KR810000358B1 - 3-아미노-5-메틸이속사졸의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

3-아미노-5-메틸이속사졸의 제조방법

본 발명은 설파메톡사졸과 농약제조에 사용되는 중간물질 구조식(Ⅰ)인 3-아미노-5-메틸이속사졸의 제조방법에 관한 것이다.

종래의 제조방법은 미국특허 3,242,189 등에 기재되어 있으나, 이들은 일반적으로 고가인 하이드록시 우레아를 직접 사용하거나 또는 이것을 제조하는 공정을 거쳐 다음 반응으로 연결되었다. 이들 반응은 장시간의 반응시간이 요구되고 공정이 복잡할 뿐만 아니라 최종 제품인 결정을 얻기가 힘들었다. 즉 미국특허 3,242,189의 예를 들어 설명하면 크로토토니트릴을 무수 메탄올의 혼합용액에 브롬을 가하여 0℃에서 12시간 반응시킨 후 20℃에서 24시간 반응시킨 후 수용액 속에서 가성소다, 하이드록시 우레아를 녹여서 만든 용액을 가하여 20℃에서 45시간 반응시킨 후 물을 제거하고 유기용매로 추출하여 농축시켜 목적물을 얻는다.

이때의 목적물은 완전히 겔상이어서 이 겔상을 순수결정 화합물로 바꾸기 위해 P-아세토아미노벤젠설포닐클로라이드와 반응시켜 3-설파닐아미노-5-메틸이속사졸을 54％인 낮은 수율로 얻을 수 있었다.

그러나 본 발명에서는 고가인 하이드록시우레아를 사용하지 않고 수용액 속에서 가성소다와 하이드록실아민염산염을 녹인 후 메틸크로로포메이트를 가하여 반응시킨 후 미리 제조한 α, β-디브로모부티로 니트릴 용액을 15℃ 이하에서 가한 후 상온에서 15시간 반응시키고 3시간 활류시킨후 용매를 유거하여 잔유물을 유기용매로 추출하여 유기용매를 유거시키고 잔유물에 무수초산을 가하여 반응시키면 3-아세토아미노-5-메틸 이속사졸의 결정이 얻어지며 이 결정을 물과 가성소다에 반응시키면 순수한 결정인 구조식(Ⅰ)의 화합물을 68％의 높은 수율로 제조할 수 있었다. 따라서 본 발명에서는 고가인 하이드록시 우레아 대신 하이드록시 우레탄을 사용하여 쉽게 본 발명의 목적물을 짧은 반응시간 내에 순수한 결정상태의 목적을 쉽게 얻을 수가 있었다.

더욱 상세히 설명하면 구조식(Ⅱ)로 표시되는 알킬할로포메이트를 하이드록실아민과 반응시켜 하이드록실아민의 아민구룹을 보호시킨 상태의 구조식(Ⅲ)로 표시되는 화합물을 만든다. 이 때 반응은 염기성 조건에서 진행한다. 이 화합물을 α, β-디브로모부티로 니트릴과 염기성 조건에서 반응시켜 다섯 원자로 된 헤테로환 화합물인 3-아미노-5-메틸이속사졸의 조결정 상태의 목적물을 만들고 유기용매로 추출한다. 이때 사용되는 유기용매는 벤젠, 클로로포름, 에테르, 에스테류가 있으나 그 중 아릴아세테이트가 가장 바람직하였다. 그 이유는 추출액을 감압하에서 증류하여 유기용매를 제거하면 겔상태로 되어 순수 결정상태로 목적물을 얻기가 힘들뿐만 아니라 얻는다해도 일부만이 결정으로 얻어진다. 이는 반응 과정에서 생성된 고비점 부산물이 과량 존재하기 때문이다.

상기 식에서

X₁는 Cl, Br, I를 의미하고

R₁은 탄소수 4개 이하의 알킬이나 벤질기를 의미한다.

본 발명에서는 추출한 용매를 적정량까지만 여기에 구조식(Ⅳ)로 표시되는 화합물을 가하여 반응시켜 냉각여과하고 세척하여 융점 180-181℃의 구조식(Ⅴ) 표시되는 화합물을 얻고 염기성 조건하에서 가수분해를 시켜 에틸아세테이트로 추출하고 증류건조하면 융점 58-63℃의 순수 결정물인 본 발명의 목적물 구조식(Ⅰ)의 3-아미노-5-메틸이속사졸을 고순도, 고수율로 얻을 수 있었다.

상기 식에서

X₂는 Cl, Br, I 및

이고

R₂, R₃는 탄소수 4개 이하의 알킬기를 의미한다.

본 발명의 방법을 실시예를 통하여 상술하면 다음과 같다.

실시예 1

물 200미리리터에 가성소다 35그람을 녹인 후 하이드록실아민 황산염 68그람을 0℃ 이하에서 가한 후 102미리리터의 메틸클로로포메이트와 35그람의 가성소다를 1시간 동안 가하고 다시 30그람의 가성소다를 가한 후 온도를 올려 반응을 완결시키고 중화한 후 클로로포름으로 추출한 후 무수망초로 탈수하여 용매를 증류제거하면 N-하이드록시 우레탄 81그람(수득율 70％)이 얻어진다.

적외선 흡수 스펙트럼(KBr) :

핵자기 공명 스펙트럼 : 1.3(3H 삼중선), 4.2(2H, 4중선), 6.9(1H, NH 일중선)

실시예 2

물 150미리리터에 가성소다 35그람을 녹인 후 하이드록실아민 염산염 54그람을 0℃ 이하에서 가한 후 메틸클로로포메이트 72미리리터를 15℃ 이하를 유지하며 가한다. 이때 pH가 산성이 된 것을 확인하고 가성소다 35그람을 동시에 서서히 가해주고 30분간 교반시킨 후 물 80미리리터에 가성소다 30그람을 녹인 용액을 가하고 30분간 반응시키고 0.75몰의 α, β-디브로모부티로 니트릴 용액을 15℃ 이하에서 가한 후 이 온도에서 1시간 반응시키고 다시 상온에서 15시간 반응시킨다. 여기에 58그람의 기성카리를 가하고 3시간 환류시킨 후 활성탄으로 처리하고 에틸아세테이트로 추출하여 감압증류하면 90-100그람의 겔상태의 3-아미노-5-메틸 이속사졸이 얻어진다.

실시예 3

실시예 2에서 얻어진 물질에 에틸아세테이트 150미리리터를 가하고 무수초산 100미리리터를 가하여 반응시키고 냉각하여 여과한 후 건조하면 72그람의 3-아세트아미노-5-메틸 이속사졸을 얻는다.

융점 : 180-181℃

적외선 흡수스펙트럼(KBr) :

원소분석치 : (C₆H₈N₂O₂)

계산치 : C : 51.42, H : 5.75, N : 19.99

실측치 : C : 51.91, H : 5.56, N : 19.75

실시예 4

물 200미리리터에 가성소다 35그람을 녹인 후 실시예 3에서 얻어진 물질 72그람을 가한 후 90℃에서 1시간 환류시킨다. 이를 상온으로 냉각하여 에틸아세테이트로 추출하여 감압하에서 증류하여 증발건조시키면 약 48-50그람의 3-아미노-5-메틸이속사졸의 순수한 결정이 얻어진다.

융점 : 58-63℃

적외선 스펙트럼(KBr) : 2100∼3400㎝^-1(-NH₂,. CH), 1630㎝^-1(C=N, C=C), 1280㎝^-1(C-N), 785㎝^-1(Oxazole)

원소분석치

계산치 : C : 48.97％, H : 6.16％, N : 28.55％

실측치 : C : 49.15％, H : 6.11％, N : 28.42％

비수적정방법에 의한 아민 함량은 98.5％ 이상이다.

실시예 5

물 150미리리터에 가성소다 35그람을 녹인 후 하이드록실아민염 54그람을 0℃ 이하에서 가한 후 메틸클로로포메이트 72미리리터를 15℃ 이하를 유지시키며 가한다.

이 때 pH가 산성이 됨을 확인한 후 가성소다 35그람을 서서히 가해준다. 이 온도에서 30분간 교반시킨 후 물 80미리리터에 가성소다 30그람을 녹인 용액을 20℃ 이하에서 가한후 다시 30분간 반응시킨 후 미리 제조한 α, β-디브로모부티로 니트릴 170그람을 15℃ 이하에서 가한 후 1시간 이 온도에서 반응시키고 다시 상온에서 15시간 반응시킨다.

여기에 가성카리 58그람을 3시간동안 가하고 3시간 환류시킨다. 이 용액을 활성탄으로 처리하고 에틸아세테이트로 추출하여 증류하고 잔량이 250미리리터 정도일 때 100미리리터의 무수초산을 가하여 반응시키고 여과하면 융점 180℃ 3-아세트아미노-5-메틸 이속사졸 백색의 결정이 얻어지고 물 200미리리터에 가성소다 35그람을 가한 용액에 넣고 증발 건조시키면 융점 58-63℃의 결정 50그람(수득율 68％)를 얻는다.

분석 결과로 실시예 4와 동일하였다.

Claims (1)

1. 본문에 상술한 바와 같이 하이드록실아민을 다음 구조식(Ⅱ)로 표시되는 알킬할로포메이트와 반응시켜 아민구룹을 보호하여 구조식(Ⅲ)로 표시되는 화합물을 만들고 여기에 α, β-디브로모부티로니트릴과 반응시켜 3-아미노-5-메틸이속사졸의 조결정을 얻고 구조식(Ⅳ)의 화합물을 반응시켜 구조식(Ⅴ)로 표시되는 화합물을 얻은 후 알카리로 가수분해하여 본 발명의 목적을 구조식(Ⅰ)인 3-아미노-5-메틸이속사졸을 얻는 제조방법.

   

   상기 식에서

   X1은 Cl, Br, I를 의미하고,

   X2은 Cl, Br, I 및

   

   이며,

   R1은 탄소수 4개 이하의 알킬이나 벤질기를 의미하고,

   R2, R3는 탄소수 4개 이하의 알킬기이다.