KR20140059206A - [3-[(6-클로르-3-피리디닐)메틸]-2-티아졸리디닐리덴]시안아미드의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 (i) 염기의 존재 하에 디메틸-N-시아노카르본이미도디티오카르보네이트 및 2-아미노에탄티올 또는 그의 염을 반응시키는 단계 및; (ii) 반응 혼합물과 5-클로로메틸-2-클로로피리딘을 반응시키는 단계를 포함하는 [3-[(6-클로르-3-피리디닐)메틸]-2-티아졸리디닐리덴]시안아미드의 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 방법은 시안이미노-1,3-티아졸리딘 중간체의 정제 단계를 필요로 하지 않는다.
<화학식 IV>
<화학식 IV>
Description
본 발명은 작물 보호 활성 성분인 하기 화학식 IV의 [3-[(6-클로로-3-피리디닐)메틸]-2-티아졸리디닐리덴]시안아미드를 제조하는 방법에 관한 것이다.
<화학식 IV>
제조는, 시안이미노-1,3-티아졸리딘 및 5-클로로메틸-2-클로로피리딘 (EP 1 024 140), N-(2-클로로-5-피리딜메틸)시스테아민 및 디메틸 시아노디티오이미도카르보네이트 (EP 0 235 725)로부터 출발하여 여러 분리된 단계로 수행된다. 이러한 경우, 시안이미노-1,3-티아졸리딘 또는 N-(2-클로로-5-피리딜메틸)시스테아민을 먼저 제조하고 정제해야 하며, 최종 생성물 또한 정제해야 한다. 부가적으로, 디메틸 N-시아노카르본이미도디티오카르보네이트 및 시스테아민으로부터 출발한 모든 단계에 걸친 전체 수율은 만족스럽지 못하다.
상기 개략한 단점 및 문제와 관련하여, 중간체 단리없이 높은 수율 및 높은 선택도로 디메틸 N-시아노카르본이미도디티오카르보네이트로부터 출발하여 [3-[(6-클로로-3-피리디닐)메틸]-2-티아졸리디닐리덴]시안아미드를 수득하는 방법을 제공하는 것이 요구된다.
이러한 목적은 하기 방법으로 달성된다.
시스테아민 또는 그의 염 (화학식 I)
<화학식 I>
및 하기 화학식 II의 디메틸 N-시아노카르본이미도디티오카르보네이트
<화학식 II>
를 물의 존재 하에 임의로 용매 및 염기를 첨가하여 반응시키고, 시안이미노-1,3-티아졸리딘의 중간체 단리 없이 하기 화학식 III의 2-클로로-5-클로로메틸피리딘으로 알킬화시킨다.
<화학식 III>
상기 식에서, X는 산 라디칼, 예를 들어 할로겐, 아세테이트, 술페이트 또는 히드로겐술페이트이다.
반응은 반응식 1에 따라 진행된다.
<반응식 1>
시안이미노-1,3-티아졸리딘의 중간체 단리없이도, 표적 생성물의 매우 우수한 품질이 전혀 저하되지 않으면서 중간체을 단리할 때보다 높은 수율이 달성된다는 것이 놀랍다.
본 출원은 따라서 하기 단계:
(i) 염기의 존재 하에 디메틸 N-시아노카르본이미도디티오카르보네이트 및 시스테아민 또는 그의 염을 반응시키는 단계; 및
(ii) 반응 혼합물과 5-클로로메틸-2-클로로피리딘을 반응시키는 단계
를 포함하는 [3-[(6-클로로-3-피리디닐)메틸]-2-티아졸리디닐리덴]시안아미드의 제조 방법에 관한 것이다.
X가 산 라디칼, 예를 들어 할로겐, 아세테이트, 술페이트 또는 히드로겐술페이트인 화학식 I의 화합물을 사용하여 본 발명에 따른 방법을 수행하는 것이 바람직하다.
X는 바람직하게는 클로라이드, 술페이트 또는 히드로겐술페이트이다.
본 발명에 따른 방법에 있어서 사용되는 염기는 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 수산화물, 알칼리 금속 탄산염 또는 알칼리 금속 탄산수소염이다. 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산나트륨 및 탄산칼륨을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 방법에서 출발 물질로 사용하는 화학식 I의 시스테아민 염은 시판되고, 유기 화학분야에서 통상적으로 공지된 화합물이다.
본 발명에 따른 방법은 물의 존재 하에 진행된다. 물-함유 용매 혼합물을 사용하는 것이 또한 가능하다. 물 뿐만 아니라, 이는 또한 다른 용매를 함유할 수 있다. 예에는 알콜, 예컨대 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올; 에테르, 예컨대 에틸 프로필 에테르, 메틸 tert-부틸 에테르, n-부틸 에테르, 아니솔, 페네톨, 시클로헥실 메틸 에테르, 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 디메틸글리콜, 디페닐 에테르, 디프로필 에테르, 디이소프로필 에테르, 디-n-부틸 에테르, 디이소부틸 에테르, 디이소아밀 에테르, 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 이소프로필 에틸 에테르, 테트라히드로푸란, 디옥산, 디클로로디에틸 에테르 및 에틸렌 옥시드 및/또는 프로필렌 옥시드의 폴리에테르; 아민, 예컨대 트리메틸-, 트리에틸-, 트리프로필-, 트리부틸아민, N-메틸모르폴린, 피리딘 및 알킬화 피리딘; 니트릴, 예컨대 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 부티로니트릴, 이소부티로니트릴, 벤조니트릴, 페닐 니트릴, m-클로로벤조니트릴 및 테트라히드로티오펜 디옥시드 및 디메틸 술폭시드와 같은 화합물, 테트라메틸렌 술폭시드, 디프로필 술폭시드, 벤질 메틸 술폭시드, 디이소부틸 술폭시드, 디부틸 술폭시드, 디이소아밀 술폭시드; 술폰, 예컨대 디메틸, 디에틸, 디프로필, 디부틸, 디페닐, 디헥실, 메틸 에틸, 에틸 프로필, 에틸 이소부틸 및 펜타메틸렌 술폰; 지방족, 시클로지방족 또는 방향족 탄화수소, 예컨대 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난; 예를 들어 40℃ 내지 250℃ 범위의 비등점을 갖는 성분을 갖는 백유, 시멘, 70℃ 내지 190℃의 비등점 범위 내의 벤진 분획, 시클로헥산, 메틸시클로헥산, 석유 에테르, 리그로인, 옥탄, 벤젠, 톨루엔, 클로로벤젠, 브로모벤젠, 니트로벤젠, 크실렌; 에스테르, 예컨대 메틸, 에틸, 부틸 및 이소부틸 아세테이트, 및 또한 디메틸, 디부틸 및 에틸렌 카르보네이트; 아미드, 예컨대 헥사메틸렌포스포르아미드, 포름아미드, N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디프로필포름아미드, N,N-디부틸포름아미드, N-메틸피롤리돈, N-메틸카프로락탐, 1,3-디메틸-3,4,5,6-테트라히드로-2(1H)-피리미딘, 옥틸피롤리돈, 옥틸카프로락탐, 1,3-디메틸-2-이미다졸린디온, N-포르밀피페리딘, N,N'-1,4-디포르밀피페라진; 케톤, 예컨대 아세톤, 아세토페논, 메틸 에틸 케톤, 메틸 부틸 케톤이 포함된다.
바람직한 공용매는 메탄올, 에탄올, THF, n-부탄올이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 반응은 물 및 n-부탄올의 혼합물 중에서 진행된다.
사용되는 촉매는 상 전이 촉매, 예를 들어 4급 암모늄 염일 수 있다.
부가적으로, 본 발명에 따른 방법은 수성 2상 시스템 내에서 진행될 수 있다. 이러한 경우, 물 혼화성이 없거나 단지 매우 제한된 추가적 용매가 사용된다.
단계 (i)에서, 시스테아민 히드로클로라이드 또는 시스테아민은 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 금속 탄산염 또는 알칼리 금속 탄산수소염의 용액 중에 용해된다. 사용되는 용매는 물 또는 물과의 혼합물일 수 있다. 이러한 조작은 실온에서 수행할 수 있다. 후속하여, 용액을 5 내지 40℃, 바람직하게는 10 내지 20℃의 온도로 냉각시킨다. 디메틸 N-시아노카르본이미도디티오카르보네이트를 계량 첨가한다 (임의로 용융물로서).
시스테아민 히드로클로라이드 대 디메틸 N-시아노카르본이미도디티오카르보네이트의 몰비는 1 : 0.7 내지 1 : 1.5, 바람직하게는 1 : 0.95 내지 1 : 1.05일 수 있다.
계량 첨가가 끝난 후, 혼합물을 10 내지 25℃의 온도에서 추가 0.5 내지 10시간, 바람직하게는 1 내지 4시간 동안 교반한다. 보다 긴 반응 시간은 결정적이지 않다.
반응은 대기압 하에서 적절하게 수행되나, 감압 또는 승압 하에서 작업하는 것 또한 가능하다.
단계 (ii)에서, 추가적 염기를 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 금속 탄산염 또는 알칼리 금속 탄산수소염의 형태로 첨가할 수 있다. 2-클로로-5-클로로메틸피리딘을, 예를 들어 n-부탄올 중 용해된 형태로 또는 용융물로서 첨가한다. 단계 (ii)에서의 공정은 넓은 온도 범위, 예를 들어 30℃ 내지 100℃, 바람직하게는 50℃ 내지 80℃내에서 수행할 수 있다.
반응은 대기압 하에서 적절하게 수행되나, 감압 또는 승압 하에서 작업하는 것 또한 가능하다.
방법의 실제 수행시, 예를 들어 1mol의 화합물 (I)이 1mol의 화학식 II 및 1.05mol의 화학식 III과 반응한다.
본 발명에 따른 방법은 회분식 또는 연속식으로 수행할 수 있다. 방법은 또한 표준압, 감압 또는 승압 하에서 수행할 수 있다.
워크업은 여과 또는 추출로 수행할 수 있다.
[3-[(6-클로로-3-피리디닐)메틸]-2-티아졸리디닐리덴]시안아미드를 제조하는 본 발명에 따른 방법은 하기 실시예에 설명되며, 이는 상기 상세한 설명을 추가로 예시한다. 그러나, 실시예는 제한적인 방식으로 해석되어서는 안된다.
제조
실시예
:
실시예 1
13.7g의 탄산나트륨 (0.129mol)을 78g의 물 중에 용해시켰다. 실온에서, 15.0g의 98% 시스테아민 히드로클로라이드 (0.129mol)를 첨가하였다. 현탁액을 10℃로 냉각시키고, 분량으로 21.0g의 90% 디메틸 시안이미도디티오카르보네이트 (0.129mol)와 혼화하였다. 즉시 약한 기체의 발생이 나타났다. 혼합물을 그 후 2시간내에 20℃의 온도가 되도록 하였다. HPLC 모니터링은 완전한 전환을 나타냈다.
130ml의 n-부탄올을 첨가하였다. 감압 하 최대 50℃에서 물 분리기 상에서 물을 현탁액으로부터 제거하였다. 후속하여, 환기 후, 현탁액을 39.3g의 탄산칼륨 (0.285mol)과 혼화하고, 75℃로 가열하였다. 혼합물을 추가 1시간 동안 교반하였다.
2시간 내에, 44.1g의 n-부탄올 중 22.1g (0.136mol)의 2-클로로-5-클로로메틸피리딘의 용액을 적가하였다. 혼합물을 그 후 80℃로 가열하고, 이 온도에서 2시간 동안 교반하였다. 70℃로 냉각시킨 후, 70℃의 130ml의 물을 첨가했고, 70℃에서 상이 분리되었다. 수성 상을 70℃에서 매번 20ml의 n-부탄올로 2회 추출하였다. 조합된 부탄올 상을 25℃로 냉각시켰다. 침전된 고체를 석션으로 여과해냈다. 모액을 -5℃로 냉각시켰다. 침전된 고체를 제1 고체를 통해 석션으로 여과해내고, -10℃에서 20ml의 n-부탄올로 1회 세척하였다. 생성된 고체를 40℃에서 진공 건조 캐비넷 내에서 건조시켰다.
이렇게 하여 98.2%의 순도를 갖는 26.5g의 백색 고체를 수득하였다 (이론의 79.6%에 해당함).
Claims (4)
- (i) 염기의 존재 하에 디메틸 N-시아노카르본이미도디티오카르보네이트 및 시스테아민 또는 그의 염을 반응시키는 단계; 및
(ii) 반응 혼합물과 5-클로로메틸-2-클로로피리딘을 반응시키는 단계
를 포함하는, [3-[(6-클로로-3-피리디닐)메틸]-2-티아졸리디닐리덴]시안아미드의 제조 방법. - 제1항에 있어서, 시스테아민이 하기 화학식 I의 염으로서 사용되는 것인 방법.
<화학식 I>
상기 식에서, X-는 클로라이드, 술페이트 및 히드로겐술페이트로부터 선택된다. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 하기 염기: 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산나트륨 및 탄산칼륨 중 하나의 존재 하에 수행하는 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 반응을 물 및 n-부탄올의 혼합물 중에서 수행하는 방법.
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