직하게 사용된 유기 용매는 C₁-C₆-알칸올, C₁-C₅-카르복실산, C₁-C₃-카르복실산과 C₁-C₃-알칸올과의 에스테르 또는 3 내지 6원의 선형 또는 시클릭 에테르이다. 본 발명에 따른 특히 바람직한 유기 용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 에틸 아세테이트, 디옥산 또는 빙초산이고, 아주 특히 바람직한 것은 메탄올이다.

단계 a)는 산성, 중성 또는 염기성 범위에서 수행될 수도 있지만, 바람직하게는 3 내지 14, 특히 바람직하게는 6 내지 10 범위의 pH에서 수행될 수 있다. pH는 적절한 양의 염기 (예컨대, KOH, NaOH, 알칼리 금속 탄산염, 비핵친화성 아민, 지방족 알콜의 염 또는 염기성 이온 교환제), 또는 산 (포름산, 황산 또는 인산, 유기 술폰산 또는 산성 이온 교환제)에 의해 조정된다.

단계 a)는 종래의 내압력 가열 반응 용기 중에서, 바람직하게는 수성/알콜성, 특히 수성/메탄올성 매질 중에서 수행될 수 있다. 반응 온도 및 시간은 넓은 범위내에서 다양할 수 있다.

단계 a)의 온도는 일반적으로 약 10 내지 100℃, 특히 약 20 내지 75℃이다. 반응은 수분에서 수시간, 특히 약 10분 내지 약 30시간 동안 진행한다. 화학식 2 및 화학식 3의 화합물은 바람직하게는 약 1:1.5 내지 약 1.5:1의 몰 비로 사용된다.

단계 b)는 바람직하게는 약 130 내지 300℃, 특히 약 150 내지 260℃에서 바람직하게 수행된다. 단계 b)에서의 압력은 바람직하게는 약 130 내지 320 바, 특히 약 150 내지 260 바이다.

본 발명에 따른 방법은 배치식, 반연속 또는 연속적으로 수행될 수 있으며, 연속적인 공정이 바람직하다.

원칙적으로 본 발명에 따라 모든 수소화 촉매들을 사용할 수 있다. 특별히 사용되는 수소화 촉매로는 주기율표의 Ia 내지 IVa족, Ib 내지 VIIIb족, 및 란탄족 원소의 산화물 또는 이들의 혼합물, 및 지지되지 않았거나 지지된 금속 촉매들이 있다. 주기율표 Ia 내지 IVa족 원소들의 적합하고 바람직한 산화물들은 리튬, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 붕소, 알루미늄, 규소 및 주석, 바람직하게는 주석, 붕소 및 알루미늄, 특히 주석 및 붕소의 산화물들이고, 주기율표 Ib 내지 VIIIb족의 원소들의 적합하고 바람직한 산화물들은 예를 들어, 티탄, 지르코늄, 바나듐, 니오븀, 크롬, 몰리브덴, 망간, 레늄, 코발트, 니켈, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 백금, 구리 및 은, 바람직하게는 니켈, 코발트, 루테늄, 팔라듐, 구리 또는 은, 특히 바람직하게는 니켈, 팔라듐, 구리 및 은의 산화물들이고, 란탄족의 원소들의 적합하고 바람직한 산화물들은 예를 들어 란탄, 프라세오디뮴, 사마륨 또는 이테르븀, 바람직하게는 프라세오디뮴의 산화물들, 또는 그의 혼합물들이다.

적합하고 바람직한 지지된 금속 촉매들은 루테늄, 니켈, 레늄, 팔라듐, 백금, 구리, 코발트, 로듐, 특히 니켈, 팔라듐 및 레늄이다.

촉매들은 지지된 촉매 또는 분압체 형태 (예, 담체 없이)로 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 담체 물질로는 경석, 실리카, 알루미나 (예, α-, β- 또는 γ-알루미나), 이산화티탄, 이산화지르코늄, 산화마그네슘, 실리케이트, 지올라이트, 또는 흑연, 활성탄 또는 카본 블랙의 형태로된 탄소와 같은 통상적인 재료들이고, 바람직하게는 활성탄, 알루미나, 실리카 및 이산화티탄, 특히 바람직하게는 알루미나, 그 중에서도 α-알루미나이다. 또한, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 산화나트륨 및 산화마그네슘, 바람직하게는 산화나트륨과 같은 적합한 결합제 및 성형 보조제를 촉매 제조에 사용하는 것도 가능하다. 예를 들어 중간 건조시키면서 금속 염의 수용액으로 수회 담체를 함침시키고, 이어서 염을 산화물로 전환시키는 것과 같은 종래 방법으로 촉매를 담체 재료에 도포할 수 있다. 특히 적합한 염으로는 아세트산염, 탄산염 및 질산염이 있다. 촉매는 또한 고정상 또는 현탁액으로도 사용될 수 있다. 필요할 경우, 촉매는 또한 스칸듐, 이트륨 또는 세륨과 같은 희토 금속류로 도프 (dope)될 수 있다. 촉매는 단계 a)로부터의 생성물의 약 1-30 중량%, 특히 약 10-30 중량%의 양으로 본 발명에 따라 사용된다.

본 발명에 따라 제조된 시클릭 우레아 유도체들은 약물 및 고분자량 물질, 특히 폴리아미드, PVC, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리비닐 알콜 또는 페놀 수지를 용해시키기 위한 비양성자성 극성 용매로서 적합하다.

본 발명에 따라 제조된 우레아 유도체들은 제약 조성물 중의, 특히 중추 신경계 (CNS)에 영향을 끼치는 조성물 중의, 바람직하게는 진경제, 간질치료제, 항우울제, 진정제, 이완제 또는 호흡 자극제 중의 활성 성분으로서 사용될 수 있다.

또한 본 발명은 본 발명에 따른 방법으로 얻을 수 있는 화학식 1의 시클릭 우레아 유도체에 관한 것이다.

아래의 실시예들은 본 발명을 예시하지만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

<실시예 1>

N,N'-디메틸우레아의 글리옥살과의 축합

1a) 화학식 4의 화합물 (여기서, X 및 X'는 H이고, Y 및 Y'는 CH₃이고, Z는 단일 결합임)의 제조

162.9 g의 N,N'-디메틸우레아를 실온 (RT)에서 268.5 g의 40% 농도 글리옥살 수용액 중에 유입시켰다. 39분 동안 교반한 후, 용액의 pH를 6 내지 7로 조정하고, 물을 50℃의 회전식 증발기에서 감압하에서 제거하였다. 잔류물을 에탄올중에 용해시키고 황산나트륨 상에서 건조시켰다. 에탄올을 아세톤으로 대체하고, 5℃로 냉각하여, DMEU로 수소화될 수 있는 1,3-디메틸-4,5-디히드록시-2-이미다졸리돈 (성분 (1))을 백색 고체로 침전시켰다 (수율은 이론치의 60% 이상).

1b) 화학식 5의 화합물 (여기서, X는 H이고, Y 및 Y'는 CH₃이고, Z는 단일 결합임)의 제조

162.9 g의 N,N'-디메틸우레아를 실온에서 268.5 g의 40% 농도 글리옥살 수용액으로 유입시켰다. 188.5 ml의 포름산을 첨가한 다음 이 혼합물을 3시간 동안 환류시켰다. 이어서, 포름산을 50 밀리바 하에 50℃에서 제거하고, 잔류물을 증류시켰다. 20 밀리바하에 135 내지 140℃에서 증류한 생성물은 DMEU로 수소화될 수 있는, 이론치의 70% 이상의 수율로 생성된 1,3-디메틸-2,4-이미다졸리딘디온 (성분 (2)) (N,N'-디메틸히단토인)이었다.

1c) 반응물들을 1a)에서와 같이 혼합시키지만, 중간 생성물의 단리는 수행하지 않았다. 단지 성분 (1) 및 (2) 뿐만 아니라 다른 보다 고급의 축합물들을 함유하는 반응 혼합물을 메탄올의 부가 후에 즉시 수소화시켰다.

1d) 화학식 4의 화합물 (여기서, X 및 X'는 H이고, Y 및 Y'는 CH₃이고, Z는 단일 결합임)의 제조

145 g의 40% 농도 글리옥살 수용액을 실온에서 트리에틸아민을 사용하여 pH 8로 조정하였다. 그 다음, 100분에 걸쳐 88 g의 고체 디메틸우레아를 혼합물에 나누어 첨가하였다. 20 내지 40℃에서 3시간 후, 반응으로부터의 방출물은, 230 g의 메탄올을 첨가한 후에 추가의 반응없이 수소화될 수 있는, 1,3-디메틸-4,5-디히드록시이미다졸리돈을 이론치의 95%의 수율로 함유하는 것으로 밝혀졌다.

1e) 화학식 4의 화합물 (여기서, X 및 X'는 H이고, Y 및 Y'는 CH₃이고, Z는 단일 결합임)의 제조

1728 g의 40% 농도 글리옥살 수용액을 실온에서 1 몰 농도의 메탄올성 나트륨 메톡시드를 사용하여 pH 9로 조정하였다. 880 g의 메탄올 중 880 g의 디메틸우레아로된 용액을 이 혼합물에 적가하였다. 40℃에서 1시간 후, 반응으로부터의 방출물은 DMEU로 수소화하기 위해 바로 사용할 수 있는 1,3-디메틸-4,5-디히드록시이미다졸리돈을 83%의 수율로 함유하는 것으로 밝혀졌다.

<실시예 2>

실시예 1에 기재된 생성물의 DMEU로의 수소화 (화학식 1의 화합물 (여기서, X 및 X'는 H이고, Y 및 Y'는 CH₃이고, Z는 단일 결합임)의 제조)

100 ml의 에탄올 중의 10 g의 출발 물질 (1a), b), c), d) 및 e)로부터의 생성물)을 1 내지 3 g의 촉매와 함께 0.3 리터의 오토클레이브에 넣고, 160 내지 200℃에서 150 내지 200 바의 수소 하에서 압력이 일정해질 때까지 수소화시켰다. 사용된 촉매 금속 또는 산화물에 대한 정보는 표 1에 나타내었다.

배치 번호	촉매	전구체	수율
1	라니 니켈	1a) 생성물1b) 생성물1d) 생성물1e) 생성물	90%87%80%80%
2	10.4% Ni; 10.2% Co; Al₂O₃상의 Cu 4.2%	1a) 생성물1b) 생성물	83%41%
3	50% Ni; 30% Zr; 18% Cu; 1.5% Mo; 0.2% Na	1a) 생성물1b) 생성물1c) 생성물	48%86%73% (n-프로판올 중)

<실시예 3>

1e)로부터의 조생성 방출물의 연속적인 수소화

실시예 1e)로부터의 조생성 방출물의 수소화는 순환 액체와 함께 고정상 촉매를 함유하는 0.3 리터의 관상 반응기에서 수행하였다. 이 반응기는 외부 전기적 가열 자켓에 의해 반응 온도로 가열시켰다. 가스 및 액체 출발 물질은 반응기를 통해 위로 흘렀다. 수소화로부터의 방출물을 감압시켰고 그의 가스 및 액체 구성분을 기/액 분리기에서 분리하였다. 분리기에서 얻은 액체의 일부는 반응기로 되돌렸고, 잔류물은 방출시켰다. 주입 대 순환 액체의 비는 1:10이었다. 촉매는 2 내지 4 mm 펠릿의 형태 또는 칩으로 사용하였고 수소화전에 수소로 활성화시켰다. 메탄올성 주입물은 1,3-디메틸-4,5-디히드록시이미다졸리돈을 11 내지 23%로 함유하였다.

표 2에 반응 조건 및 선택도 및 전환을 나타내었다.

배치 번호	촉매	압력 (바)	온도 (℃)	공간 속도 (kg/ℓ·h)	전환 (GC% 면적)	선택도 (GC% 면적)
1	10.4% Ni; 10.2% Co; Al₂O₃상의 Cu 4.2%	166	175	0.018	90	80

본 발명에 따른 방법으로 시클릭 우레아 유도체들을 제조할 경우, 수소화되는 기들에 의해 고리에서 치환된 화합물들을 고수율로 연속적으로 제조할 수 있고 수소화할 수 있어서, 종래 방법과 비교하여 공정의 경제적인 면이 상당한 개선된다.

Claims

a) 화학식 2의 우레아 유도체를 화학식 3의 디케톤과 반응시키고,

b) 금속-함유 촉매의 존재하에서 단계 a)로부터의 생성물을 수소화시키는 것을 포함하는, 화학식 1의 시클릭 우레아 유도체의 제조 방법.

<화학식 1>

<화학식 2>

<화학식 3>

상기 식들에서, X 및 X'는 서로 독립적으로 수소, 히드록실, 직쇄 또는 분지 C₁-C₄-알킬, C₃-C₁₂-시클로알킬, C₁-C₄-알콕시, 또는 치환되지 않았거나 C₁-C₄-알킬로 치환된 C₆-C₁₀-아릴이고,

Y 및 Y'는 서로 독립적으로 수소, 직쇄 또는 분지쇄 C₁-C₄-알킬, C₃-C₁₂-시클로알킬, 또는 치환되지 않았거나 C₁-C₄-알킬로 치환된 C₆-C₁₀-아릴이고

Z는 단일 결합이거나, 또는 치환되지 않았거나 X 또는 X'로 치환된 C₁-C₄-알킬렌 라디칼이다.
제1항에 있어서, 단계 a)가 수성 또는 수성/유기 용매 중에서 수행되는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 단계 a)가 전구체 혼합물을 기준으로 약 1 내지 80 중량%, 특히 약 30 내지 60 중량%의 유기 용매를 함유하는 수성/유기 용매 중에서 수행되는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 a)에 이어서 용매를 제거한 다음, 잔류물을 유기 용매 중에 용해시키고 수소화시키는 방법.
제2항 또는 제3항에 있어서, 단계 a)로부터의 반응 혼합물을 유기 용매를 적절히 추가로 첨가한 후에 수소화시키는 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 a)가 화학식 4, 5 또는 6의 시클릭 우레아 유도체 또는 그의 혼합물을 생성하는 것인 방법.

<화학식 4>

<화학식 5>

<화학식 6>

상기 식들에서, X, X', Y, Y' 및 Z는 제1항에서 정의된 의미를 가지고,

W는 직쇄 또는 분지쇄 C₁-C₄-알킬 라디칼이다.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, C₁-C₆-알칸올, C₁-C₅-카르복실산, C₁-C₃-카르복실산과 C₁-C₃-알칸올과의 에스테르, 또는 3 내지 6 고리원의 시클릭 또는 선형 에테르가 유기 용매로서 사용되는 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 a)가 3 내지 14, 특히 6 내지 10 범위의 pH에서 수행되는 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 b)가 약 130 내지 300℃, 특히 150 내지 260℃에서 수행되는 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 b)가 약 130 내지 320 바, 특히 약 150 내지 260 바의 압력하에서 수행되는 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 2 및 3의 화합물이 약 1:1.5 내지 약 1.5:1의 몰비로 사용되는 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 금속-함유 촉매가 단계 a)로부터의 생성물의 약 1 내지 30 중량%, 특히 약 10 내지 30 중량%의 양으로 사용되는 방법.