KR20000014488A - 페닐아세톡시아세트산 유도체의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 페닐아세톡시아세트산 유도체의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 나트륨 2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세테이트와 할로알킬아세테이트를 반응시키고 이를 가수분해하여 페닐아세톡시아세트산 유도체를 연속적인 공정으로 제조함으로써 종래와 비교하여 특수장치가 필요치 않으며 접촉환원에 대한 위험성이 없고, 특히 단시간에 저비용으로도 고수율로 얻을 수 있는 다음 화학식 1로 표시되는 페닐아세톡시아세트산 유도체의 제조방법에 관한 것이다.
상기 화학식 1에서 R은 수소 또는 탄소수 1 ∼ 7의 알킬기이다.
Description
본 발명은 페닐아세톡시아세트산 유도체의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 나트륨 2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세테이트와 할로알킬아세테이트를 반응시키고 이를 가수분해하여 페닐아세톡시아세트산 유도체를 연속적인 공정으로 제조함으로써 종래와 비교하여 특수장치가 필요치 않으며 접촉환원에 대한 위험성이 없고, 특히 단시간에 저비용으로도 고수율로 얻을 수 있는 다음 화학식 1로 표시되는 페닐아세톡시아세트산 유도체의 제조방법에 관한 것이다.
화학식 1
상기 화학식 1에서 R은 수소 또는 탄소수 1 ∼ 7의 알킬기이다.
2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세톡시아세트산은 그것의 알킬에스테르, 즉 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, t-부틸에스테르 등을 가수분해해서 제조한다.
이러한 2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세톡시아세트산을 제조하는 방법으로 2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세톡시아세트산의 벤질에스테르를 수소 첨가반응시켜 제조하는 방법[미국특허 제4,548,952호]이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법에서는 압축된 기체를 취급하기 위한 특수 장치가 필요하며, 수소 및 촉매를 산업적으로 이용하는 접촉 환원을 수행할 경우 위험성과 고비용을 수반하는 단점이 있다.
또한, 출발 물질로 2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세톡시아세트산의 테트라하이드로-2-푸라닐에스테르를 가수분해시켜 2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세톡시아세트산을 제조하는 방법[대한민국특허공고 제96-9569호]이 개시되어 있으나, 이는 출발 물질인 2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세톡시아세트산의 2-테트라하이드로푸라닐에스테르가 공업적으로 쉽게 입수할 수 없고 이 출발 물질인 에스테르를 제조하기 위해서는 이미 공지된 다른 특허의 제조방법과 동일하게 고가인 테트라하이드로-2-푸라닐브로모아세테이트를 사용하여 에스테르화반응을 시켜서 출발 물질을 제조하여야 하므로 이 출발 물질의 에스테르 제조 수득율을 고려하여야 하고, 또한 이 에스테르의 제조에 사용되는 테트라하이드로-2-푸라닐브로모아세테이트 역시 대단히 고가이고 쉽게 입수할 수 없으며 이 2-테트라하이드로푸라닐에스테르를 가수분해하여 제조하는 2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세톡시아세트산의 수득율이 60.5%이기 때문에 출발 물질인 2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세톡시아세트산의 2-테트라하이드로푸라닐에스테르의 제조 수득율까지 감안한다면 출발 물질로 나트륨 2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세테이트를 사용하였을 때 60.5% 이하의 저수율이 되고, 또한 반응시간이 45시간의 장시간이며, 2-테트라하이드로푸라닐브로모아세테이트가 공업적으로 입수하기가 어려운 물질이기 때문에 이를 제조하는데 고비용이 소요되는 비경제적인 문제가 있다.
이에 본 발명자들은 상기와 같은 단점을 예의주시하면서 연구한 결과, 나트륨 2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세테이트에 할로알킬에스테르를 탄산알칼리금속염 및 상전이 촉매하에서 연속적으로 반응시킴으로써 반응시간을 단축시킬 수 있고, 조작이 간편하며, 온화한 반응조건 하에서도 2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세톡시아세트산 유도체를 보다 더 좋은 수득율로 제조할 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명은 종래와 비교하여 특수장치가 필요치 않으며 접촉환원에 대한 위험성이 없고, 특히 단시간에 저비용으로도 고수율로 얻을 수 있는 페닐아세톡시아세트산 유도체의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 나트륨 2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세테이트와 다음 화학식 2로 표시되는 알킬할로아세테이트를 탄산알칼리금속염 및 상전이 촉매 존재하에 -30 ∼ 80℃의 온도범위로 저급지방족알코올 유도체 용매에서 반응시킨 후, 가수분해 용매 및 가수분해 촉매로 가수분해하는 연속적인 공정을 수행하여 다음 화학식 1로 표시되는 페닐아세톡시아세트산 유도체를 제조하는 방법을 그 특징으로 한다.
화학식 1
상기 화학식 1 및 2에서; R은 수소 또는 탄소수 1 ∼ 7의 알킬기이고, X는 할로겐 원자이고, R1은 탄소수 1 ∼ 7의 알킬기이다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서는 나트륨 2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세테이트와 알킬할로아세테이트를 촉매하에서 반응시키고, 이를 가수분해하는 연속적인 공정을 수행함으로써 압축된 기체를 취급하기 위한 특수 장치가 필요치 않고, 수소 및 촉매(파라디움묵)를 사용하지 않아 위험성과 고비용을 수반하지 않으며, 특히 짧은 반응시간으로도 고수율의 페닐아세톡시아세트산 유도체를 수득할 수 있는 특징이 있다.
본 발명의 페닐아세톡시아세트산 유도체를 제조하기 위해서는, 우선 나트륨 2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세테이트와 탄산알칼리금속염 및 저급지방족알코올 유도체 용매를 환류시킨다. 이때, 탄산알칼리금속염은 산수용체로 첨가하는 바, 이러한 탄산알칼리금속염으로는 탄산칼륨 또는 탄산나트륨을 사용하고, 나트륨 2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세테이트 1 ㏖에 대하여 0.9 ∼ 1.5 ㏖ 범위로 첨가하는 것이 좋다. 만일, 탄산알칼리금속염의 첨가량이 상기 범위를 벗어나면 페닐아세톡시아세트산의 수득율이 낮아진다. 그리고, 반응용매로는 저급지방족알코올 유도체, 바람직하기로는 탄소수 1 ∼ 7의 알코올 및 이들의 메틸 또는 에틸에스테르를 사용하는 바, 보다 바람직하기로는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, t-부탄올 및 이들의 메틸 또는 에틸에스테르를 사용한다. 이러한 반응용매는 전체 반응물 100 중량부에 대하여 300 ∼ 400 중량부로 첨가하는 것이 좋다. 반응용매의 첨가량이 상기 범위에서 벗어나면 페닐아세톡시아세트산을 제조하기 전에 생성되는 에스테르의 수득율이 낮아지는 문제가 있다.
그런다음 알킬할로아세테이트를 상전이 촉매 존재하에 적가한다. 이때, 상기 화학식 2로 표시되는 알킬할로아세테이트로는 t-부틸클로로아세테이트, t-부틸브로모아세테이트 또는 t-부틸요오드아세테이트이고, 이러한 알킬할로아세테이트는 나트륨 2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세테이트와 1:0∼1.5:1의 몰비로 함유시키는 것이 바람직하다. 만일, 알킬할로아세테이트의 함량이 상기 범위를 벗어나면 페닐아세톡시아세트산의 수득율이 낮아지므로 비경제적이다.
그리고, 상전이 촉매로는 벤질트리에틸암모늄클로라이드, 테트라부틸암모늄브로마이드, 테트라부틸암모늄하이드로겐설페이트, 메틸트리옥틸암모늄브로마이드, 테트라부틸포스포늄브로마이드, 헥사테실트리부틸포스포늄브로마이드, 벤질트리메틸암모늄하이드록사이드, 테트라부틸암모늄플루라이드, 테트라부틸암모늄클로라이드 및 18-크라운-6 중에서 선택한 것을 사용하고, 그 첨가량은 나트륨 2-[(2,6-디클로로)아미노]페닐아세테이트 1 ㏖에 대하여 0.006 ∼ 0.03 ㏖ 범위로 첨가하는 것이 좋다. 만일, 상전이 촉매의 첨가량이 상기 범위를 벗어나면 페닐아세톡시아세트산의 수득율이 낮아지고 제품의 순도와 색상이 떨어진다.
상기와 같은 과정을 수행하여 페닐아세톡시아세트산 에스테르를 제조한 다음, 가수분해 용매 및 가수분해 촉매로 상기 에스테르를 가수분해한다. 가수분해 용매로는 탄소수 1 ∼ 4의 저급지방족산 또는 이들의 알코올, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부틸산 등을 사용하고, 가수분해 촉매로는 무기 진한광산 또는 p-톨루엔설폰산을 사용하여 페닐아세톡시아세트산을 고수율로 얻는다. 이러한 가수분해 과정은 상기 반응물을 -30 ∼ 80℃에서 2 ∼ 8시간동안 이루어지는데, 만일 가수분해 온도가 -30℃ 미만이면 반응이 이루어지지 않아 페닐아세톡시아세트산 유도체를 얻을 수 없고, 80℃를 초과하면 생성된 에스테르가 분해되는 부반응이 수반된다. 또한, 가수분해 시간이 2시간 미만이면 반응이 이루어지지 않고, 8시간을 초과하면 생성된 에스테르가 분해되는 문제가 있다.
한편, 상기 생성물을 냉각, 여과하여 무기염을 제거하고, 에틸아세테이트를 감압하고 회수한 다음, 잔사에 포름산과 진한 황산을 가하여 가수분해 반응 후, 에탄올을 가하여 결정을 석출한다. 이것을 여과한 다음, 시클로헥산으로 재결정하여 백색 결정을 얻는다.
이와 같이 얻어진 페닐아세톡시아세트산은 종래와는 달리 특수장치가 필요치 않으며 접촉환원에 대한 위험성이 없고, 특히 단시간에 저비용으로도 고수율로 얻을 수 있다.
이와 같은 본 발명을 실시예에 의거하여 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 ∼ 4 : 2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세톡시아세트산의 제조
자석 교반기, 온도계, 응축기, 분액여두가 부착된 삼구 플라스크에 나트륨 2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세테이트(44.5g, 0.14㏖), 탄산칼륨(20g, 0.145㏖), 에틸아세테이트 300㎖를 넣고 1시간동안 환류하였다. 그런다음 10℃로 냉각한 다음, 각각의 실시예에 벤질트리에틸암모늄클로라이드, 테트라부틸포스포늄브로마이드, 벤질트리메틸암모늄하이드록사이드 및 18-크라운-6을 1g씩 첨가하고, t-부틸클로로아세테이트(25.3g, 0.168㏖)를 서서히 적가하였다. 적가한 후 -30 ∼ 80℃에서 6시간동안 반응시켰다. 냉각하고 여과하여 무기염을 제거하고 에틸아세테이트를 감압하여 회수한 다음, 잔사에 포름산 60㎖ 및 진한 황산 1㎖를 넣고 30℃에서 6시간동안 반응시킨 후, 에탄올로 희석시켜 결정을 석출하였다. 이것을 여과하고 물로 세척한 후, 시클로헥산으로 재결정하여 백색 결정 47.5g을 96.0%의 수득율로 얻었다. (융점 148 ∼ 150℃)
C16H13Cl2NO4의 원소분석
이론치(%) : C 54.26, H 3.70, Cl 20.02, N 3.95, O 18.07
분석치(%) : C 54.13, H 3.65, Cl 20.18, N 3.83, O 18.18
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 나트륨 2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세테이트와 할로알킬아세테이트를 반응시켜서 페닐아세톡시아세트산 유도체를 제조할 때, 종래와 비교하여 특수장치가 필요치 않으며 접촉환원에 대한 위험성이 없고, 특히 저비용으로도 짧은 반응시간 동안 고수율로 얻을 수 있는 효과가 있다.
Claims (6)
- 나트륨 2-[(2,6-디클로로페닐)아미노]페닐아세테이트와 다음 화학식 2로 표시되는 알킬할로아세테이트를 탄산알칼리금속염 및 상전이 촉매 존재하에 -30 ∼ 80℃의 온도범위로 저급지방족알코올 유도체 용매에서 반응시킨 후, 가수분해 용매 및 가수분해 촉매로 가수분해하는 연속적인 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 다음 화학식 1로 표시되는 페닐아세톡시아세트산 유도체의 제조방법.화학식 1화학식 2CH2XCOOR1상기 화학식 1 및 2에서; R은 수소 또는 탄소수 1 ∼ 7의 알킬기이고, X는 할로겐 원자이고, R1은 탄소수 1 ∼ 7의 알킬기이다.
- 제 1 항에 있어서, 상기 탄산알칼리금속염은 탄산칼륨 또는 탄산나트륨인 것임을 특징으로 하는 페닐아세톡시아세트산 유도체의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 상전이 촉매는 벤질트리에틸암모늄클로라이드, 테트라부틸암모늄브로마이드, 테트라부틸암모늄하이드로겐설페이트, 메틸트리옥틸암모늄브로마이드, 테트라부틸포스포늄브로마이드, 헥사테실트리부틸포스포늄브로마이드, 벤질트리메틸암모늄하이드록사이드, 테트라부틸암모늄플루라이드, 테트라부틸암모늄클로라이드 및 18-크라운-6 중에서 선택한 것임을 특징으로 하는 페닐아세톡시아세트산 유도체의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 저급지방족알코올 유도체는 탄소수 1 ∼ 7의 알코올 또는 이들의 에스테르인 것임을 특징으로 하는 페닐아세톡시아세트산 유도체의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 가수분해 용매는 탄소수 1 ∼ 4의 알코올, 포름산, 아세트산, 프로피온산 또는 부틸산이고, 가수분해 촉매는 무기 진한광산 또는 p-톨루엔설폰산인 것임을 특징으로 하는 페닐아세톡시아세트산 유도체의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 가수분해 과정은 -30 ∼ 80℃에서 2 ∼ 8시간동안 수행하는 것을 특징으로 하는 페닐아세톡시아세트산 유도체의 제조방법.
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