KR20010015546A - 2-알킬티오벤조니트릴 유도체의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하기 화학식 (II)의 화합물을 식 R₁S-X (R₁은 C_1-6알킬, X 는 수소 또는 알칼리 금속)의 화합물과 반응시켜 하기 화학식 (I)의 화합물을 제조하는 방법에 관한 것이다 :

[화학식 I]

[식중, R₁은 C_1-6알킬을 나타내고; R₂는 C_1-6할로알킬, C_1-6알킬, C_1-6할로알콕시, C_1-6알콕시, SO_nR₅또는 할로겐을 나타내고; R₄는 수소, C_1-6할로알콕시, C_1-6알콕시, SO_nR₅또는 할로겐; 또는 할로겐, C_1-6할로알킬, C_1-6알킬, C_1-6할로알콕시, C_1-6알콕시, SO_nR₅, 니트로 또는 시아노로 임의 치환되고, 산소, 질소 및 황으로부터 선택된 1 내지 3 개의 헤테로원자를 함유하는 5 또는 6-원 복소환 (불포화 또는 부분적으로 포화될 수 있다)을 나타내고; R₅는 C_1-6알킬을 나타내고; 및 n 은 0, 1 또는 2 를 나타낸다];

[화학식 II]

[식중, R₂및 R₄는 상기 정의된 바와 같고, R₃은 니트로 또는 불소, 염소 및 브롬으로부터 선택된 할로겐 원자를 나타낸다].

Description

2-알킬티오벤조니트릴 유도체의 제조방법 {PROCESS FOR THE PREPARATION OF 2-ALKYLTHIOBENZONITRILE DERIVATIVES}

2-알킬티오-치환 벤조니트릴은, 예를 들어, EP 0527036에 기재된 제초제와 같은 농화학물질의 제조에 있어서의 중간체이다. 이러한 화합물을 고수율로 제공하고, 한 2-니트로 또는 2-할로 치환된 벤조니트릴을 효과적으로 치환시켜 2-알킬티오 치환된 벤조니트릴을 제공할 수 있는 새로운 방법의 개발이 요망된다.

본 발명은, 예컨대 제초 활성 화합물의 제조에 있어서 화학물질 중간체로서 유용한, 2-알킬티오 치환된 벤조니트릴의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 고수율의 2-알킬티오 치환 벤조니트릴을 제조하는 방법을 제공하고자 한다.

그러므로, 본 발명은 화학식 (II)의 화합물을 식 R₁S-X (R₁은 C_1-6알킬, X 는 수소 또는 알칼리 금속)의 화합물과 반응시켜 화학식 (I)의 2-알킬티오-치환-벤조니트릴 유도체를 제조하는 방법을 제공한다 :

[식중, R₁은 C_1-6알킬을 나타내고;

R₂는 C_1-6할로알킬, C_1-6알킬, C_1-6할로알콕시, C_1-6알콕시, SO_nR₅또는 할로겐을 나타내고;

R₄는 수소, C_1-6할로알콕시, C_1-6알콕시, SO_nR₅또는 할로겐; 또는 할로겐, C_1-6할로알킬, C_1-6알킬, C_1-6할로알콕시, C_1-6알콕시, SO_nR₅, 니트로 또는 시아노로 임의 치환되고, 산소, 질소 및 황으로부터 선택된 1 내지 3 개의 헤테로원자를 함유하는 5 또는 6-원 복소환 (불포화 또는 부분적으로 포화될 수 있다)을 나타내고;

R₅는 C_1-6알킬을 나타내고; 및

n 은 0, 1 또는 2 를 나타낸다];

[식중, R₂및 R₄는 상기 정의된 바와 같고, R₃은 니트로 또는 불소, 염소 및 브롬으로부터 선택된 할로겐 원자를 나타낸다].

R₄가 복소환을 나타내는 경우, 바람직한 고리로는 3-이속사졸릴, 5-이속사졸릴, 2-티아졸릴, 5-옥사졸릴, 2-푸릴, 3-푸릴, 2-티에닐 및 3-티에틸이 포함된다.

R₁은 바람직하게는 메틸을 나타낸다.

R₂는 바람직하게는 트리플루오로메틸을 나타낸다.

R₃은 바람직하게는 니트로 또는 염소를 나타낸다.

R₄는 바람직하게는 수소를 나타낸다.

X 는 바람직하게는 나트륨, 칼륨 또는 리튬 원자를 나타낸다.

특히 바람직한 본 발명의 구현예로는, R₁은 C_1-6알킬 (메틸이 가장 바람직하다)을 나타내고;

R₂는 C_1-6할로알킬 (트릴플루오로메틸리 가장 바람직하다)을 나타내고;

R₃은 니트로 또는 불소, 염소 및 브롬으로부터 선택된 할로겐 원자 (니트로 또는 염소가 가장 바람직하다)를 나타내고; 및

R₄는 수소를 나타낸다.

화학식 (II)의 화합물과 식 R₁S-X 의 화합물의 반응에 의해 화학식 (I)의 화합물을 제조하는 상기 반응은 다양한 용매, 예컨대 방향족 탄화수소, 예를 들어, 톨루엔 또는 크실렌, 테트라히드로푸란, 디옥산 또는 tert-부틸 메틸 에테르과 같은 에테르; N,N-디메틸포름아미드와 같은 아미드; 디메틸술폭시드와 같은 술폭시드; 또는 케톤, 예를 들어 메틸 에틸 케톤 또는 아세톤을 이용하여 수행될 수 있다. 특히 바람직한 용매는 아세톤으로, 경우에 따라 물이 존재할 수 있다. 반응은 상기 조건들을 이용하여 탁월한 수율로 진행된다는 것을 발견하였다.

화학식 R₁S-X 의 바람직한 화합물은 티오메톡시화나트륨으로, 이는 건조 고체 형태로 또는 편리하게는 수중 용액으로 사용될 수 있다.

X 가 수소인 경우, 염기가 일반적으로 반응 혼합물중에 존재한다. 적합한 염기의 예는 알칼리 금속 또는 알칼리토금속의 탄산염, 알콕시화물 또는 수소화물, 예컨대, 탄산칼륨, t-부톡시화칼륨 또는 수소화나트륨, 또는 1,8-디아자비시클로[5.4.0]운덱-7-엔 또는 1,1,3,3-테트라메틸구아니딘과 같은 아미딘 염기이다.

반응은 일반적으로 약 -20 ℃ 내지 약 120 ℃, 바람직하게는 약 10 ℃ 내지 약 60 ℃ 및 가장 바람직하게는 약 10 ℃ 내지 약 40 ℃ 의 온도에서 수행된다.

화학식 (II)의 벤조니트릴 유도체 : 화학식 R₁S-X 의 알킬티올 (또는 그의 금속염)의 몰비는 일반적으로 약 1:1 내지 약 1:4, 바람직하게는 약 1:1 내지 약 1:2.5 및 가장 바람직하게는 약 1:1 내지 약 1:1.2 이다.

경우에 따라, 반응은 물과 상전이 촉매의 존재하에서 수용성이 낮은 또다른 용매로 구성된 2 상 시스템으로 수행될 수 있다. 적합한 상전이 촉매의 예로는 염화테트라부틸암모늄과 같은 암모늄염; 포스포늄염, 예컨대 트리부틸헥사데실포스포늄 브로마이드; 구아니디늄염, 예컨대 염화헥사에틸구아니디늄 또는 염화헥사메틸구아니디늄; 또는 18-크라운-6 과 같은 크라운 에테르가 포함된다. 물 및 상전이 촉매와 함께 사용하기에 적합한 용매로는, 일반적으로 물과 부가 혼합되어 사용되는, 톨루엔 또는 크실렌과 같은 방향족 탄화수소, tert-부틸 메틸 에테르와 같은 에테르, 클로로벤젠 또는 디클로로메탄과 같은 할로겐화 용매가 포함된다. 사용되는 상전이 촉매의 양은 일반적으로 (화학식 (II)의 화합물의 몰양에 대해) 2 ∼ 10 % 몰비이다. 상기 조건하에서 수행되는 경우, 반응은 일반적으로 약 5 ℃ ∼ 약 100 ℃, 바람직하게는 약 25 ℃ ∼ 약 70 ℃ 의 온도에서 수행된다.

본 발명은 하기 실시예에 국한되지 않는다.

실시예 1

2-메틸티오-4-트리플루오로메틸벤조니트릴의 제조

티오메톡시화나트륨 (21% 수용액중 336 g, 1.1 M)을 아세톤(340 g)중 2-니트로-4-트리플루오로메틸벤조니트릴 (220.5 g, 1.0M)의 용액에 20-30 ℃ 에서 교반하에 3 시간 동안 첨가하였다. 1 시간 더 교반시켜 2 개의 액상으로 분리하였다. 상층(아세톤중 생성물의 용액)을 20 ℃ 로 유지시키면 이때 2-메틸티오-4-트리플루오로메틸벤조니트릴이 결정화되었다 (213 g), 융점 82 ℃. 수율은 97 %, 생성물 순도는 >96 % 였다.

실시예 2

메탄에티올 (278 g, 5.78 M)을 아세톤 (5 리터) 및 탄산칼륨 (593 g, 4.29 M)의 교반된 혼합물에 -15 ℃ 에서 20 분간 첨가하였다. 아세톤 (500 ml)중 2-니트로-4-트리플루오로메틸벤조니트릴 (618 g, 2.86 M)의 용액을 10 분간 첨가하였다. 혼합물을 20 ℃ 로 교반하에 23 시간 동안 가온시킨 다음 2 시간 동안 55 ℃ 로 가열하여 대부분의 메탄에티올을 제거하고 이어서 4 시간 동안 질소를 쏟아넣었다. 혼합물을 얼음/물에 붓고, 고체를 여과 제거하고, 세척 건조하여 2-메틸티오-4-트리플루오로메틸벤조니트릴 (550 g)을 수득하였다. 생성물의 수율은 89 % 였다.

실시예 3

티오메톡시화나트륨 (21 % 수용액중 37 g, 0.11 M)을 아세톤 (34 g)중 2-클로로-4-트리플루오로메틸벤조니트릴 (20.56 g, 0.099 M)의 용액에 교반하에 30-35 ℃에서 2 시간 동안 첨가하였다. 30-35 ℃ 에서 2.5 시간 및 60 ℃ 에서 3 시간 더 교반시킨 후, 티오메톡시화나트륨 (21 % 수용액중 3.4 g, 0.01 M)을 더 첨가하였다. 혼합물을 60 ℃ 에서 2 시간 동안 유지하고, 냉각시킨 다음 유기층을 증발시켜 2-메틸티오-4-트리플루오로메틸벤조니트릴 (20.3 g)을 수득하였다, 융점 80 ℃. 생성물의 수율은 91 %, 순도는 97 % 였다.

화학식 (II) 및 (III)의 화합물들 및 그들의 제조 방법은 공지되어 있거나 또는 공지된 방법들에 의해서 제조될 수 있다. 상기 화학식 (I)의 화합물 및 그들을 사용하여 제조된 제초 활성 화합물은 문헌, 예를 들어 유럽 특허 공보 제 0418175 호, 제 0527036 호 또는 WO/9500476 호에 기재되어 있다.

Claims (11)

1. 하기 화학식 (I)의 화합물의 제조방법으로, 하기 화학식 (II)의 화합물을 식 R₁S-X (R₁은 C_1-6알킬, X 는 수소 또는 알칼리 금속)의 화합물과 반응시키는 것을 특징으로 하는 화학식 (I)의 화합물의 제조방법 :

   [화학식 I]

   [식중, R₁은 C_1-6알킬을 나타내고;

   R₂는 C_1-6할로알킬, C_1-6알킬, C_1-6할로알콕시, C_1-6알콕시, SO_nR₅또는 할로겐을 나타내고;

   R₄는 수소, C_1-6할로알콕시, C_1-6알콕시, SO_nR₅또는 할로겐; 또는 할로겐, C_1-6할로알킬, C_1-6알킬, C_1-6할로알콕시, C_1-6알콕시, SO_nR₅, 니트로 또는 시아노로 임의 치환되고, 산소, 질소 및 황으로부터 선택된 1 내지 3 개의 헤테로원자를 함유하는 5 또는 6-원 복소환 (불포화 또는 부분적으로 포화될 수 있다)을 나타내고;

   R₅는 C_1-6알킬을 나타내고; 및

   n 은 0, 1 또는 2 를 나타낸다];

   [화학식 II]

   [식중, R₂및 R₄는 상기 정의된 바와 같고, R₃은 니트로 또는 불소, 염소 및 브롬으로부터 선택된 할로겐 원자를 나타낸다].
2. 제 1 항에 있어서, R₁은 C_1-6알킬을 나타내고; R₂는 C_1-6할로알킬을 나타내고; 및 R₄는 수소를 나타내는 제조방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, R₁은 메틸을 나타내고; R₂는 트리플루오로메틸을 나타내고; 및 R₄는 수소를 나타내는 제조방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, R₃이 니트로 또는 염소를 나타내는 제조방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, X 가 나트륨, 칼륨 또는 리튬 원자를 나타내는 제조방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 반응이 방향족 탄화수소, 에테르, 아미드, 술폭시드, 케톤 및 그들의 혼합물로부터 선택된 용매중에서 수행되는 제조방법.
7. 제 6 항에 있어서, 용매가 물의 임의 존재하에서의 아세톤인 제조방법.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (II)의 화합물 : 화학식 R₁S-X 의 화합물의 몰비가 약 1:1 내지 약 1:4 인 제조방법.
9. 제 8 항에 있어서, 화학식 (II)의 화합물 : 화학식 R₁S-X 의 화합물의 몰비가 약 1:1 내지 약 1:2.5 인 제조방법.
10. 제 1 항에 있어서, 실질적으로 실시예 1 내지 3 중 어느 하나에 기재되어 있는 바와 같은 제조방법.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의해 제조되는 제 1 항에 정의된 화학식 (I)의 화합물.