KR790001030B1 - 1-(치환된 벤조일)-3-(치환된 피라지닐) 우레아류의 제조방법 - Google Patents

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Description

1-(치환된 벤조일)-3-(치환된 피라지닐) 우레아류의 제조방법

본 발명은 살충제로 유효한 다음 구조식(1)의 신규 화합물 1-(치환된 벤조일)-3-(치환된 피라지닐)우레아류의 제조방법에 관한 것이다.

상기 구조식에서

A와 B는 같거나 다르며, 할로, 메칠, 또는 트리플루오로메칠;

R₁은 수소, 할로, C₁-C₆알킬, C₃-C₆사이클로알킬, 할로(C₁-C₄)알킬, 니트로, 시아노,

또는 나프틸;

R²는 수소, 할로, 메칠, 에칠, 시아노, 또는 할로(C1-C2)알킬;

단 R¹과 R²는 동시에 수소일 수 없으며;

R3는 할로, 할로(C₁-C₄)알킬, C₁-C₆알킬, C₁-C₄알콕시, C₁-C₄알킬치오, C₁-C₄알킬설포닐, 니트로, 시아노, 또는 페닐;

m은 0, 1,2, 또는 3;

n은 0, 또는 1

X는 -0-,-S-, 또는

; 또는

R¹과 R²가 피라진링과 함께 다음 구조식의 벤조피라진(퀴녹살린)을 형성한다.

R⁵와 R⁶는 같거나 다르며 수소, 할로, C₁-C₆알킬, C₃-C₆사이클로알킬, 니트로, 시아노, 또는 할로(C₁-C₄)알킬;

R⁷과 R⁸은 수소, 또는 이중 하나가 C₁-C₄알카노일, 또는 C₁-C₃알콕시카보닐; 또는

R⁷과 R⁸이

-N-C-N- 그룹과 함께 다음 구조식으로 나타내는 링을 형성한다.

본 발명에 따라 구조식(1)의 1-(치환된 벤고일)-3-(치환된 피라지닐) 우레아류는 구조식(2)의 화합물을 구조식(3)의 화합물과 불활성 유기용매 중에서 반응시켜서 얻고 필요하면 이렇게 얻은 구조식(1)의 화합물(R⁷과 R⁸이 수소)을 디할로디메칠에테르 또는 옥살일할라이드와 반응시켜 R⁷과 R⁸이 함께 링을 형성하는 상응하는 구조식(1)의 화합물을 얻는다.

R⁹-N=C=O (Ⅱ)

R¹⁰-NH-R¹¹(Ⅲ)

여기서 R¹¹은 수소,C₁-C₄알카노일 또는 C₁-C₃알콕시카보닐이고 R⁹와 R¹⁰은

단 R⁹와 R¹⁰은 서로 같지 않다.

오늘날과 같이 인구가 증가일로에 있는 때에 곤충의 구제문제는 극히 중요한 문제이다. 유층단계에 있는 나비목, 딱정별레목, 파리목, 메미아목, 노린재목 및 메뚜기목과 같은 곤층류가 많은 농작물에 극심한 피해를 입히고 있다는 것은 잘 알려진 사실이다. 이러한 곤충의 구제는 곡식과 의류생산에 유용한 섬유물의 공급을 증진시킴으로서 인류복지에 공헌할 수 있다.

공지의 문헌(We11inga 등, 미국 3,748,356호,1973.7.24)에는 강력한 살충작용을 가지는 일련의 치환된 벤조일우레아류가 시려 있다. 이화합물은 일반적으로 1-(2,6-디클로로벤조일)-3-(치환된 페닐)우레아류이지만 몇 개의 1-(2,6-디클로로벤조일)-3-(치환된 피리딜)우레아류도 포함된다.

많은 기지의 문헌은 1-(2,6-디콜로로벤조일)-3-(3,4-디클로로페닐)우레아의 살층작용에 대해 논하였다. (참조 : Van Daalen 등의 Die Naturwissenschaften 59, 312-313(1972); Post 등의 ibid. 60,431-432(1973); Mulder 등의 pestic, Sci 4, 737-745(1973).

1-(4-클로로페닐)-3-(2,6-디플루오로벤조일)우레아에 의한 모기류와 집파리류의 번식방지와 알파파 위빌의 구제에 관한 연구는 각각 Jakob의 J. Med. Ent. 10, 452-455(1973)과 Neal Jr의 J Econ 67, 300-301(1974)에 보고되어 있다.

구조식( I )의 화합물 중 바람직한 화합물로는 A와 B가 같거나 다르며 할로, 메칠 또는 트리플루오로메칠; R¹은 수소, 할로, C₁-C₆알킬, C₃-C₆사이클로알킬, 할로(C₁-C₄)알킬, 니트로, 시아노,

또는 나프틸; R²는 수소, 할로, 메칠 에칠, 사아노, 또는 할로(C₁-C₂)알킬; 단 R¹과 R²가 둘다 동시에 수소일 수 없다; R³는 할로, C₁-C₆알킬, 할로(C₁-C₄)알킬, C₁-C₄알콕시, C₁-C₄알킬치오, C₁-C₄알킬설포닐, 니트로, 시아노, 또는 페닐;

m은 0,1,2, 또는 3;n은 0 또는 1; X는 -O-,-S-, 또는

과 R₈은 수소 또는 이 중의 하나가 C₁-C₄알카노일 또는 C₁-C₃알콕시카보닐; 이고 R⁷과 R⁸이

그룹과 함께 다음 구조식의 링을 형성하는 화합물이다.

보다 바람직한 화합물은 다음과 같은 정의를 가지는 구조식(1)의 화합물이다·A와 B가 같고 할로 또는 메칠; R¹이 수소, 할로, C₁-C₆알킬, 시아노,

또는

;R²는 수소, 할로, 메칠, 에칠, 또는 시아노; 단 R¹과 R²가 들다 동시에 수소일 수 없다; Ra는 할로, C₁-C₆알킬, C₁-C₄알콕시 또는 할로(C₁-C4)알킬; m은 0,1, 또는 2; n은 0 또는 1; X는 -O-; R1과 R2 가 합께 피라진령과 다음구조식의 벤조피라진(퀴녹살린)을 형성한다:

R⁵와 R⁶는 같거나 다르며 수소, 할로, 또는 할로(C₁-C₄)알킬; 이고 R⁷과 R⁸이 둘다 수소이다. 선택화합물로는 구조식(1)에서 A와 B가 같고 할로이며 R¹이 브로모, 클로로, 또는

; R²는 수소,메칠, 또는 에칠; R³는 할로,C₁-C₆알킬, 또는 할로(C₁-C₄)알킬; m은 0,1, 또는 2; n은 0 이고 R⁷과 R⁸이 수소인 화합물이다.

상기 구조식(1)에서 할로는 플루오로, 클로로 및 브로모를 나타낸다.

C₁-C₆알킬은 직쇄 혹은 측쇄의 포화알킬을 나타내는데 메칠, 에칠, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 2급부틸, 3급부틸, 이소부틸, n-아밀, 이소아밀 ,2급아밀, 3급아밀, n-헥실, 이소헥실, 3급헥실 등이다.

C₃-C₆사이클로알킬은 링에 3-6개의 탄소원자를 가지는 포화사이클로알킬을 나타내며 예를 들면 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸 및 사이클로헥실이 있다.

할로(C₁-C₄)알킬은 트리플루오로메칠, 1,1-디플루오로에칠, 펜타플루오로에칠, 1,1,2,2-테트라플루오로에칠, 클로로디플루오로메칠, 트리클로로메칠 ,2-브로모에칠, 3-브로모프로필, 4-브로모부틸, 3-클로로프로필, 3-클로로부틸 등을 나타낸다.

C₂-C₄알카노일로는 아세틸, 프로피오닐 및 부티릴이 있다.

C₁-C₃알콕시카보닐로는 메톡시카보닐, 에톡시카보닐, 프로폭시카보닐, 및 이소프로폭시카보닐이 있다. 할로(C₁-C₂)알킬로는 트리플루오로메칠, 1,1-디플루오로에칠, 펜타플루오로에칠, 1,1,2,2-테트라플루오로에칠, 클로로디플루오로메칠, 트리클로로메칠, 2-브로모에칠 등이 있다.

C₁-C₄알콕시는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, 2급부톡시 및 3급부톡시를 나타낸다.

C₁-C₄알킬치오는 메칠치오, 에칠치오, n-프로필치오, 이소프로필치오, n-부틸치오, 2급부틸치오 및 3급부틸치오를 나타낸다.

C₁-C₄알킬설포닐은 메칠설포닐, 에칠설포닐, n-프로필설포닐, 이소프로필설포닐, 부틸설포닐 등을 나타낸다.

상기 구조식(1)의 범주 내에 속하는 신규 화합물로 다음 화합물이 있다. 단 이에 한정하지는 않는다.

1-(2,6-디메칠벤조일)-3-(6-에칠-2-피라지닐)-우레아

1-(2,6-디메칠벤조일)-3-(5-페닐설포닐-2-피라지닐)우레아

1-(6-사이클로헥실-2-퀴녹살리닐)-3-(2,6-디에칠벤조일)우레아

1-(5-시아노-2-퀴녹살리닐)-3-(2,6-디메칠벤조일)우레아

1-(6-t-부틸-2-퀴녹살리닐)-3-(2,6-디에칠-벤조일)우레아

1-(2,6-디메칠벤조일-3-(6-니트로-3-퀴녹살리닐)우레아

1-(5-클로로-2-피라지닐)-3-(2,6-디클로로벤조일)파라반 산

1-(5-클로로-2-파라지닐)-3-(2,6-디브로모벤조일)-우레아

1-(5-클로로-2-파라지닐)-3-[2,6-비스(트리풀루오로메칠)벤조일]우레아

1-(2,6-디브로모벤조일)-3-(5,6-디메칠-2-피라지닐)우레아

1-(6,7-디브로모-2-퀴녹살리닐)-3-(2,6-디클로로-벤조일)우레아

1-(2,6-디클로로벤조일)-3-[(5-n-프로필-6-메칠)-2-피라지닐]우레아

1-(2,6-디브로모벤조일)-3-(5-페녹시-2-피라지닐)-우레아

1-(2,6-디플루오로벤조일)-3-(6-에칠-2-피라지닐)-우레아

1-(5-사이클로프로필-2-피라지닐)-3-(2,6-디클로로벤조일)우레아

1-(2,6-디클로로벤조일)-3-(6-메칠-2-피라지닐)-우레아

1-(2,6-디플루오로벤조일)-3-(5-나프틸-2-피라지닐)-우레아

1-(2,6-디브로모벤조일)-3-(6-에필-2-피라지닐)-우레아

1-(2,6-디플루오로벤조일)-3-(5-이소프로필-2-파라지닐)우레아

1-(6-시아노-2-피라지닐)-3-(2,6-디풀루오로벤조일)우레아

1-(5-시아노-2-피라지닐)-3-(2,6-디브로모벤조일)우레아

1-(5-브로모-2-피라지닐)-3-(2,6-디클로로벤조일)우레아

1-(2,6-디클로로벤조일)-3-[5-(2-트리플루오로메칠페닐)-2-피라지닐]우레아

3-(5-클로로-2-피라지닐)-5-(2,6-디클로로벤조일)-2,3,5,6-테트라하이드로-1,3,5-옥사디아진-4-온

1-(2,6-디브로모벤조일)-3-[6-메칠-5-(4-트리플루오로메틸페닐)-2-피라지닐]우레아

1-[5-(2-브로모에칠)-2-피라지닐]-3-(2,6-디클로로벤조일)우레아

1-(2,6-디클로로벤조일)-3-(6-트리플루오로메칠-2-퀴녹살리닐)우레아

1-(2,6-디플루오로벤조일)-3-(7-에칠-2-퀴녹살리닐)-우레아

1-(6-클로로-2-피라지닐)-3-(2,6-디클로로벤조일)-3-에톡시카보닐우레아

1-5-(2-클로로에칠)-2-피라지닐-3-(2,6-디브로모벤조일)우레아

1-(2,6-디메칠벤조일)-3-(5-나프틸-2-피라지닐)우레아

1-(2,6-디메칠벤조일)-3-(5-페닐치오-2-피라지닐)우레아

1-(5-사이클로펜틸-2-피라지닐)-3-(2,6-디클로로벤조일)우레아

1-(2,6-디풀루오로벤조일)-3-5-(2,4-키실일)-6-메칠-2-피라지닐우레아

1-(2,6-디클로로벤조일)-3-5-(4-클로로페닐설포닐)-2-피라지닐우레아

1-(2,6-디브로모벤조일)-3-5-(3,4-키실일설포닐)-2-피라지닐우레아

1-[5-(3,4-디클로로페닐설포닐)-2-피라지닐-3-(2,6-디메칠벤조일)]우레 아

1-(2,6-디클로로벤조일)-3-[5-(2,4-키실일옥시)-2-피라지닐]우레아

1-(2,6-디클로로벤조원)-3-5-(3,4-키설일치오)-6-메칠-2-피라지닐우레아

1-(2,6-디클로로벤조일)-3-[5-(3,4-디클로로페닐치오)-2-피라지닐]우레 아

1-(2,6-디클로로벤조일)-3-[5-(4-트리플루우로메칠페닐치오)-6-에칠-2-피라지닐]우레아

1-[2,6-비스(트리플루오로메칠)벤조일]-3-[5-P-톨일치오)-6-메칠-2-피라지닐]우레아

1-(2,6-디클로로벤조일)-3-[5-(2-트리플루오로메칠페녹시)-2-피라지닐]우레아

1-[5-(4-아니실옥시)-2-피라지닐]-3-(2,6-디클로로벤조일)우레아

1-[5-(4-클로로벤조일)-6-에칠-2-피라지닐]-3-(2,6-디메칠벤조일우레아

1-(2,6-디메칠벤조일)-3-[5-(4-메칠벤질)-6-메칠-2-피라지닐]우레아

1-(2,6-디클로로벤조일)-3-[5-(3-트리플루오로메칠벤질)-2-피라지닐]우레아

1-(2,6-디클로로벤조일)-3-[5-(2,4-디메칠벤질)-6-브로모-2-피라지닐]우레아

1-(2,6-디클로로벤조일)-3-[5-(4-트리플루오로메칠페녹시)-6-메칠-2-피 라지닐]우레아

1-(2,6-디메틸벤조일)-3-[5-(3,4-키실옥시)-2-피라지닐]우레아

1-(2,6-디클로로벤조일)-3-[5-(2-트리플루오로메칠-페닐설포닐)-2-피라지닐]우레아

1-(2,6-디클로로벤조일)-3-[5-(3,4-디클로로페닐설포닐)-6-클로로-2-피 라지닐]우레아

l-(2,6-디메칠벤조일)-3-[5-(P-톨일설포닐)-6-시아노-2-피라지닐]우레아

1-[5-(4-브로모벤질)-6-메칠-2-피라지닐]-3-(2,6-디클로로벤조일)우레아

1-(2,6-디클로로벤조일)-3-[5-(3-클로로벤질)-6-(2-브로모에칠)-2-피라지닐]우레아

1-(2,6-디클로로벤조일)-3-[5-(4-메칠설포닐페닐)-6-메칠-2-피라지닐]우레아

1-[5-(3-에칠설포닐페닐)-2-피라지닐]-3-[2,6-비스(트리플루오로메칠)벤조일]우레아

1-[2,6-비스(트리플루오로메칠)벤조일]-3-[5-(3-트리플루오로메칠페닐치 오)-6-메칠-2-피라지닐]우레아

1-[5-(3-브로모페녹시)-2-피라지닐]-3-(2,6-디메칠벤조일)우레아

1-(2,6-디메칠벤조일)-3-[5-(3-니트로페닐)-6-에칠-2-피라지닐]우레아

1-(6-시아노-2-퀴녹살리닐)-3-(2,6-디메틸벤조일)우레아

1-(2,6-디클로로벤조일)-3-(6-니트로-2-퀴녹살리닐)우레아

l-5-(3-아니실옥시)-2-피라지닐-3-(2,6-디클로로벤조일)우레아

1-(6-에칠-2-퀴녹살리닐)-3-(2,6-디메칠벤조일)우레아

1-(7-에칠-2-퀴녹살리닐)-3-[2,6-비스(트리플루오로메칠)벤조일]우레아

l- [5-(3-시아노페닐) -2-피라지닐]-3-(2,6-디메틸벤조일)우레아

1-(2,6-디클로로벤조일)-3-[5-(4-페닐)페닐-2-피라지닐]우레아

1-(2,6-디클로로벤조일)-3-[5-(2,4,6-트리메칠)-페닐-2-피라지닐]우레아

1-(2,6-디브로모벤조일)-3-(5-니트로-2-피라지닐)우레아

1-(5-벤질-2-피라지닐)-3-(2,6-디브로모벤조일)우레아

1-(5-시아노-2-피라지닐)-3-(2,6-디클로로벤조일)우레아

1-(6-브로모-2-피라지닐)-3-(2,6-디클로로벤조일)우레아

1-(6-사이클로헥설-2-퀴녹살리닐)-3-(2,6-디클로로벤조일)우레아

1-아세틸-1-(2,6-디브로모벤조일)-3-(6-클로로-2-퀴녹살리닐)우레아

1-(2,6-디플루오로벤조일)-3-[6-헥설-2-퀴녹살리닐]우레아

1-(2,6-디클로로벤조일)-3-(6-에칠-2-퀴녹살리닐)우레아

본 발명에 따라 제조된 화합물은 감수성-곤충의 생장을 저해하는 작용을 가져 살충제로 유효하다는 것이 발견되었다. 이들 화합물은 곤충의 변태과정을 방해하여 죽게 하는것 같다. 이들 화합물은 곤충들이 이들 화합물이 처리된 잎을 먹거나 이들이 살포된 서식지의 어떤 다른 부분, 예를 들면 물, 비료 등을 섭취하므로서 곤층에 작용한다는 것이 밝혀졌다. 이런성질 때문에 유충단계의 곤충구제에 유용하다.

전술한 바와 같이 2,6-이치환-벤조일이소시아네이트를 아미노피라진이나 아미노퀴녹살린과 반응시키거나 2,6-이치환-벤조아마이드를 피라지닐이소시아네이트나 퀴녹살리닐이소시아네이트와 반응시켜 원하는 1-(2,6-이치환된 벤조일)-3-(치환된 2-피라지닐)-우레아를 얻게 된다.

출발물질 중 몇 가지는 상품화 되어 있고 다른 것은 기지의 방법을 이용하여 제조된다.

2,6-이치환-벤조일이소시아네이트류는 예를 들어 2,6-이치환-벤조아마이드류로부터 Speziale 등의 J. Org. Chem. 27, 3742(1962)의 방법에 따라 바로 얻는다.

아미노피라진 중간체는 여러 방법에 따라 제조된다. 이 중 하나인 2-아미노-5-클로로피라진은 Palamidessi 와 Bernardi 의 J. Org. Chem. 29,2491(1964)의 일반방법에 따라 얻는다.

또 다른 중간체 2-아미노-5,6-디클로로피라진은 2-아미노-6-클로로피라진을 클로로포름에서 N-클로로석신이미드와 반응시켜 2-아미노-5,6-디클로로피라진, 2-아미노-3,6-디클로로피라진, 및 2-아미노-3,5,6-트리클로로피라진의 혼합물을 얻어 제조된다. 이 혼합물을 컬럼 크로마토그래피하여 분리한 다음 원하는 2-아미노-5,6-디클로로피라진을 얻는다.

2-아미노-5-페닐피라진은 Lont 등의 Rec. Trav. Chim 92,455(1973)의 방법 및 이의 참조문헌의 방법에 따라 제조된다.

최종 화합물을 제조하는데 유용한 기타 2-아미노-5(또는 6)-치환된 피라진류는 케톤류의 옥심유도체를 이용 제조된다. 따라서 2-옥소프로판알 1-옥심과 2-옥소부탄알 1-옥심은 각각 에칠 아세토아세테이트와 에칠 프로피오아세테이트로부터 Meyer 등의 Chem. Ber 11,695(1878)에 따라 제조한다. 기타 옥심 중간체는 아세토페논 ,2,4-디메칠-아세토페논, P-클로로아세트페논, 및 벤질 메칠케톤과 같은 케톤류로부터 Claisen 등의 Chem. Ber 20,2194(1887)의 일반방법에 따라 제조한다. 그 외의 옥심화합물은 P-메톡시프로피오페논, P-브로모부티로페논, P-브로모프로피오페논, 및 메칠 네오펜틸케톤과 같은 케톤류로부터 Hartung 등의 J. Am. Chem. Soc.51,2262(1929)에 따라 제조한다.

또 옥심중간체는 3급-부틸 메칠케톤을 Fuson 등의 J. Am. Chem. Soc.61,1938(1939)에 따라 3급부틸 글리옥살로 전환시켜 제조한다.

중간체 2-아미노-5-메칠피라진은 2-옥스프로판알 1-옥심을 츨발물질로 하여 제조한다. 이 옥심을 아미노말로노니트릴, 토실레이트(Ferris등의 J.Am. Chem. Soc.88,3829(1966)에 따라제조한)와 반응시켜 2-아미노-3-시아노-5-메칠피라진 1-옥사이드를 얻는다. 이런 방법으로 얻은 피라진 1-옥사이드를 포스포러스 트리클로라이드와 반응시켜 2-아미노-3-시아노-5-메칠피라진을 얻는다. 이 2-아미노-3-시아노-5-메칠피라진을 수산화나토륨 용액으로 가수분해하여 2-아미노-3-카복시-5-메칠피라진을 얻고 이를 테트라하이드로 나프탈렌 중에서 가열하여 탈카복실화하여 원하는 2-아미노-5-메칠피라진을 얻는다.

전술한 바와 같은 일반방법에 따라 2-옥소부탄알 l-옥심으로부터 2-아미노-5-예칠피라진을 얻는다. 다른 중간체 피라진 화합물 2-아미노-5-(4-브로모페닐)-6-메칠피라진은 1-(4-브로모페닐)-1,2,-프로판디온 2-옥심(이 옥심은 전술한 Hartung 등의 방법에 따라 얻는다)으로부터 합성된다. 이 옥심을 아미노말로노니트릴 토설레이트와 반응시키고 생성물인 치환된 피라진 1-옥사이드를 테트라하이드로퓨란 중에서 포스포러스 트리클로라이드와 Taylor 등의 J.Org. Chem·38,2817(1973)의 방법에 따라 반응시켜 2-아미노-3-시아노-5-(4-브로모페닐)-6-메칠피라진을 얻는다. 이 생성물을 수산화나토륨과·에칠렌 글라이콜 중에서 가수분해하고 이렇게 얻은 2-아미노-3-카복시-5-(4-브로모페닐)-6-메칠피라진을 테트라하이드로퓨란 중에서 가열하여 탈카복설화하여 2-아미노-5-(4-브로모페닐)-6-메칠피라진을 얻는다.

또 2-디아미노-5,6-메칠피라진은 2-클로로-5,6-디메칠피라진으로부터 Karmas 등의 J. Am. Chem. Soc. 74,1580-l584(1952)에 따라 얻는다.

그 외의 피라진 중간체 화합물은 2,5-디클로로피라진으로부터 Palamidessi와 Bernardi의 J.Org·Chem 29,2491(1964)에 따라 얻을 수 있다. 이 2,5-디클로로피라진은 페녹시, 페닐치오, 또는 페닐설포닐 치환된 피라진 중간체, 또는 상응하는 치환된 페녹시, 페닐치오, 또는 페닐설포닐 치환된 피라진 중간체의 출발물질로 사용될 수 있다. 따라서 일반방법으로 2,5-디클로로피라진을 당량의 페녹사이드 또는 치오페녹사이드 이온과 에타놀, 3급부타놀, 디메칠포름아마이드, 아세트니트릴 등과 같은 적당한 용매 중에서 약 0°-120℃에서 반응시켜 상응하는 2-클로로-5-페녹시(또는 페닐치오)피라진을 얻을 수 있다. 2-클로로-5-페녹시(또는 페닐치오)피라진은 수산화 암모늄과 약 150-200℃, 고압반응용기 중에서 충분시간 동안 반응시켜 상응하는 2-아미노-5-페녹시(또는 페닐치오)피라진으로 전환시킬 수 있다. 이렇게 얻은 2-아미노-5-페녹시(또는 페닐치오)피라진은 1-(치환된 벤조일)-3-[5-페녹시(또는 페닐치오)-2-피라지닐] 우레아류의 제조에 사용될 수 있다. 동류의 페녹시 또는 페닐치오 화합물은 이런 방법으로 얻을 수 있다.

2-클로로-5-페닐치오피라진 중간체나 이들의 동류물은 파라아세틴산 또는 m-클로로퍼벤조일산과같은 산화제를 사용하여 2-클로로-5-페닐설포닐피라진 중간체로 산화시킬 수 있다. 이 반응을 수행하는데 사용하는 적당한 용매는 초산, 클로로포름, 염화메칠렌 등이 있다. 이산화반응의 적당한 온도는 약20°-70℃ 사이 이 다.

이 2-클로로-5-페닐설포닐피라진을 암모니아나 수산화암모늄과 고압용기에서 약 100-200℃로 반응시켜 2-아미노-5-페닐설포닐피라진 중간체를, 얻는다. 반응조건은 페닐설포닐 그룹핑의 화학구조에 따라 변할 수 있다.

2-아미노퀴녹살린류, 단지 아미노벤조피라진류도 문헌에 잘 알려진 방법에 의해 제조된다. 예를 들어 2-아미노퀴녹살린은 시판 2-클로로퀴녹살린을 에타놀과 같은 적당한 용매 중에서 암모니아와 증기욕 온도로 반응시켜 제조한다.

다른 중간체 퀴녹살린류는 적당한 0-페닐렌디아민류(시판용일 수도 있고 아닐 수도 있다)로부터 얻는다.

시판되지 않는 O-페닐렌디아민류는 상응하는 디니트로아닐린류를 수소첨가하여 얻는다. 수소첨가는 5%루테늄(카본) 존재하에 시판 무수에타놀과 같은 적당 용매 중에서 약 55-70℃로 무수 하이드라진을 사용하여 수행한다. 따라서, 예를 들어 5-시아노-3-니트로-O-페닐렌디아민은 4-시아노-3,5-디니트로 아닐린을 5％ 루테늄(카본) 존재하에 용매로 에타놀 중에서 무수하이드라진과 선택 수소첨가하여 제조한다. 이와 같은 방법에 따라 3-니트로-5-트리플루오로메칠-O-페닐렌디아민을 2,6-디니트로-4-트리플루오로메칠아닐린으로부터 제조한다.

퀴녹살린 중간체 제조에 유용한 기타 O-페닐렌디아민류는 5% 팔라듐(카본) 촉매를 사용 저압경화장치를 이용하여 시판 0-니트로아닐린류를 환원시켜 얻는다.

예를 들면 2-니트로-4-트리플루오로메칠아닐린은 이같은 방법에 따라 환원시켜 4-트리플루오로메칠-O-페닐렌디아민을 얻는다.

2-아미노-6-클로로퀴녹살린과 2아미노-7-클로로퀴녹살린은 문헌에 잘 알려진 방법에 따라 얻는다. 복소환 화합물 화학, 농축 피리다진과 피라진링, 3부, 퀴녹살린류;14장, 페이지 203, J.C.E. Simpson저, [ArnoId weissberger,Interscience pubIisher.Inc, 뉴욕(1953)]

중간체 2-피라지닐이소시아네이트류 및 2-퀴녹살리닐이소시아네이트류는 기지의 방법에 의해 상응하는 2-아미노피라진류 및 2-아미노퀴녹살린류로부터 제조한다.

본 발명에 따라 2-아미노피라진이나 2-아미노퀴녹살린 중간체 화합물을 2,6-디치환-벤조일이소시아네이트와 반응시켜 상응하는 1-(치환된 벤조일)-3-(치환된 피라지닐)우레아를 얻는다. 이를 예시하면 다음과 같다:

2,6-디클로로벤조일이소시아네이트를 냉 에칠 아세테이트 중에서 2-아미노-5-클로로피라진과 반응시킨다. 이 반응혼합물을 실온에서 밤새 교반하고 생생물은 에칠 아세테이트 용매를 증발시키고 에톄르와 헥산 혼합물을 잔류물에 가해 분리시킨다. 고형물 침전을 에타놀과 같은 적당용매로 재결정하여 정제한다. 약 201°-204℃의 융점을 가지는 생성물을 얻는데 이들 원소분석과 NMR 및 IR에의해 분석결과 1-(5-클로로-2-피라지닐)-3-(2,6-디클로로벤조일)-우레아임이 확인되었다.

또 본 화합물은 2,6-이치환-벤조아마이드를 2-피라지닐이소시아네이트 또는 2-퀴녹살리닐이소시아네이트와 반응시켜 제조하기도 한다. 예를 들면 2,6-디클로로벤즈아마이드를 5-클로로피라진-2-일이소시아네이트와 반응시켜 1-(5-클로로-2-피라지닐)-3-(2,6-디클로로벤조일)-우레아를 얻는다.

R⁷과 R⁸이

그룹과 링을 형성하는 구조식(1)의 화합물은 Wellinga 등의 미특허 제3,748,356(1973.7.24)의 방법에 따라 제조할 수 있다. 즉 (l-치환된 벤조일)-3-(치환된 피라지닐) 우레아를 적당한 조건하에서 예를 들어 디할로디메칠에테르 또는 옥살일클로라이드와 반응시켜 각각 3-(치환된 피라지닐)-5-(치환된 벤조일)-2,3,5,6-테트라하이드로-1,3,5-옥사디아진-4-온 또는 1-(치환된 벤조일)-3-(치환된 피라지닐) 파라반 산을 얻는다,

본 발명에 따라 제조된 화합물은 다음과 같은 여러 목의 곤충구제에 유용하다·멕시칸 빈 비틀(Mexican bean beetle) 볼 위빌(bollweevil), 콘 루투윔(corn rootworm), 세리알 리프 비틀(cereaI leaf beetle), 플리 비틀즈(flea beetles), 보러스(borers), 콜로라도 포테이토 비틀(Colorado potato baatle), 그레인 비틀즈(grain beetles), 알파파 위빌(alfalfa weevil), 카페트 비틀(carpet beetle), 콘퓨스드 플라우어 비틀(confused flour beetle), 파우더 포스트 비틀(powder post beetle), 와이어윔스(wireworms), 쌀 바구미, 로우즈 비틀(rose beetle), 플럼 커큘리오(plum curculio), 화이트 그라브스(White grulhs)와 같은 딱정벌레목; 집파리, 옐로우 휘버 모스퀴토(yel1ow fever mosquite), 침파리, 혼 홀라이(horn fly), 블로우훌라 이(blowfly), 캐비지 마고트(Cabbage magget), 캐로트 라스트 훌라이(carrot rust fly)와 같은 파리목; 사우던 아미웜(Southern armyworm), 코들링 모스(codling moth), 커트윔(cutworm), 클로즈스 모스(Clothes moth), 화랑곡나방, 리프 롤러스(leaf ro1lers), 콘 이어웜 (corn earwarm), 조명나방, 캐비지웡(cabbage worm), 캐비지 루퍼(cabbage 1ooper), 커튼 볼웜(cotton bol1worm), 배그웜 (bagworm), 이스턴텐트 캐터필라(eastern tent caterpilla), 소드 웨브웜(sod webworm), 활 아미웜 (fall armyworm)과 같은나비목; 및 바퀴, 이필바퀴와 같은 메뚜기목.

본 발명에 따라 제조된 화합물이 곤충에서 일어나는 변태기구를 저해하여 곤충을 죽게 한다는 것을 알았다.

본 화합물은 살충제로 사용하기 위해 고체 담체 물질과 혼합하거나 액체 담체 물질에 용해 또는 분산시켜 조제한다. 이런 혼합물에 필요하면 표면활성제와 안정제와 같은 보조제를 포함시킨다.

이런 제제형태로는 수용액, 분산액, 오일용액 및 오일현탁액, 파스타제, 분제, 수화제, 입제, 에어로졸제 등이 있으며 일반적으로 1-50%(중량)의 유효성분을 함유한다.

수화제, 파스타제 및 물과 혼합할 수 있는 유제는 사용 전후에 물로 희석하는 농축형 제제이다.

입제는 유효화합물을 용매에 취한 다음 다공성 입자로 경석이나 아타풀기트, 광물성 비공성 입자로 모래나 분말 이회토 및 유기입자와 같이 입제담체 물질을 용액에 적당하기로는 결합제 존재하에 포화시켜 얻는다. 이런 제제는 약 1-15%, 적당하기루는 약 5%의 유효성분을 함유한다.

분제는 유효 화합물을 예를 들어 약 1-50%(중량)의 농도로 불활성 고체 담체물질과 잘 혼합하여 얻는다. 적당한 고체 담체 물질의 예를 들면 탈크, 고령토, 규조토, 백운석, 석고, 백묵, 벤토나이트, 아타풀기트 또는 이들과 유사물질의 혼합물이 있다. 또 분쇄한 호도껍질 등과 같은 유기담체 물질을 사용하여도 가능하다.

수화제는 전술한 담체물질과 같은 고체붙활성 담체 약 10-80부(중량)을 약 10-80부의 유효화합물과 또 예를 들어 리그닌설포네이트류 또는 알킬나프탈렌설포네이트와 같은 분산제 약 1-5부(중량)와 함께 또 바람직하기로는 지방알콜설페이트류, 알킬아릴설포네이트류 또는 지방산 농축물과 같은 습윤제 약 0.5-5부(중량)와 혼합하여 얻는다.

물과 혼합할 수 있는 유제는 유효화합물을 바람직하기로는 물과 혼합할 수 없는 적당한 용매 중에 용해 또는 현탁시키고 여기에 유화체를 가하여 얻는다. 적당한 용매로는 키실렌, 톨루엔, 고급방향족 석유증류물(나프타, 증류타르오일)과 이들의 혼합물이 있다. 적당한 유화제로는 알킬페녹시폴리글라이콜 에테르류, 지방산의 폴리옥시에칠렌솔비탄에스테르류, 또는 지방산의 폴리옥시에칠렌 솔비탄 에스테르류가 있다. 이를 물과 혼합할 수 있는 유제는 유효화합물을 약 2-50%(중량) 함유한다.

에어로졸제가 필요할 때는 유효화합물을 프로펠란트로 사용하기 적당한 휘발성 액체 용매(예를 들면 시판 플루오로카본 프로펠란트)에 유효화합물을 섞어 통상의 방법에 따라 얻을 수 있다.

잘 아는 바와 같이 유효화합물을 함유하는 제제는 다른 기지의 농약 화합물을 함유할 수 있다. 이런 농약은 제제의 활성대를 넓혀준다.

곤충구제 목적으로 1-(치환된 벤조일)-3-(치환된 피라지닐)우레아의 처리양은 물론 여러 요인, 예를 들면 식물의 표면적, 곤충감염도, 처리할 잎의 상태, 온도, 습도 등에 따른다. 그러나 일반적으로 유효화합물의 사용비가 약 0.1-1,000ppm이 바람직하다.

본 발명에 따라 제조된 화합물의 살충효과는 멕시칸 빈 비틀 유충(Epilachna Varivestis)와 사우던 아미웜 유충(Spodoptera eridania)에 대한 시험에 의해 결정하였다. 이들 곤충은 각각 딱정벌레목과 나비목에 속한다. 본 화합물을 이들 곤충에 대해 약 1,000ppm으로부터 1ppm에까지 사용하고 상기 곤충에 유충먹이인 식물의 잎에 처리하여 시험하였다.

[시험 1]

다음 방법은 본 화합물을 살충제로 사용시 그 효과를 측정히기 위하여 사용되었다.

4cm²의 포트당 6-10주씩 자라고 있는 콩이 10일째 되는 날 본 시험에 사용하였다.

각 시험화합물 10mg을 1ml의 용매(23g의 Toximul R+13g의 Toximul S를 1 : 1의 무수 에타놀과 아세톤 1ℓ당 가하여 얻음)에 용해하고 9ml의 물과 혼합하여 1,000ppm의 시험화합물 용액을 얻었다.

(Toximul R과 S는 각각 설포네이트/비이온성 혼합물로 일리노이스주 노드필드 스테판 회사제품). 이 시험화합물 용액을 포트에 분무한 다음 이 시험작물을 건조시키고 12개의 잎을 떼어 끝을 물에 침지한 셀루코튼으로 말아 놓는다. 이잎을 6개의 100×20mm 플라스틱 페트리 디쉬에 나누어 놓았다. 5마리의 2충영 멕시칸 빈비틀(Epilachna Varivestis)와 5마리의 2충영 및 3충영 사우던 아미웜(Spoodoptera eridania)을 3개의 디쉬 각각에 놓았다. 이 디쉬를 온도와 습도가 각각 약 78°F와 약 51％로 조절된 방에 약 4일간 두고 이때 시험화합물의 효과를 1차 측정하였다. 원래의 약제 처리포트로부터 싱싱한 잎 들을 각 디쉬에 놓은 다음 다시 이 디쉬를 이 방에서 최종 7일간의 측정을 마칠 때까지 3일간 더 두었다.

살충효과는 디쉬 하나당 살아있는 유충의 수를 세어 측정하였다. 용매대조군과 비처리 대조군과 비교하였다. 살충효과는 다음과 같이 숫자로 표시하였다.

0=0％

1=1-50％

2=51-99％

3=100％ 구제

이 시험결과는 다움 표 1에 나타내었다. 이 표에서 화합물은 제조실시예의 번호로 나타내고 그 결과는 두 곤충에 대해 4일과 7일에 사용비 1,000ppm으로 본 화합물을 처리시 결과이다.

[표 1]

[시험 2]

시험 1에서 시험한 화합물 몇 가지를 사용비를 낮추어 재시험 하였다.

시험작물인 콩의 준비는 시험 1과 같았다.

시험화합물을 다음과 같은 방법으로 조제하였다.

10mg의 시함화합물을 1ml의 용매에 용해하고 9ml의 물과 혼합하여 1,000ppm의용액을 얻었다.

이 용액을 이 시험을 행하기에 필요한 농도로 희석하였다.

용매는 1ℓ당 50 : 50의 알콜 : 아세톤+23g의 Toximul R과 13g의 Toximul S을 사용하였다.

살충효과는 디쉬 하나당 살아있는 유충의 수를 헤아려서 Abbott의 식을 사용．측정하였다. [“살충제효과 측정법”, J. Econ. Entomol 18, 265-7(1925)]

이 결과는 다음 표 2에 나타내었다(한번 이상 재시험하여 그결과의 평균치로 나타내었다.)

[표 2]

[시험 3]

몇가지 화합물에 대해서 멕시칸 빈 비틀(Epilachna varivestis)이 성충으로 되는 것을 방지하기 위한 곤충 변태 저해제로서 본 화합물의 효과를 시험하였다.

이 시험에서 10일 된 콩 작물을 사용하였고 시험곤충은 멕시칸 빈 비틀의 3충영 유충이었다.

시험화합물의 제제는 시험예 2에 따라 제조하였다.

포트당 10일 된 콩작물 6-10주를 갖는 두 개의 4(인치)²포트를 각 시험화합물 용액의 각 농도, 용매 및 비처리 작물에 대해 사용하였다. 이 작물에 약제를 처리하고 방치하여 건조시켰다.

여섯개의 잎을 각 포트로부터 떼어 끝을 물에 침지한 셀루코튼으로 감았다. 이 잎들은 3개의 100×20mm 플라스틱 페트리디쉬에 나누어 놓고 각 디쉬당 3마리의 3충영 멕시칸 빈 비틀유충을 놓았다. 이 디쉬를 시험 1과 같은 온도와 습도의 방에 두고 매일 관찰하였다. 원래 약제처리한 식물 및 비처리식물로부터 딴 새 잎을 필요대로 디쉬에 더 하였다. 유충에서 번데기가 될 때까지 (3-5일) 약제치리 혹은 비처리잎을 주었다가 이 번데기를 디쉬에서 꺼내 100×20mm의 새 플라스딕 페트리디쉬에 옮겼다.

7-10일 후 성충의 수를 헤아려 다음 식을 이용 성충 살충효과를 측정하였다.

[표 3]

[시험 4]

본 발명에 따라 제조된 화합물 몇가지에 대해 블랙 블로우훌라이(Phormia regina)에 대한 살충효과를 시험하였다.

각 시험화합물 4mg을 0.4ml의 아세톤에 용해하고 균질의 육간 40g과 혼합하여 100ppm의 혼합물을 얻어 각 화합물의 제제를 얻었다. 간은 과잉의 지방과 연결조직을 떼어내어 마쇄기에서 균질화하여 얻었다.

시험화합물을 소량 사용하여 낮은 비의 시험화합물 제제를 얻었다.

따라서 0.4ml의 아세톤 중의 1mg의 화합물에 균질육간 40g을 혼합하여 25ppm의 제제를 얻었다.이 보다 더 낮은 비의 제제를 다음과 같이 제조하였다.

즉 5mg의 시험화합물을 0.5ml의 아세톤에 용해하여 용액 A를 얻고 이 용액의 0.1ml를 1m의 아세톤에 희석하여 용액 B를 얻고 이 용액 B 0.4ml를 40g의 균질육간과 혼합하여 10ppm의 혼합물을 얻었다. 다음에 0.ml의 용액 B를 l.0ml의 아세톤으로 희석하여 용액 C를 얻고 용액 C 0.4ml를 4ml의 균질육간과 혼합하여 1ppm의 혼합물을 얻었다.

8온스 크기의 물컵에 1/3을 ab-sorb-dri(소동물 베딩)로 채우고 약제 처리간을 두 컵에 나누어 넣고 20마리의 2일된 블루오훌라이 유충으로 감염시켰다. 이 감염된 간을 ab-sorb-dri로 덮고 이 컵을 구멍이 뚫린 덮개로 덮었다. 용매 대조군과 약제비처리 대조군을 다음과 같이 준비하였다.

용매(아세톤)와 혼합한 간이 들어 있는 컵과 화합물과 용매를 가하지 않는 간이 들어 있는 컵을 만들어 용매 대조군과 비처리 대조군으로 사용하였다. 이들 컵 각각에 20일된 불로우훌라이 유층 20마리를 감염시켰다. 감염된 간을 ab-sorb-dri로 덮고 이 컵을 구멍이 뚫린 덮개로 덮는다. 모든 처리 및 대조군 컵을 시험 1과 같은 온도와 습도로 조절된 방에 대조군 유충이 번데기가 될 때까지 둔다. 모든 번데기를 꺼내 100×200mm의 플라스틱페트리 디쉬에 옮겨 성충파리가 나올 때까지 두었다.

번데기가 페트리디쉬에 놓았을 때의 수를 기록하고 페트리 디쉬에서 나온 성충의 수를 기록하여 살충율을 시험 3과 같은 방법에 따라 계산하였다.

그 결과를 다음 표에 나타내었다.

[표 4]

[시험 5]

피리목의 엘로우 휘버 모스퀴토(Aedes aegypti)에 대한 본 발명 화합물의 살충효과 시험을 행하였다. 유효화합물 10mg을 1ml의 아세톤에 용해하고 99ml의 물과 혼합하여 100ppm 농도의 시험용액을 얻었다. 보다 저농도의 시험용액은 이 100ppm의 용액을 물로 회석하여 얻었다. 이 시험용액들을100ml의 비이커 또는 6온스의 플라스틱용기에 40ml씩 가하였다. 각 비이커에 20-30마리의 24시간 된 모기유충을 넣었다. 이 유충에 7일간 매일 10-20mg의 분말 푸리나 실험실 차우(chow)를 먹였다. 이 동안 비이커나 용기는 시험 1에서와 같은 온도와 습도로 조절된 방에 두었다.

모기유충의 살충율을 7일 후에 살아 있는 유충수를 헤아려 측정하였다. 이를 용매와 비처리 대조군과 비교하였다. 그 결과는 다음 표 5와 같다.

[표 5]

이 시험결과구조식(1)의 화합물은 유충단계의 여러 곤충에 대해 이 화합물을 처리시 유효하다는 것이 밝혀졌다.

출발물질인 치환된 벤조일이소시아네이트류, 피라진류 및 벤조피라진류(퀴 녹살린류)의 제조방법은 다음 준비예로 설명하였다.

[준비예 1]

2,6-디클로로벤조일이소시아네이트

이 화합물은 Speziale 등의 J. Org. Chem. 27,3742(1962)의 방법에 따라 제조하였다.

150ml의 이염화 메칠렌에 47.5g의 2,6-디클로로벤즈 아마이드(시판)을 용해하여 얻은 용액에 28ml의 옥살일 클로라이드를 아주 천천해 가하였다. 이 혼합물을 밤새 환류시킨 다음 이 반응생성혼합물을 냉각 여과하고 여액을 증발시켜 용매 이염화메칠렌을 제거하였다. 오일상의 잔류물을 증류하여 비점 약69-72℃/0.25mm의 생성물을 얻었다.

이 생성물(20g)은 2,6-디 클로로벤조일이소시아네이트로 확인되었다.

이 준비예 1과 같은 방법으로 2,6-디메칠벤조아마이드(시판 2,6-디메칠벤조인산으로부터 제조)를 출발물질로 사용하여 다음 화합물을 얻었다.

2,6-디메칠벤조일이소시아네이트, 오일.

[준비예 2]

2-아미노-5-클로로피라진

이 화합물은 여러 단계의 방법에 따라 제조하였다.

1단계는 Dal1acker 등의 Ann. 660,98-103(1962)의 방법에 따랐다.

이 방법에 따라 7.5g의 2-아미노-3-카복시피라진, 8.9g의 1-메칠-3-P-톨일트리아진 및 250ml의 테트라하이드로퓨란 혼합물을 약 4시간 환류시킨 다음 이 반응생성혼합물을 냉각, 여과하고 여과기상의 고형물을 경사하였다. 여액을 진공 농축시켜 건조시킨 다음 소량의 에칠 에테르를 이 잔류물에 가하였다.

분리된 고형물을 모았다(7g, 융점 약 166-169℃), 이 고형물이 메칠 2-아미노-3-피라지닐카복실레이트로 1R에 의해 확인되었다.

다음 단계로 2.8g의 메칠 2-아미노-3-피라지닐카복실레이트, 100ml의 물과 23ml의 빙초산 혼합물을 약 40℃의 온도에서 교반하고 무수염소를, 약 25분간 통한다. 이때 반응 혼합물의 온도는 약 35-40℃로 유지하였다. 이 반응 생성 혼합물을 냉각 여과하여 고형물을 얻고 이를 30ml의 물과 4.6g의 나트륨설파이드 혼합물에서 l시간 교반시킨 다음 여과하였다. 고형물을 모아 물과 얼음혼합물에서 교반시킨 다음 여과하였다. 이 고형물은 NMR에 의해 메칠 2-아미노-5-클로로-3-피라지닐카복실레이트임이 확인되었다. 이를 더 정제하지 않고 다음 반응에 사용하였다.

Palamidessi와 Bernardi의 J. Org. Chem. 29,2491(1964)에 따라 메칠 2-아미노-5-클로로-3-피라지닐카복실레이트를 먼저 가수분해한 다음 탈카복실화 하였다.

1.6g의 메칠 2-아미노-5-클로로-3-피라지닐카복실레이트와 50ml의 2N 수산화나토륨 용액 혼합물을 약 1.5시간 환류시켰다. 이 반응 생성 혼합물을 냉각 여과시키고 고형물을 모아 25ml의 열수에 용해하고 이 용액을 여과시킨 다음 여액을 농염산으로 산성화하였다. 분리된 고형물을 여과해 내고 건조시켰다. 1.3g이고 융점 약 177℃(분해)이며 IR에 의해 2-아미노-3-카복시-5-클로로피라진으로 확인되었다. 더 이상 정제할 필요없이 사용하였다.

500mg의 2-아미노-3-카복시-5-클로로피라진과 9ml의 테트라하이드로 나프탈렌혼합물을 약 l시간 환류시킨 다음 이 반응혼합물을 냉각 여과시켰다. 고형물을 모아 헥산으로 씻었다. 이 고형물은 융점 약121-123℃(분해 )이며 NMR에 의해 2-아미노-5-클로로피라진으로 확인되었다.

[준비예 3]

2-아미노-5,6-디클로로피라진

5g의 2-아미노-6-클로로피라진(시판용), 10.3g의 N-클로로석신아미드 및 100ml의 클로로포름 혼합물을 약 1.5시간 환류시킨 다음 이 반응 생성 혼합물을 냉각 여과시켜 고형물을 깔대기에 모아 경사시켰다. 여액을 증발시키고 잔유물을 물과 뜨거운 나트륨 바이설파이트 용액으로 씻은 다음 고형물을 모았다.이를 5×8mm 스티렌과 디비닐벤젠코폴리머컬럼에서 클로로포름을 사용하여 크로마토그래피하였다. 이렇게 하여 세가지 화합물을 얻었다.

화합물 1은 융점 약 132-135℃이며 2-아미노-3,6-디클로로피라진으로 확인되었다.

화합물 2는 융점 약 132-134。Co1머 2-아미노-3,5,6-트리큘로로피라진으로 확인되었다.

화합물 3은 융점 약 143-144℃이며 원하는 화합물인 2-아미노-5,6-디클로로피라진으로 확인되었다.

[준비예 4]

2-아미노퀴녹살린

3g의 2-클로로퀴녹살린(시판용)을 50ml의 디메칠설폭사이드에 용해하고 무수 암모니아를 통과시키면서 증기욕상에서 가열하였다. 이 혼합물을 증기욕상에서 밤새 가열 교반하였다. 이를, 150ml의 얼음과 물혼합물에 붓고 침전 고형물을 여과하여 모았다. 이 고형물을 회수하여 경사하였다. 여액을 빙욕에서 냉각시키고 침전 고형물을 여과하였다. 이 고형물은 IR에 의해 원하는 화합물인 2-아미노퀴녹살린으로 확인되었다. 이를 더 정제하지 않고 사용하였다.

[준비예 5]

2-아미노-6-클로로퀴녹살린과 2-아미노-7-클로로퀴녹살린혼합물

이 출발물질은 여러 단계에 따라 제조하였다.

25g의 3,4-디아미노클로로벤젠, 17.5g의 글리옥실산 및 150ml의 에타놀 혼합물을 약 2시간 환류시킨다음 약 48시간 설온에서 교반하였다. 이 반응 생성혼합물을 진공 농축시켜 에타놀을 제거하고 고형잔류물을 얻었다. 이 고형잔류물은 6-클로로-2-하이드록시퀴녹살린과 7-클로로-2-하이드록시퀴녹살린임이 확인되었고 더 정제하지 않고 다음 단계의 반응에 사용하였다.

상기에서 얻은 클로로하이드록시퀴녹살린 혼합물 10g과 80ml의 포스포러스 옥시클로라이드의 혼합물을 약 1시간 환류시켰다. 이 반응생성 혼합물을 진공으로 농축 건조시킨 다음 테트라하이드로퓨란과 물 혼합물을 잔류물에 가하였다. 분리된 고형물을 여과해 내고 에타놀로 재결정하였다. 이 결정생성물은 NMR에 의해 두 개의 이성체, 2,6-디클로로퀴녹살린과 2,7-디클로로퀴녹살린로 이루어졌음을 확인하였다. 이이성체 혼합물은 더 정제하지 않고 다음 반응에 사용하였다.

2,6-디클로로퀴녹살린과 2,7-디클로로퀴녹살린 혼합물 23g과 7ml의 디메칠설폭사이드 혼합물을 준비하여 여기에 무수암모니아를 증기욕상에서 밤새 가열하면서 통과사켰다. 이 반응생성 혼합물을 설온으로 냉각시커고 얼음과 물 혼합물에 교반시키면서 붓고 약 1시간 더 교반을 계속하였다. 교반 마지막에 혼합물 수용액을 여과하여 고형물을 회수하였다. 이 고형물은 TLC와 IR에 의해 2-아미노-6-클로로퀴녹살린과 2-아미노-7-클로로퀴녹살린 혼합물로 확인되었다.

[준비예 6]

2-아미노-5,6-디메칠피라진

2-클로로-5,6-디메칠피라진(이 클로로화합물은 Karmas등의 J. Am. Chem. Soc.74,1580-1584(1952)에 따라 제조하였다)으로부터 제조하였다.

5.lg의 2-클로로-5,6-디메칠피라진을 200ml의 농수산화 암모늄과 200℃에서 약 10시간 동안 스텐레스 고압반응용기 중에서 반응시켰다. 이 반응용기 및 내용물을 냉각시킨 다음 반응용기를 열어 물로 씻었다. 이렇게 얻은 반응생성 혼합물의 수용액을 진공으로 농축시켜 약 50-100ml로 한다. 이 잔류용액을 수산화나토륨으로 포화시키고 200ml씩의 디에칠에테르로 2회 수츨하였다. 에테르추출액을 모아 무수 황산암모늄으로 건조시킨 다음 건조제를 여과해 내고 여액을 진공농축 건조시켰다. 이렇게 얻은 고형잔류물을 매타놀로 재결정하여 융점 약 144-147℃의 생성물을 얻었다.

이 생성물을 NMR과 IR에 의해 2-아미노-5,6-디메칠피라진으로 확인되었다.

[준비예 7]

2-아미노-5-메칠피라진

먼저 5.0g의 2-옥소프로판알 1-옥심[Meyer 등의. Chem.Ber.11,695(1878)에 따라 제조됨]과 14.5g의 아미노말로노 니트릴 토실레이트[Ferris 등의 J. Am. Chem. Soc.88,3829(1966)]을 85ml의 이소프로필 알콜에서 혼합한 혼합물을 설온에서 밤새 교반시켰다. 이 반응생성 혼합물을 여과하여 모아 황색고형물 약 6.4g을 얻었으며 NMR과 IR에 의해 2-아미노-3-시아노-5-메칠피라진 1-옥사이드로 확인되었다. 이를 다음 반응에 사용하였다.

상기에서 제조한 피라진 1-옥사이드 6.4g을 200ml의 테트라하이드로퓨란 중에서 약 0℃로 냉각시킨데에 35ml의 포스포러스 트리클로라이드를 가하고 이 반응혼합물을 설온으로 가온하면서 약 2.5시간 교반시켰다. 마지막에 이 반응생성 혼합물을 진공 농축시켜 약 10ml로 한 다음 500ml의 얼음과 물에 부었다. 침전고형물을 여과해 내고 NMR과 IR에 의해 2-아미노-3-시아노-5-에칠피라진으로 확인되었다.

약 4g. 다음 4g의 2-아미노-3-시아노-5-메칠피라진, 75ml의 물과 4g의 수산화나토륨 혼합물을 약2시간 환류시키고 이 반응생성 혼합물을 냉각 여과하여 고형물을 모았다.

이 고형물을 소량의 열수에 용해하고 이 용액을 pH 5까지 산성화한 다음 이를 냉각시키고 고형물을 여과하였다. 이 고형물은 IR에 의해 2-아미노-3-카복시-5-메칠피라진으로 확인되었다. 이를 더 정제하지 않고 다음 반응에 사용하였다.

마지막 단계는 상기에서 얻은 2g의 카복시피라진과 10ml의 테트라하이드로나프탈렌 혼합물을 약 2시간환류시켰다. 이 반응생성 혼합물을 냉각 여과한 다음 고형물을 모아 IR로 확인 결과 2-아미노-5-메칠피라진이었다.

2-아미노-5-페닐 -6-메칠피라진

맨 처음 6.5g의 1-페닐-1,2-프로판디온-2-옥심(시판용)과 10.1g의 아미노말로노니트릴 토실레이트를 60ml의 이소프로필 알콜 중에 혼합한 혼합물을 설온에서 밤새 교반시킨 다음 이 반응생성 혼합물을 여과하였다. 고형물을 모아 보니 약 7g이었다. NMR에 의해 확인 결과 이 고형물은 2-아미노-3-시아노-5-페닐-6-메칠피라진 1-옥사이드였다.

상기에서 얻은 피라진 1-옥사이드 7g과 250ml의 테트라하이드로퓨란 혼합물을 약 0℃ 로 냉각시키고40ml의 포스포러스 트리클로라이드를 천천히 가하였다. 주가 원료 후 이 반응혼합물을 실온에서 밤새 교반한 다음 진공 농축시켜 약 50ml로 한 다음 이 농축액을 1ℓ의 물과 얼음혼합물에 부었다. 침전 고형물을 여과기 위에 모았다. 이 고형물은 약 1g으로서 2-아미노-3-시아노-5-페닐-6-메칠피라진으로 확인되었다.

다음에 상기에서 얻은 1g의 2-아미노-3-시아노-5-폐닐-6-메칠피라진, 50ml의 에칠렌글라이콜 및 500mg의 수산화나트륨 혼합물을 약 150℃에서 약 3시간 가열한 다음 이 반응생성 혼합물을 냉각하고 물을 가하여 pH 5-7로 중화하였다. 침전 혼합물을 모아 IR로 확인 결과 2-아미노-3-카복시-5-페닐-6-메칠피라진이였다. 이 고형물을 다음 반응단계에 사용하였다.

상기에서 얻은 카복시피라진 약 500mg을 5ml의 테트라하이드로나프탈렌에서 약 2시간 환류시키고 이반응생성 혼합물을 냉각시키고 헥산을 가한 다음 침전된 고형물을 여과해 내었다. 약 470mg으로 2-아미노-5-페닐-6-메칠피라진임이 NMR과 IR에 의해 확인되었다.

준비예 8에 기재된 일반 방법에 따라 Hartung 등의 J. Am. Chem. Soc.51,2262(1929)에 따라 얻은 옥심을 사용하여 다음 피라진을 얻었다. 이들 피라진 출발물질은 NMR과 IR에 의해 확인되었다.

9. 2-아미노-5-(4-메톡시페닐)-6-메칠피라진,

출발물질 : 1(4-메톡시페닐)-1,2-프로판디온-2-옥심

10. 2-아미노-5-(4-클로로페닐)-6-메칠피라진,

출발물질 : 1-(4-클로로페닐)-1,2-프로판디온-2-옥심

11. 2-아미노-5-(4-브로모페닐)-6-메칠피라진,

출발물질 : 1-(4-브로모페닐)-1,2-프로판디온一2-옥심.

준비예 8에 따라 Claisen 등의 Chem. Ber. 20,2194(1887)의 방법에 따라 얻은 옥심을 사용하여 다음 피라진 화합물을 얻고, 이는 NMR과 IR에 의해 확인되었다:

12. 2-아미노-5-(2,4-키실일)피라진,

출발물질 : 2,4-키실일글리옥살 옥심.

13. 2-아미노-5-(3,4-디클로로페닐)피라진,

출발물질 : 3,4-디클로로페닐글리옥살옥심.

14. 2-아미노-5-(3-트리플루오로메칠페닐)피라진,

출발물질 : 3-트리플루오로메칠페닐글리옥살 옥심.

15. 2-아미노-5-(P-톨일)피라진,

출발물질 : P-톨일글리옥살 옥심.

16. 2-아미노-5-(4-클로로페닐)피라진,

출발물질 : 4-클로로페닐글리옥살 옥심.

준비예 8에 따라 Meyer 등의 Chem. Ber l1,695(1878)에 따라 제조된 다음 피라진 화합물을 얻었다. (NMR과 IR에 의해 확인)

17 .2-아미노-5-에칠피라진,

출발물질 : 2-옥소부탄알 옥심.

[준비예 18]

2-아미노-5-(3급부틸)피라진

이 중간체는 Fuson 등의 J. Am. Chem. Soc. 61,1938(1939)의 방법에 따라 얻은 t-부틸글리옥살을 출발물질로 하여 합성하였다. t-부틸글리옥살 옥심은 다음과 같이 제조하였다.

10.23g의 t-부틸글리옥살 헤미하이드레이트 중 150ml의 물에 혼합시킨 혼합물을 만들어 수산화암모늄으로 pH 4-5로 조정한 다음 이 혼합물에 6.3g의 아세톤 옥심을 가하고 2일간 실온으로 교반하였다. 이반응생성 혼합물을 100ml 씩의 에테르로 3회 추출하고 에테르추출액을 모아 무수 황산 마그네슘으로 건조시킨 다음 이 건조제를 여과해 내고 여액을 증발 건조시켰다. 잔류물을 석유에테르(비점 60-71℃)로 재결정하여 융점 약 48-52℃의 무색결정을 얻었다. 수득량 약 1.9g

준비예 8과 같은 일반방법에 따라 이 t-부틸글리옥살 옥심을 이소프로필 알콜 중에서 아미노말로노니트릴 토실레이트와 반응시켜 2-아미노-3-시아노-5-t-부틸피라진 1-옥사이드를 얻었다.

상기에서 얻은 피라진 1-옥사이드를 포스포러스 트리클로라이드와 반응시켜 2-아미노-3-시아노-5-t-부틸피라진을 얻고 이를 가수분해하고 탈카복실화하여 2-아미노-5-(t-부틸)피라진을 얻었다. (IR에 의해 확인)

[준비예 19]

2-아미노-5-네오펜틸피라진

출발물질인 옥심화합물 Hartung 등의 J. Am. Chem. Soc. 51,2262(1929)의 방법에 따라 메칠 네오펜틸 케톤으로부터 제조하였고 IR과 NMR에 의해 네오펜틸글리옥살 옥심으로 확인되었다.

준비예 7과 같은 방법에 따라 네오펜틸글리옥살 옥심을 아미노말로노니트릴 토실레이트와 반응시키고 2-아미노-3-시 아노-5-네오펜틸피라진 1-옥사이드를 분리하였다.

이 1-옥사이드를 준비예 7에 따라 원하는 2-아미노-5-네오펜틸 피라진으로 전환시켰다(IR에 의해확인).

[준비예 20]

2-아미노-5-(4-브로모페닐)-6-에칠피라진

P-브로모부티로페논을 출발물질로 사용하여 상기 Hartung 등의 방법에 따라 1-(4브로모페닐)-1,2-부탄디온 2-옥심을 제조하였다(lR과 NMR에 의해 확인).

준비예 7에 따라 1(4-브로모페닐)-1,2-부탄디온 2-옥심을 2-아미노-5-(4-브로모페닐)-6에칠 피라진을 제조하는데 사용하였다(IR과 NMR에 의해 확인).

[준비예 21]

2-아미노-6-시아노피라진

21g의 피라진-2-카복스아마이드, 85ml의 빙초산 및 75ml의 30% 과산화수소 혼합물을 약 55℃에서 약 35시간 가열하였다. 이 반응생성 혼합물을 냉각 여과하고 고형물을 모아 n-부타놀로 추출하고 추출액을 경사시켰다.

n-부타놀에 불용성인 고형물을 열수로 재결정하여 융점 약 302-305℃의 백색고체를 얻었다. 이 고체는 원소분석 결과 피라진-2-카복스아마이드 4-옥사이드로 확인되었다.

상기에서 얻은 4g의 피라진 옥사이드를 빙욕에서 냉각시킨 40ml의 디메칠포름아마이드에 혼합시킨 혼합물이 12ml의 포스포러스 옥사클로라이드를 급히 가하고 이 반응혼합물을 물에 붓고 에칠 아세테이트로 추출한 다음 추츨액을 모았다. 수액층에 물을 더 가하고 이를 헥산-에테르로 추출한 다음 에칠아세테이트와 헥산-에테르 추출액을 합해 진공 농측시켰다. 이 잔류물은 원소분석과 IR에 의해 2-클로로-6-시아노피라진임이 확인되었으며 더 정제하지 않고 이를 다음 반응단계에 사용하였다.

상기 클로로시아노피라진 1g과 25ml의 디메틸 설폭사이드 혼합물을 만들고 여기에 무수 암모니아를 통과시켰다. 이 반응혼합물을 밤새 교반하고 나서 물에 부었다. 이를 에칠 아세테이트로 추출하고 추출액을 건조한 다음 건조제를 여과해 내고 용매를 진공으로 제거하여 고형물을 얻었다. 이는 IR에 의해 확인 결과 2-아미노-6-시아노피라진이었다. 이를 더 정제하지 않고 본 발명 제조시 츨발물질로 사용하였다.

[준비예 22]

3-니트로-5-트리플루오로메칠-0-페닐렌디아민

1kg의 2,6-디니트로-4-트리플루오로메칠아닐린(3.99몰)(시판용) 및 25g의 5% 루태늄(카본)을 12ℓ의 에타놀에서 가해 이를 교반기, 두 개의 콘덴서, 온도계 및 주가 깔때기가 달린 22ℓ용 오목환저 훌라스크에서 교반하였다. 이 혼합물을 약 55-60℃로 가열한 다음 가열욕조를 제거한 다음 이 가열혼합물에370g의 85% 하이드라진 하이드레이트(6.29몰, 5% 과잉)를 급히 적가하였다. 반응온도는 환류온도까지 올라갔다. 발열반응이 중지되었을 때 약 1시간 환류시켰다. 이 뜨거운 용액을 여과조제(하이플로-슈퍼셀, 규조토, 존스-맨빌사 제품)를 사용 여과한 다음 뜨거운 에타놀로 씻었다. 여액을 모아 진공농축시키고 냉각시켰다. 침전고형물을 여과해 내고 냉 에타놀로 씻고 건조하여 657g의 조생성물을 얻었다. 이 조생성물을 2ℓ의 에타놀로부티 2ℓ의 물을 가하여 재결정하고 냉각시켜 600g(68% 수율)의 적색고체(융점 약125℃)를 얻었다. 이생성물은 3-니트로-5-트티플루오로메칠-O-페닐렌디아민으로 확인되었다.

[준비예 23]

2-아미노-6-트리플루오로메칠퀴녹살린 및 2-아미노-7-트리플루오로메칠퀴녹살린

20g의 4-아미노-3-니트로벤조트리플루오라이드(시판용)를 200ml의 에타놀에 용해하고 이를 5% 팥라듐(카본) 존재하에 수소 첨가 시켰다.

상기 환원 반응으로부터의 물질을, 9.7g의 글리옥실산 및 250ml의 에타놀의 혼합물을 약 2시간 교반시키면서 환류시켰다. 이 반응혼합물을 실온에서 1주간 교반하였다. 반응생성 혼합물을 여과하여 얻은 고체를 에타놀로 재결정하고 여과하였다. 이 여액을 A라 표해 두었다. 이를 에테르 중에서 박층 크로마토그래피 하였다. 융점 약 254-255℃로, NMR에 의해 6-트리플루오로메칠퀴녹살린-2-온으로 확인되었다.

상기에서 얻은 6-트리플루오로메칠퀴녹살린-2-온 3g을 25ml의 포스포러스 옥시클로라이드에 혼합시킨 혼합물을 약 2시간 환류시킨 다음 포스포러스 옥시클로라이드를 진공 제거하고 물을 가하였다. 이 혼합물을 여과하여 얻은 고형물을 에타놀로 재결경하였다. 이 생성물은 융점 약 117-119℃, 무게 약 1.6g이며 NMR과 IR에 의해 2-클로로-6-트리플루오로메칠퀴녹살린으로 확인되었으며 이를 다음 반응에 사용하였다.

상기에서 얻은 2-클로로-6-트리플루오로메칠퀴녹살린 l.6g과 35ml의 디메칠설폭사이드 혼합물을 만들어 암모니아를 통과시켰다. 이 혼합물을 증기욕상에서 약 1시간 가열하고 난 다음 얼음과 물 혼합물에 부었다. 이를 여과하여 고형물을 모았다. 융점 약 169-172℃, 무게 ,약 1.2g이 IR에 의해 2-아미노-6-트리플루오토메칠퀴녹살린으로 확인되었다.

상기에서의 6-트리플루오로메칠퀴녹살린-2-온을 재결경하여 두었던 에타놀 여액 A를 진공농축 건조하여 얻은 잔류물을 벤젠으로 재결성하여 고형물을 얻었다. 이 고체시료를 에테르 중에서 박층크로마트그래피에 의해 검사하였다. 그 결과 여액(A)로부터 얻은 물질은 Rf치가 이전에 분리하였던 물질(6-트리플루오로메칠퀴녹살린-2-온으로 확인되었던)보다 높았다. 여액 A로부터 얻은 물질을 에칠 아세테이트로 재결정하여 융점 약 204-206℃의 융점을 가지는 물질을 얻었으며 7-트리플루오로메칠퀴녹살린-2-온으로 확인되었다.

이 7-트리플루오로메칠퀴녹살린-2-온을 포스포러스 옥시클로라이드와 반응시켜(상기 6-트리플루오로메칠퀴녹살린-2-온과 같은 방법으로) 융점 119-120℃의 2-클로로-7-트리플루오로메칠퀴녹살린을 얻었다. 이 화합물을 상기와 같은 방법으로 암모니아와 반응시켜 융점 약 192-194℃의 2-아미노-7-트리플록오로메칠쿼녹실린을 얻었다(IR에 의거 확인).

신규 화합물을 제조하는 본 발명 방법은 다음 실시예에 구체적으로 설명되어 있다. 그러나 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

[실시예 1]

3-(5-클로로-2-피라지닐)-l-(2,6-디클로로벤조일)우레아

250mg의 2-아미노-5-클로로피라진을 50ml의 냉 에칠 아세테이트에 혼합시킨 혼합물에 450mg의 2,6-디클로로벤조일이소시아네이트를 가하고 이 혼합물을 밤새 교반하였다. 이 반응생성 혼합물을 진공 농축시켜 에칠 아세테이트를 제거하고 에테르와 혼합물을 가하였다. 침전 고형물을 여과해 내고 이를 에타놀로 재결정하여 융점 약 201-204℃의 생성물을 얻었다. 이 생성물은 원소분석, NMR 및 IR에 의해 3-(5-클로로-2-피라지닐)-1-(2,6-디클로로벤조일)우레아로 확인되었다.

실시예 1과 같은 방법에 따라 적합한 출발물질을 사용하여 다음 화합물을 제조하였다. (확인은 원소분석, NMR 및 IR에 의함)

[표 1]

Claims (1)

1. 다음 구조식(2)의 화합물과 구조식(3)의 화합물을 불활성 유기용매 중에서 반응시킴을 그 특징으로 하여 구조식(1) 화합물을 제조하는 방법(R⁷과 R⁸이 함께 다음과 같은 링을 형성하는 구조식(1)의 화합물은 상기에서 얻은 R⁷과 R⁸이 수소인 구조식(1)의 화합물을 디할로디메칠 에테르 또는 옥살일 할라이드와 반응시켜 얻는다.)

   

   N⁹-N=C=O (II) R¹⁰-NH-R¹¹(III)

   상기 구조식에서

   A와 B는 같거나 다르며, 할로, 메칠, 또는 트리플루오로메칠;

   R¹은 수소,할로, C₁-C₆, 알킬, C₃-C₆알킬사이클로알킬, 할로(C₁-C₄)알킬, 니트로, 시아노,

   

   , 또는 나프틸;

   R²는 수소, 할로, 메칠, 에칠, 시아노, 또는 할로(C₁-C₂)알킬;

   단 R¹과 R²는 동시에 수소일 수 없으며;

   R³는 할로, 할로(C₁-C₄)알킬, C₁-C₆알콕시, C₁-C₄알킬치오, C₁-C₄알킬설포닐, 니트로, 시아노, 또는 페닐;

   m은 0,1,2, 또는 3;

   n은 0 또는 1

   X는 -O-,-S-, 또는

   

   ; 또는

   R¹과 R²가 피라진 링과 함께 다음 구조식의 벤조피라진(퀴녹살린)을 형성한다.

   

   R⁵와 R⁶는 같거나 다르며 수소, 할로, C₁-C₆- 알킬, C₃-C₆사이를로알킬, 니트로, 시아노, 또는 할로(C₁-C₄)알킬;

   R⁷와 R⁸은 수소, 또는 이 중 하나가 C₁-C₄알카노일, 또는 C₁-C₃알콕시카보닐; 또는

   R⁷과 R⁸이

   

   그룹과 함께 다음 구조식으로 나타내는 링을 형성한다.

   

   R¹¹은 수소, C₁-C₄알카노일이나, C₁-C₃알콕시카보닐이고

   

   단 R⁹와 R¹⁰은 같지 않다.