KR20030004446A - 설폰아미드의 제조방법 - Google Patents

설폰아미드의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 승온에서 (1) 화학식 I의 아닐린을 (2) 화학식 R1-SO2-Z의 설폰화제(A)와, (3) 촉매량의 (i) N,N-디메틸포름아미드 이외의 아미드(B-1) 또는 (ii) 고비점 3급 아민(B-2)의 존재하에 반응시키는 것을 포함하는 화학식 II의 설폰아미드의 제조방법에 관한 것이다. 또한 본 발명에 따르면 화학식 I의 아닐린을 화학식 R1-SO2-Z의 설폰화제(A)와, N,N-디메틸포름아미드의 존재하에 약 120℃ 내지 약 160℃에서 약 3 내지 약 7시간 동안 반응시키는 것을 포함하는 화학식 II의 설폰아미드의 제조방법이 제공된다.
화학식 I
화학식 II
상기 식에서,
X, Y, Z, R 및 R1은 본원에 정의된 바와 같다.

Description

설폰아미드의 제조방법{PROCESS TO PREPARE SULFONAMIDES}
일부 N-(치환된 페닐)설폰아미드가 살충 활성이 있을 수 있고 이러한 화합물이 특정 살충제의 제조에 유용하다는 것은 당 분야에 공지되어 있다. 예를 들어, N-[2,4-디클로로-5-[4-(디플루오로메틸)-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일]페닐]메탄설폰아미드를 제초제로서 사용하는 것은 미국 특허 제 4,818,275호(FMC 코포레이션에 1989년 4월 4일자로 발행됨)에 개시되어 있다. 미국 특허 제 4,818,275호에서, N-[2,4-디클로로-5-[4-(디플루오로메틸)-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일]페닐]메탄설폰아미드는 먼저 상응하는아릴아민을 메틸렌 클로라이드중에서 메탄설포닐 클로라이드 및 과량의 트리에틸아민과 반응시킨 후 생성된 비스(메탄설포닐)아미노 중간체를 수산화나트륨으로 처리함으로써 제조된다. 또한, N-(치환된 아릴)설폰아미드는 또한 아릴아민을 메탄설포닐 클로라이드로 처리함에 의해 직접 제조될 수 있다. 그러나, 염산 수용체 또는 스캐빈저, 예컨대 피리딘 또는 트리에틸아민은, 반응이 완료되게 하기 위해 과량으로 부가되어야 한다. 대규모 반응을 수행시킬 경우, 염산 수용체는 공정의 일부로서 회수 및 재순환되거나 처분되어야 한다. 이러한 회수/재순환 또는 처분은 상당한 생산 원가의 원인이 된다. 아릴아민을 N-(치환된 아릴)설폰아미드로 전환시키려할 경우에 또하나 우려되는 사항은 반응이 완료되게 할 경우의 비스(메탄설포닐아미드) 부산물의 형성으로 인한 생성물의 낮은 수율이다. 따라서, 산 스캐빈저를 첨가하지 않고, 비스(메탄설포닐아미노) 부산물을 실질적으로 형성하지 않으면서 N-(치환된 아릴)설폰아미드를 아릴아민으로부터 직접 제조할 필요성이 존재한다.
발명의 요약
본 발명은 산 수용체를 사용하지 않고, 비스(메탄설포닐아미노) 부산물을 실질적으로 형성하지 않으면서 촉매 존재하에 고농도(50% 초과)의 아닐린으로부터 설폰아미드를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 승온에서 하기 화학식 I의 아닐린을 화학식 R1-SO2-Z의설폰화제(A)와, 촉매량의 (i) 아미드(B-1) 또는 (ii) 고비점 3급 아민(B-2)의 존재하에 반응시킴에 의한 하기 화학식 II의 설폰아미드의 제조방법에 관한 것이다:
상기 식에서, X, Y, Z, R 및 R1은 아래에 정의된다.
본 발명에 따르면, 또한 약 120℃ 내지 약 160℃의 온도에서 약 3 내지 약 7시간 동안 화학식 I의 아닐린을 N,N-디메틸포름아미드의 존재하에 화학식 R1-SO2-Z의 설폰화제(A)와 반응시킴에 의한 화학식 II의 설폰아미드의 제조방법이 제공된다.
본 출원은 2000년 6월 5일자로 출원된 미국 가출원 제60/209,374호의 우선권을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 설폰아미드의 제조방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 N-(치환된 페닐)설폰아미드를 적당한 아닐린으로부터 제조하는 것에 관한 것이다. 더욱 특히, 본 발명은 아닐린을 촉매 존재하에 설폰화제와 반응시켜 N-(치환된 페닐)-설폰아미드를 형성하는 것에 관한 것이다.
본 발명의 한 실시양태에서는, 승온에서 하기 화학식 I의 아닐린을 화학식R1-SO2-Z의 설폰화제(A)와, 촉매량의 (i) N,N-디메틸포름아미드 이외의 아미드(B-1) 또는 (ii) 고비점 3급 아민(B-2) 존재하에 반응시키는 것을 포함하는 하기 화학식 II의 설폰아미드의 제조방법이 제공된다:
화학식 I
화학식 II
상기 식에서,
X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 수소, 할로, 알킬, 할로알킬, 아미노, 니트로, 알콕시, 하이드록시, 안하이드리딜, 알킬티오, 아릴티오, 아릴옥시, 알킬설포닐, 아릴설포닐, 및 치환 또는 미치환된 아릴로 이루어진 군으로부터 선택되되, 상기 치환된 아릴의 치환체는 할로, C1-20알킬, C1-20알콕시, 니트로, 아미노, 아미도, 알킬티오, 아릴, 아릴티오, 아릴옥시, 알킬설포닐 및 아릴 설포닐로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하고;
R은 수소, 알킬, 할로알킬, 아릴옥시, 치환 또는 미치환된 아릴, 및 치환 또는 미치환된 헤테로사이클릴로 이루어진 군으로부터 선택되되, 상기 치환된 아릴 또는 헤테로사이클릴의 치환체는 할로, C1-20알킬, C1-20알콕시, 니트로, 아미노, 아미도, 알킬티오, 아릴, 아릴티오, 아릴옥시, 알킬설포닐 및 아릴 설포닐로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하고;
R1은 수소, 알킬, 할로알킬 및 아릴로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명에 의해 제조된 바람직한 설폰아미드는 X 및 Y가 할로이고; R이 할로, C1-20알킬, C1-20알콕시, 니트로, 아미노, 아미도, 알킬티오, 아릴옥시, 아릴, 아릴티오, 알킬설포닐 및 아릴설포닐로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 치환체로 치환 또는 미치환된 헤테로사이클릴이고; R1은 아릴 또는 알킬인 것이다.
본 발명에 의해 제조된 특히 바람직한 설폰아미드는 X 및 Y가 클로로 또는 플루오로이고; R이 4-디플루오로메틸-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일, 1-메틸-6-트리플루오로메틸-2,4-(1H,3H)-피리미딘디온-3-일 또는 1-아미노-6-트리플루오로메틸-2,4-(1H,3H)-피리미딘디온-3-일이고; R1이 메틸인 것이다. 본 발명에 의해 제조되는 더욱더 바람직한 설폰아미드는 X가 2-클로로 또는 2-플루오로이고, Y가 4-클로로이고, R이 4-디플루오로메틸-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일이고, R1이메틸인 것이다.
본 발명에서 사용될 수 있는 바람직한 아닐린은 X 및 Y가 할로이고 R이 할로, C1-20알킬, C1-20알콕시, 니트로, 아미노, 아미도, 알킬티오, 아릴옥시, 아릴, 아릴티오, 알킬설포닐 및 아릴설포닐로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 치환체로 치환 또는 미치환된 헤테로사이클릴인 것이다.
본 발명에서 사용될 수 있는 특히 바람직한 아닐린은 X 및 Y가 클로로 또는 플루오로이고 R이 4-디플루오로메틸-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일, 1-메틸-6-트리플루오로메틸-2,4-(1H,3H)-피리미딘디온-3-일 또는 1-아미노-6-트리플루오로메틸-2,4-(1H,3H)-피리미딘디온-3-일인 것이다. 본 발명에서 사용될 수 있는 더욱더 바람직한 아닐린은 X가 2-클로로 또는 2-플루오로이고, Y가 4-클로로이고, R이 4-디플루오로메틸-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일인 것이다. 본 발명에서 사용될 수 있는 적합한 설폰화제(A)는 설포닐 잔기가 아미노기에 부착되도록 하는 물질이다. 본 발명에서 사용될 수 있는 설폰화제(A)의 예는 화학식 R1-SO2-Z(여기서, R1및 Z는 상기 정의와 같다)를 갖는 것이나, 이에 한정되지 않는다. 본 발명에서 사용될 수 있는 바람직한 설폰화제(A)는 화학식 R1-SO2-Z에서 R1이 아릴 또는 알킬이고 Z가 할로 또는 안하이드리딜인 것을 포함한다. 더욱더 바람직한 설폰화제(A)는 화학식 R1-SO2-Z에서 R1이 메틸이고 Z가 클로로인 것이다.
본원에서 사용되는 "촉매량"이란 반응물에 첨가될 경우 반응을 더욱 빠른 속도로 진행되도록 하지만 그 자신은 어떠한 지속적인 화학적인 변화도 겪지 않는 아미드(B-1) 또는 고비점 3급 아민(B-2)의 양을 의미한다.
본 발명에서 사용될 수 있는 적합한 아미드(B-1) 및 고비점 3급 아민(B-2)은 화학식 I의 아닐린과 활성화된 착물을 형성할 수 있는 아미드 또는 아민이다. 본 발명에서 사용될 수 있는 아미드(B-1) 또는 아민(B-2)의 예는 피롤리돈, 요소, 아세트아미드, 포스포라미드, 이소퀴놀린 및 트리아졸론을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 본 발명에서 사용될 수 있는 바람직한 아미드(B-1) 또는 아민(B-2)은 1-메틸-2-피롤리디논(이후, NMP로 지칭), 1,1,3,3-테트라메틸우레아, N,N-디메틸아세트아미드(이후, DMAC로 지칭), 헥사메틸포스포라미드(이후, HMPA로 지칭), 이소퀴놀린 및 1-(2,4-디클로로-5-아세트아미도페닐)-4-디플루오로메틸-4,5-디하이드로-3-메틸-1H-1,2,4-트리아졸-5-온(이후, 5-N-아세틸로 지칭)이다.
반응은 바람직하게는 승온, 예컨대 약 110℃ 내지 약 160℃, 더욱 바람직하게는 약 120℃ 내지 약 150℃에서, 바람직하게는 약 3 내지 약 12시간, 더욱 바람직하게는 약 3 내지 약 7시간 동안 수행된다. 반응은 더 낮은 온도에서 수행될 수 있으나, 일반적으로 완료되기까지 상당히 더 긴 시간이 소요될 것이다. 또한, 반응은 대기압 또는 승압에서 수행될 수 있다.
반응은 아닐린(I)을, 아닐린(I) 1 몰당량에 대해 약 1 내지 약 5, 바람직하게는 약 1.3 내지 약 4 몰당량의 설폰화제(A), 및 촉매량의, 예를 들어 아닐린(I) 1 몰당량에 대해 약 0.001 내지 약 1, 바람직하게는 약 0.001 내지 약 0.06 몰당량의 아미드(B-1) 또는 고비점 3급 아민(B-2)과 조합함으로써 수행될 수 있다.
또한, 반응은 무용매로, 또는 용매중에서 수행될 수 있다. 본 발명에서 사용될 수 있는 적합한 용매는 승온에서 화학식 I의 아닐린과 혼화성인 혼합물을 형성하게 할 수 있는 것이다. 본 발명에서 사용될 수 있는 용매의 예는 방향족, 알칸, 또는 알켄 용매를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 본 발명에서 사용될 수 있는 바람직한 용매는 톨루엔, 크실렌 및 디에틸벤젠이다. 본 발명에서 사용될 수 있는 특히 바람직한 용매는 톨루엔이다.
본 발명의 다른 실시양태에서, 화학식 II의 설폰아미드(여기서, X, Y, R 및 R1은 상기 정의한 바와 같다)는 화학식 I의 바라는 아닐린을 화학식 R1-SO2-Z의 설폰화제(A)(여기서, R1및 Z는 상기 정의한 바와 같다) 및 N,N-디메틸포름아미드(이후, DMF로 지칭)와 함께 약 3 내지 약 7시간, 바람직하게는 약 4 내지 약 7시간 동안, 약 120℃ 내지 약 160℃, 바람직하게는 약 125℃ 내지 약 150℃에서 반응시킴에 의해 제조된다.
DMF를 사용할 경우, 반응은 설폰화제(A) 대 아닐린(I) 비 약 1.5 내지 약 6, 바람직하게는 약 1.5 내지 약 4(아닐린(I) 1 몰당량에 대한 설폰화제(A)의 몰당량), DMF 대 아닐린(I) 비 약 0.001 내지 약 0.09, 바람직하게는 약 0.001 내지 약 0.05(아닐린(I) 1 몰당량에 대한 DMF의 몰당량)에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 개시된 설폰화제(A)는 DMF와 함께 사용될 수 있다. DMF와 함께 사용될 수 있는 바람직한 설폰화제(A)는 R1이 메틸이고 Z가 클로로인 것이다.
앞서와 마찬가지로, DMF를 사용하는 반응은 대기압 또는 승압에서 수행될 수 있다. 또한, DMF와의 반응은 무용매로 또는 적당한 용매중에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 개시된 용매는 DMF와 함께 사용될 수 있다. DMF와 함께 사용될 수 있는 바람직한 용매는 톨루엔, 크실렌 및 디에틸벤젠이다.
또한, 상기 바람직하고 특히 바람직한 화학식 II의 설폰아미드 및/또는 화학식 I의 아닐린은 DMF와 함께 제조되고/되거나 사용될 수 있다.
본 발명의 방법은 염산 수용체를 사용하지 않고, 사용되는 촉매가 더 안전하며, 반응을 완료시키는데 필요한 시간이 감소되기 때문에 종래의 방법보다 안전하고 더 비용 효율적이다. 이러한 이점들 이외에, 본 발명의 방법은 일반적으로 출발 아닐린 물질로부터 설폰아미드(II)로의 전환율이 90%를 초과하고, 종종 95%를 초과한다.
본원에서 달리 지시되지 않은 한, 치환체 용어인 "알킬", "알콕시", "아릴옥시" 및 "알콕시아릴아미노"는 단독으로 사용되거나 더 큰 잔기의 부분으로서 사용되거나간에, 치환체에 따라 탄소수 1 이상, 바람직하게는 탄소수 20 이하, 더욱 바람직하게는 탄소수 10 이하, 더욱 바람직하게는 탄소수 7 이하의 직쇄 또는 분지쇄를 포함한다. "할로겐" 또는 "할로"는 불소, 브롬, 요오드, 또는 염소를 지칭한다. "아릴"은 탄소수 5 내지 10의 방향족 고리 구조를 지칭한다. "헤테로아릴"은 1 내지 4개의 질소, 황 또는 산소 원자 또는 이들의 조합물을 고리 성분으로서 갖고 나머지는 탄소 원자인 방향족 고리 구조를 지칭한다. "고비점"은 주위 압력에서 140℃ 이상의 비점을 갖는 화합물을 지칭한다. 본원에서 "주위 온도"란 용어는 30℃를 초과하지 않는 온도를 의미한다. 본원에서 "승온"이란 용어는 주위 온도보다 높은 온도, 예를 들어 약 110℃ 내지 약 160℃의 온도를 의미한다.
본 발명을 이제 하기 실시예를 참조하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 그에 의해 한정되는 것으로 해석되지 않음을 이해해야 한다.
실시예 1
이 실시예는 NMP를 촉매로서 사용하여 N-[2,4-디클로로-5-[4-(디플루오로메틸)-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일]페닐]메탄-설폰아미드를 제조하는 한 절차를 설명하는 것이다.
질소 분위기하에서, 83.1% 순도의 1-(5-아미노-2,4-디클로로페닐)-4,5-디하이드로-4-디플루오로메틸-3-메틸-1,2,4-트리아졸-5(1H)-온 20.0g(0.054몰-1.0당량), 메탄설포닐 클로라이드 9.2g(0.08몰-1.5당량), NMP 0.17g(0.002몰-0.04당량), 및 톨루엔(%wt/wt. 트리아졸-5(1H)-온 대 용매-118%) 17g의 교반된 용액을 110℃에서 6시간 동안 가열하였다.
실시예 2
이 실시예는 DMF를 촉매로서 사용하여 N-[2,4-디클로로5-[4-(디플루오로메틸)-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일]페닐]메탄-설폰아미드를 제조하는 한 절차를 설명하는 것이다.
기계적 교반기 및 온도계가 장착된 1L들이 환저 플라스크에 88.7% 순도의 1-(5-아미노-2,4-디클로로페닐)-4,5-디하이드로-4-디플루오로메틸-3-메틸-1,2,4-트리아졸-5(1H)-온 104.5g(0.3 몰-1.0 당량), 메탄설포닐 클로라이드 52.6g(0.45 몰-1.5 당량), DMF 0.9g(0.012 몰-0.04 당량), 및 톨루엔(%wt/wt. 트리아졸-5(1H)-온 대 용매-112%) 93g을 가하였다. 첨가가 완료된 후, 반응 혼합물을 약 148℃에서 4시간 동안 가열하였다. 이후, 반응 혼합물을 95℃로 냉각하고 추가로 톨루엔(%wt/wt. 트리아졸-5(1H)-온 대 전체 용매-15.8%) 569g을 가하였다. 첨가가 완료된 후, 반응 혼합물을 주위 온도로 냉각한 다음 약 18시간 동안 교반하였다. 이후, 반응 혼합물을 60℃로 가열한 다음 두번째의 기계적 교반기 및 온도계가 장착된 1L들이 환저 플라스크에 옮겨 담았다. 다 옮겨 담은 후, 용액을 85℃로 가열하고 따뜻한(85℃) 물 490mL를 가하였다. 생성된 혼합물을 85℃로 가열하고 30분 동안 교반하였다. 이후, 유기 층을 수성 층으로부터 분리시키고 추가로 따뜻한(85℃) 물 490mL를 가하였다. 생성된 혼합물을 다시 85℃로 가열하고 추가로 30분 동안 교반하였다. 유기 층을 수성 층으로부터 분리시킨 후 주위 온도로 냉각시키고, 다음에 약 48시간 동안 교반하였다. 이후, 반응 혼합물을 90℃로 가열하여 분해가 수행되도록 한 후 85℃로 냉각하고 30분 동안 교반하였다. 이후, 반응 혼합물을 8시간의 기간 동안에 5℃/시간의 온도 하강 속도로 첫번째 4시간 동안, 이후 10℃/시간의 온도 하강 속도로 마지막 4시간 동안 20℃까지 냉각하였다. 결정화가 용이하게 되도록, 공업용 N-[2,4-디클로로-5-[4-(디플루오로메틸)-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일]페닐]메탄-설폰아미드 약 1g(약 1중량%)을 70 내지 75℃에서 8시간 동안의 냉각 기간 동안 가하였다. 적절한 온도에서, 유기 층을 적절한 원심분리기에 옮겨 담고, 30분 동안 회전시켜 모액을 제거하였다. 여과기 케이크(cake)를 냉 톨루엔(3×50 mL)으로 세척한 직후 원심분리기에 충전하였다. 혼합물을 30분 동안 회전시켜 톨루엔 세척액을 제거하였다. 여과기 케이크를 원심분리기로부터 제거하고 65℃/30mmHg에서 4시간 동안 건조시켜, 90.5% 순도의 N-[2,4-디클로로-5-[4-(디플루오로메틸)-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일]페닐]메탄설폰아미드 108.99g(85%)을 수득하였다.
실시예 3
이 실시예는 1,1,3,3-테트라메틸우레아를 촉매로서 사용하여 N-[2,4-디클로로-5-[4-(디플루오로메틸)-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일]페닐]메탄-설폰아미드를 제조하는 한 절차를 설명하는 것이다.
질소 분위기하에서, 83.1% 순도의 1-(5-아미노-2,4-디클로로페닐)-4,5-디하이드로-4-디플루오로메틸-3-메틸-1,2,4-트리아졸-5(1H)-온 20.0g(0.054 몰-1.0 당량), 메탄설포닐 클로라이드 9.2g(0.08 몰-1.5 당량), 1,1,3,3-테트라메틸우레아 0.17g(0.001 몰-0.03 당량), 및 크실렌(%wt/wt. 트리아졸-5(1H)-온 대 용매-118%) 17g의 교반된 용액을 141℃ 내지 144℃에서 6시간 동안 가열하였다. 이후, 기체 크로마토그래피(GC) 분석은 1,2,4-트리아졸-5(1H)-온 출발 물질의 1.2%가 남아 있음을 시사하였다.
실시예 4
이 실시예는 DMF를 촉매로서 사용하여 N-[2,4-디클로로-5-[4-(디플루오로메틸)-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일]페닐]-메탄-설폰아미드를 제조하는 한 절차를 설명하는 것이다.
질소 분위기하에서, 83.1% 순도의 1-(5-아미노-2,4-디클로로페닐)-4,5-디하이드로-4-디플루오로메틸-3-메틸-1,2,4-트리아졸-5(1H)-온 20.0g(0.054 몰-1.0 당량), 크실렌(%wt/wt. 트리아졸-5(1H)-온 대 용매-118%) 17g, 메탄설포닐 클로라이드 9.2g(0.08 몰-1.5 당량), 및 DMF 0.17g(0.002 몰-0.04 당량)의 교반된 용액을 140℃에서 4시간 동안 가열하였다. 이후, 반응 혼합물의 GC 분석은 1,2,4-트리아졸-5(1H)-온 출발 물질의 99.4%가 전환되었음을 시사하였다. 이어서 반응 혼합물을 23℃로 냉각하고 이후의 사용을 위해 보관하였다.
실시예 5
이 실시예는 DMAC를 촉매로서 사용하여 N-[2,4-디클로로-5-[4-(디플루오로메틸)-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일]페닐]-메탄-설폰아미드를 제조하는 한 절차를 설명하는 것이다.
기계적 교반기 및 온도계가 장착된 500mL들이 환저 플라스크에 79.0% 순도의 1-(5-아미노-2,4-디클로로-페닐)-4,5-디하이드로-4-디플루오로메틸-3-메틸-1,2,4-트리아졸-5(1H)-온 20.0g(0.05 몰-1.0 당량), DMAC 0.2g(0.002 몰-0.04 당량), 메탄설포닐 클로라이드 19.0g(0.16 몰-3.2 당량), 및 톨루엔(%wt/wt. 트리아졸-5(1H)-온 대 용매-105%) 19g을 가하였다. 첨가가 완료된 후, 반응 혼합물을 119 내지 120℃로 가열한 다음 약 6.75시간 동안 교반하였다. 이후, 반응 혼합물의 GC분석은 1,2,4-트리아졸-5(1H)-온 출발 물질이 완전히 전환되었음을 시사하였다.
실시예 6
이 실시예는 HMPA를 촉매로서 사용하여 N-[2,4-디클로로-5-[4-(디플루오로메틸)-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일]페닐]-메탄-설폰아미드를 제조하는 한 절차를 설명하는 것이다.
질소 분위기하에서, 88.7% 순도의 1-(5-아미노-2,4-디클로로페닐)-4,5-디하이드로-4-디플루오로메틸-3-메틸-1,2,4-트리아졸-5(1H)-온 10.0g(0.029 몰-1.0 당량), 크실렌(%wt/wt. 트리아졸-5(1H)-온 대 용매-112%) 8.9g, 메탄설포닐 클로라이드 4.9g(0.043 몰-1.5 당량), 및 HMPA 0.1g(0.0006 몰-0.02 당량)의 교반된 용액을 148℃에서 4.5시간 동안 가열하였다. 이후, 반응 혼합물의 GC 분석은 1,2,4-트리아졸-5(1H)-온 출발 물질의 98%가 전환되었음을 시사하였다.
실시예 7
이 실시예는 5-N-아세틸을 촉매로서 사용하여 N-[2,4-디클로로-5-[4-(디플루오로메틸)-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일]페닐]-메탄-설폰아미드를 제조하는 한 절차를 설명하는 것이다.
기계적 교반기 및 온도계가 장착된 500mL들이 환저 플라스크에 1-(5-아미노-2,4-디클로로페닐)-4,5-디하이드로-4-디플루오로메틸-3-메틸-1,2,4-트리아졸-5(1H)-온 20.0g(0.065 몰-1.0 당량), 크실렌(%wt/wt. 트리아졸-5(1H)-온 대 용매-105%) 19.0g, 메탄-설포닐 클로라이드 11.0g(0.096 몰-1.5 당량), 및 5-N-아세틸 1.6g(0.005 몰 -0.08 당량)을 가하였다. 첨가가 완료된 후, 반응 혼합물을 145℃로 가열하고 4.67시간 동안 교반하였다. 이후, 반응 혼합물의 GC 분석은 1,2,4-트리아졸-5(1H)-온 출발 물질의 99.6%가 전환되었음을 시사하였다.
실시예 8
이 실시예는 DMF를 촉매로서 사용하여 N-[2,4-디클로로-5-[4-(디플루오로메틸)-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일]페닐]-메탄-설폰아미드를 제조하는 한 절차를 설명하는 것이다. (50 갤론 파일럿 플랜트 규모)
질소 분위기하에서, 50 갤론 유리 라이닝된 반응기에 톨루엔중의 1-(5-아미노-2,4-디클로로페닐)-4,5-디하이드로-4-디플루오로메틸-3-메틸-1,2,4-트리아졸-5(1H)-온의 16중량% 용액 262파운드를 충전하였다. 용액을 교반하고 약 105 내지 115℃로 가열하였다. 가열 기간 동안, 질소 분위기를 중단시키고 반응 용기를 약 750 내지 780 mmHg의 진공 하에 밀봉하였다. 예비결정된 온도에서, 톨루엔을 약 110 내지 120℃의 반응 온도 및 750 내지 780mmHg의 반응 용기 압력을 유지하는 속도로 제거하여, 톨루엔중의 1-(5-아미노-2,4-디클로로페닐)-4,5-디하이드로-4-디플루오로메틸-3-메틸-1,2,4-트리아졸-5(1H)-온(0.126 lb-몰; 1.0 당량-17.69 Kg)의 50중량% 용액 78파운드를 수득하였다. 반응 용기를 약 85 내지 92℃로 가열하고 DMF 168g(0.005 lb-몰; 0.04 당량-0.37파운드)을 가하였다. 메탄설포닐 클로라이드 23.7파운드(0.207 lb-몰; 1.64 당량-10.75Kg)를, 반응 혼합물 온도를 85 내지 92℃로 유지하는 속도로 가하였다. 이어서 반응 용기 압력을 14 내지 17psig로 유지하면서 반응 혼합물 온도를 서서히, 약 10℃/시간의 속도로 140 내지 145℃가 되도록 하였다. 140 내지 145℃로 가열하는 동안, 발생하는 염화수소 기체는 배기시켰다. 이어서 반응 혼합물을 140 내지 145℃에서 8시간 동안 교반하였다. 8시간의 가열 기간 동안, 반응 혼합물을 매시간마다 GC로 분석하여 출발 물질에서 생성물로의 전환율을 측정하였다. 8시간의 가열 기간 이후, 출발 물질에서 생성물로의 허용가능한 99% 전환율이 성취되었다. 이어서 반응 용기를 약 83 내지 87℃로 냉각한 후 15분 기간 동안 배기하여 대기압이 되도록 하였다. 대기압하에서, 새로운 톨루엔 230파운드를 가하였다. 생성된 용액을 30분 동안 교반한 후 미리 물 275 내지 285파운드로 채워진 별도의 50갤론 유리 라이닝된 반응기에 옮겨 담고 80 내지 83℃로 가열하였다. 생성된 혼합물을 80 내지 83℃에서 25 내지 35분 동안 교반한 후 약 25 내지 35분 동안 침전되도록 하였다. 유기 층을 수성 층으로부터 분리하고 추가로 물 275 내지 285파운드를 가하였다. 전술된 교반 및 침전을 수회 반복한 후, 유기 층을 수성 층으로부터 분리한 다음 8시간의 기간 동안에, 첫번째 4시간 동안은 5℃/시간의 속도로, 마지막 4시간 동안은 10℃/시간의 속도로 20℃까지 냉각하였다. 결정화를 용이하게 하기 위해, 공업용 N-[2,4-디클로로-5-[4-(디플루오로메틸)-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4트리아졸-1-일]페닐]-메탄설폰아미드 0.5파운드를 8시간의 냉각 기간 동안 70 내지 75℃에서 가하였다. 최종 온도에서, 유기 층을 적절한 원심분리기에 옮겨 담고, 30분 동안 회전시켜 모액을 제거하였다. 모액을 다시 반응 용기에 충전하고, 10분 동안 교반하여 잔여 생성물을 제거하였다. 이어서 모액을 원심분리기에 옮겨 담고, 전술한 바와 같이 회전시켰다. 여과기 케이크를 새로운 톨루엔 50파운드로 세척하고 바로 원심분리기에 충전하였다. 혼합물을 30분 동안 회전시켜 톨루엔 세척액을 제거하였다. 용해된 생성물의 재생을 위해 모액 및 톨루엔 세척액을 동일한 수용기 내에 수거하였다. 여과기 케이크를 원심분리기로부터 제거하고 80℃/30mmHg에서 8시간 동안 건조시켜 N-[2,4-디클로로-5-[4-(디플루오로메틸)-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일]페닐]메탄-설폰아미드 55파운드를 수득하였다.
실시예 9
이 실시예는 NMP를 촉매로서 사용하여 N-[2-클로로-4-플루오로-5-[1-메틸-6-트리플루오로메틸-2,4-(1H,3H)-피리미딘디온-3-일]페닐]메탄설폰아미드를 제조하는 한 절차를 설명하는 것이다.
크실렌(%wt/wt. 피리미딘디온 대 용매-100%) 37.5g중의 3-(5-아미노-4-클로로-2-플루오로페닐)-1-메틸-6-트리플루오로메틸-2,4-(1H,3H)-피리미딘디온 37.5g(0.1 몰-1.0 당량)의 교반된 용액에 메탄설포닐 클로라이드 17.4g(0.15 몰-1.5 당량)을 가한 다음 NMP 0.17g(0.002 몰-0.04 당량)을 가하였다. 첨가가 완료된 후, 반응 혼합물을 약 115℃에서 6시간 동안 가열하였다.
본 발명이 그의 특정 실시예를 참조하여 상세하게 기술되었지만, 당해 분야의 숙련자에게는 본 발명의 의의 및 범주로부터 벗어나지 않고 다양한 변화 및 변경이 이루어질 수 있음이 명백할 것이다.

Claims (33)

  1. 승온에서 적어도 (1) 화학식 I의 아닐린을 (2) 화학식 R1-SO2-Z의 설폰화제(A)와, (3) 촉매량의 (i) N,N-디메틸포름아미드 이외의 아미드(B-1) 또는 (ii) 고비점 3급 아민(B-2)의 존재하에 반응시키는 것을 포함하는 화학식 II의 설폰아미드의 제조방법:
    화학식 I
    화학식 II
    상기 식에서,
    X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 수소, 할로, 알킬, 할로알킬, 아미노, 니트로, 알콕시, 하이드록시, 안하이드리딜, 알킬티오, 아릴티오, 아릴옥시, 알킬설포닐, 아릴설포닐, 및 치환 또는 미치환된 아릴로 이루어진 군으로부터 선택되되, 상기 치환된 아릴의 치환체는 할로, C1-20알킬, C1-20알콕시, 니트로, 아미노, 아미도, 알킬티오, 아릴, 아릴티오, 아릴옥시, 알킬설포닐 및 아릴설포닐로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하고;
    R은 수소, 알킬, 할로알킬, 아릴옥시, 치환 또는 미치환된 아릴, 및 치환 또는 미치환된 헤테로사이클릴로 이루어진 군으로부터 선택되되, 상기 치환된 아릴 또는 헤테로사이클릴의 치환체는 할로, C1-20알킬, C1-20알콕시, 니트로, 아미노, 아미도, 알킬티오, 아릴, 아릴티오, 아릴옥시, 알킬설포닐 및 아릴설포닐로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하고;
    R1은 수소, 알킬, 할로알킬 및 아릴로 이루어진 군으로부터 선택된다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    X 및 Y가 각각 할로인 설폰아미드의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    X가 2-클로로 또는 2-플루오로이고 Y가 4-클로로인 설폰아미드의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    R이 할로, C1-20알킬, C1-20알콕시, 니트로, 아미노, 아미도, 알킬티오, 아릴, 아릴티오, 아릴옥시, 알킬설포닐 및 아릴설포닐로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 치환체로 치환 또는 미치환된 헤테로사이클릴인 설폰아미드의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    R이 4-디플루오로메틸-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일, 1-메틸-6-트리플루오로메틸-2,4-(1H,3H)-피리미딘디온-3-일 또는 1-아미노-6-트리플루오로메틸-2,4-(1H,3H)-피리미딘디온-3-일인 설폰아미드의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    R1이 아릴 또는 알킬이고 Z가 할로 또는 안하이드리딜인 설폰아미드의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    R1이 메틸이고 Z가 클로로인 설폰아미드의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    X가 2-클로로이고; Y가 4-클로로이고; R이 4-디플루오로메틸-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일이고; R1이 메틸인 설폰아미드의 제조방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    아미드(B-1) 및 3급 아민(B-2)이 독립적으로 1-메틸-2-피롤리디논, 1,1,3,3-테트라메틸우레아, N,N-디메틸아세트아미드, 헥사메틸포스포라미드, 이소퀴놀린 및 1-(2,4-디클로로-5-아세트아미도페닐)-4-디플루오로메틸-4,5-디하이드로-3-메틸-1H-1,2,4-트리아졸-5-온으로 이루어진 군으로부터 선택되는 설폰아미드의 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    반응이 용매중에서 수행되는 설폰아미드의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    용매가 방향족, 알칸 또는 알켄 용매인 설폰아미드의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    용매가 톨루엔, 크실렌 및 디에틸벤젠으로 이루어진 군으로부터 선택되는 설폰아미드의 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    용매가 톨루엔인 설폰아미드의 제조방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    반응 혼합물이 약 110℃ 내지 약 160℃에서 약 3 내지 약 12시간 동안 가열되는 설폰아미드의 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    반응 혼합물이 약 120℃ 내지 약 150℃에서 약 3 내지 약 7시간 동안 가열되는 설폰아미드의 제조방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    아닐린(I) 1 몰당량당 약 1 내지 약 5 몰당량의 설폰화제(A)가 존재하는 설폰아미드의 제조방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    아닐린(I) 1 몰당량당 약 1.3 내지 약 4 몰당량의 설폰화제(A)가 존재하는 설폰아미드의 제조방법.
  18. (1) 화학식 I의 아닐린을 (2) 화학식 R1-SO2-Z의 설폰화제(A)와, (3) N,N-디메틸포름아미드의 존재하에 약 120℃ 내지 약 160℃에서 약 3 내지 약 7시간 동안 반응시키는 것을 포함하는 화학식 II의 설폰아미드의 제조방법:
    화학식 I
    화학식 II
    상기 식에서,
    X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 수소, 할로, 알킬, 할로알킬, 아미노, 니트로, 알콕시, 하이드록시, 안하이드리딜, 알킬티오, 아릴티오, 아릴옥시, 알킬설포닐, 아릴설포닐, 및 치환 또는 미치환된 아릴로 이루어진 군으로부터 선택되되, 상기 치환된 아릴의 치환체는 할로, C1-20알킬, C1-20알콕시, 니트로, 아미노, 아미도, 알킬티오, 아릴, 아릴티오, 아릴옥시, 알킬설포닐 및 아릴설포닐로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하고;
    R은 수소, 알킬, 할로알킬, 아릴옥시, 치환 또는 미치환된 아릴, 및 치환 또는 미치환된 헤테로사이클릴로 이루어진 군으로부터 선택되되, 상기 치환된 아릴 또는 헤테로사이클릴의 치환체는 할로, C1-20알킬, C1-20알콕시, 니트로, 아미노, 아미도, 알킬티오, 아릴, 아릴티오, 아릴옥시, 알킬설포닐 및 아릴설포닐로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하고;
    R1은 수소, 알킬, 할로알킬 및 아릴로 이루어진 군으로부터 선택된다.
  19. 제 18 항에 있어서,
    X 및 Y가 각각 할로인 설폰아미드의 제조방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    X가 2-클로로 또는 2-플루오로이고 Y가 4-클로로인 설폰아미드의 제조방법.
  21. 제 18 항에 있어서,
    R이 할로, C1-20알킬, C1-20알콕시, 니트로, 아미노, 아미도, 알킬티오, 아릴옥시, 아릴, 아릴티오, 알킬설포닐 및 아릴설포닐로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 치환체로 치환 또는 미치환된 헤테로사이클릴인 설폰아미드의 제조방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    R이 4-디플루오로메틸-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일, 1-메틸-6-트리플루오로메틸-2,4-(1H,3H)-피리미딘디온-3-일 또는 1-아미노-6-트리플루오로메틸-2,4-(1H,3H)-피리미딘디온-3-일인 설폰아미드의 제조방법.
  23. 제 18 항에 있어서,
    R1이 알킬이고 Z가 할로인 설폰아미드의 제조방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    R1이 메틸이고 Z가 클로로인 설폰아미드의 제조방법.
  25. 제 18 항에 있어서,
    X가 2-클로로이고; Y가 4-클로로이고; R이 4-디플루오로메틸-4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-1H-1,2,4-트리아졸-1-일이고; R1이 메틸인 설폰아미드의 제조방법.
  26. 제 18 항에 있어서,
    반응이 용매중에서 수행되는 설폰아미드의 제조방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    용매가 방향족, 알칸 또는 알켄 용매인 설폰아미드의 제조방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    용매가 톨루엔, 크실렌 및 디에틸벤젠으로 이루어진 군으로부터 선택되는 설폰아미드의 제조방법.
  29. 제 18 항에 있어서,
    반응 혼합물이 약 125℃ 내지 약 150℃에서 약 3 내지 약 7시간 동안 가열되는 설폰아미드의 제조방법.
  30. 제 18 항에 있어서,
    아닐린(I) 1 몰당량당 약 1.5 내지 약 6 몰당량의 설폰화제(A)가 존재하는 설폰아미드의 제조방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    아닐린(I) 1 몰당량당 약 1.5 내지 약 4 몰당량의 설폰화제(A)가 존재하는 설폰아미드의 제조방법.
  32. 제 18 항에 있어서,
    아닐린(I) 1 몰당량당 약 0.001 내지 약 0.09 몰당량의 N,N-디메틸포름아미드가 존재하는 설폰아미드의 제조방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    아닐린(I) 1 몰당량당 약 0.001 내지 약 0.05 몰당량의 N,N-디메틸포름아미드가 존재하는 설폰아미드의 제조방법.
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