KR870001248B1

KR870001248B1 - N-메틸-2,4-디니트로-n-페닐-6-(트리플루오로메틸)-디페닐아민의 제조방법

Info

Publication number: KR870001248B1
Application number: KR1019860002308A
Authority: KR
Inventors: 스코트 비그즈 윌리암
Original assignee: 일라이 릴리 앤드 캄파니; 메어리 앤 턱커
Priority date: 1985-04-01
Filing date: 1986-03-27
Publication date: 1987-06-29
Also published as: EP0197706A3; HU198673B; KR860008122A; EP0197706B1; CA1256901A; BR8601259A; EP0197706A2; ATE47383T1; DE3666422D1; JPS61229847A; HUT41374A

Abstract

내용 없음.

Description

N-메틸-2,4-디니트로-N-페닐-6-(트리플루오로메틸)-디페닐아민의 제조방법

N-알킬디페닐아민은 생물학적으로 활성인 중요한 화합물류이다. 특히, N-메틸디페닐아민 2,4,6-트리브로모-N-메틸-2',4'-디니트로-6'-트리플루오로메틸 디페닐아민은 일반적으로 브로메탈린으로 공지되어 있는데 강력한 살서제이다. 그러나 브로모메탈린의 데스메틸 유도체는 살서제로서 활성이긴 하지만 종종 설치류가 미끼를 토사해 버리는 경우가 있어서 데스메틸 불순물이 제거된 바람직한 N-메틸 유도체를 합성할수 있는 공정을 갖추는 것이 중요하다.

브로메탈린 합성에 통상적으로 사용되는 공정은 가압 상태에서 데스메틸 중간물질을 브롬화메틸과 반응시키는 것이지만 이 공정에는 몇가지 단점이 있다. 첫째, 가압 상태에서 반응시켜야 되기 때문에 복잡하고 비싼 기계장치가 필요하여 대규모 공업적 합성에 부적당하다. 둘째, 브롬화메틸은 인체에 해로운 비싼 시약이어서 대규모로 사용하기가 어렵다. 세째, 가장 중요하게도, 브롬화메틸을 사용한 메틸기화 반응으로는 목적하는 N-메틸 유도체가 완전하게 합성되지 않아 데스메틸 불순물을 제거하기 위하여 많은 정제과정이 필요하다.

미국특허 제 2,212,825호에 할로벤젠을 N-알킬아닐린으로 축합하여 N-알킬디페닐아민을 제조하는 방법이 기술되어 있다. 하지만 일반적으로 3,5-디니트로-2-클로로벤조트리플루오라이드는 이러한 축합이 일어나지 않음이 밝혀졌다. 반응에서, 이는 단지 소량의 목적한 N-알킬-2,4-디니트로-6-(트리플루 오로메틸)디페닐아민을 생성시킬 뿐이며, 일반적으로 상응하는 데스알킬디페닐아민이 함께 생성되고 ; 어떤 경우에는 단지 데스알킬디페닐아민만이 생성된다.

이제 전술한 다른 공정 등에서 나타난 메틸기의 상실을 포함한 문제점들 없이도 효과적으로 축합시킬 수 있음이 발견되었다. 본 발명은 2-클로로-2,4-디니트로벤조트리플루오라이드를 정치상태에서 염소를 불소로 치환하고, N,N-디메틸포름아미드 및 피리딘 존재하에서 N-메틸아닐린으로 친핵성 치환시켜서 브로메탈린 중간물질 N-메틸-2,4-디니트로-N-페닐-6-(트리플루오로메틸)벤젠아민을 제조하는 공정을 제공한다.

본 발명은 하기 구조식의 N-메틸-2,4-디니트로-N-페닐-6-(트리플루오로메틸)벤젠아민을

무수조건하 N,N-디메틸포름아미드 및 피리딘중에서 수행되는 후술한 단계들 :

A. 하기 구조식의 2-클로로-2,4-디니트로벤조트리플루오라이드를

불소화제로 처리하여 하기 구조식의 2-플루오로-3,5-디니트로벤조트리플루오라이드를

제공 ; 그리고

B. 2-플루오로-3,5-디니트로벤조트리플루오라이드와 하기 구조식의 N-메틸아닐린의

반응을 포함하여 제조하는 공정을 제공한다.

온도는 도 섭씨로 나타낸다. 부피단위로 표시되는 액체이외의 양들 무게단위로 표시한다.

본 공정은 일반적으로 스페인 특허 제315,846호에 피리딘이 없이 기술되어 있는 것으로 알려져 있다. 하지만 본 공정의 장점은 바로 피리딘을 산 포착제로서 및 불소화 반응의 촉진제로서 사용하는 데에 있다.

본 공정에서 피리딘을 사용함으로써 N-메틸-2,4-디니트로-N-페닐-6-(트리플루오로메틸)벤젠아민이 대규모 공업적 합성에 적합한 방법으로 고수율과 고순도로 얻어지게 된다. 더 중요한 점은 본 공정으로 믿을만하고 일관된 방법으로 데스메틸 불순물이 제거된 N-메틸디페닐아민을 합성할 수 있다는 것이다.

본 공정은 무수조건하에서 행해진다. 본 공정에 따라 행해질 때 목적화합물의 합성은 반응혼합물 중에 소량의 물이 존재해도 억제되는데 이는 특히 불소화제가 다른 화합물과 반응하기 전에 실질적으로 모든 사용가능한 물과 반응하여 소모되기 때문이다. 그러므로 본 발명에서는 건조시킨 출발물질과 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 더구나, 질소나 아르곤 같은 불활성기체 존재하에서 반응시키는 것이 적당하다. 또한 매우 조심스럽게 장치를 건조시키고 불활성 기체로 반응기를 청소하는 것도 바람직하다.

전술한 바와 같이, 본 공정은 피리딘 존재하에서 행한다. 본 공정에 사용하는 피리딘의 양은 전형적으로 2-클로로-3,5-디니트로벤조트리플루오라이드 각 몰당량에 대하여 적어도 약 1.0몰당량이다. N-메틸아닐린을 과량으로 사용할 경우에는 1.0몰당량 이하의 피리딘을 사용할 수도 있지만 이 비싼 시약만큼의 값이 더 들기 때문에 덜바람직하다. 바람직하게는 과량의 피리딘이 예를 들면 2-클로로-3,5-디니트로벤조트리플루오라이드 각 몰당량에 대하여 약 1.1-2.0몰당량의 피리딘이 본 공정에 사용된다. 피리딘은 의외로 놀랍게도 본 발명의 첫단계에서 3,5-디니트로-2-클로로벤조트리플루오라이드가 플루오라이드 중간물질로 전환되는 데에 촉매로서 작용한다.

본 공정은 적당한 불소화제의 존재하에서 행해진다. 불소이온원은 제한적이지 않다. 불소화제는 불화리듐, 불화나트륨, 불화루비듐, 불화세슘 그리고 특히 불화칼륨 등과 같은 알칼리금속 플루오라이드와 불화칼슘, 불화마그네슘등과 같은 알킬라인 금속 플루오라이드중 어느 것으로부터도 선택될 수 있다. 다른 대표적인 불소화제는 불화구리, 불화제 2철과 불화제 1철을 포함한다. 이들 중에서 불화칼륨이 바람직한 불소화제인데 이는 본 공정에 사용되는 용매에 대한 칼륨이온의 용해도가 바람직하고 시약의 값이 상대적으로 저렴하기 때문이다.

전술한 바와같이, 불소화제는 일반적으로 조해성이 있다. 시약을 사용전에 충분히 건조시키는 것이 바람직하다. 이는 통상 시약을 약 60°-150℃ 정도의 온도범위에서 표준압력 또는 감압하, 약 1-5시간동안 가열하여 행한다. 다음 건조된 불소화제를 습기에 오염되는 것을 극소화시키기 위하여 가열된 중에서 다른 반응 성분들과 혼합하는 것이 바람직하다.

통상, 본 공정에 사용되는 불소화제의 양은 2-클로로-3,5-디니트로벤조트리플루오라이드 각 몰당량에 대하여 약 1.0몰당량-4.0몰당량 정도의 범위이다. 본 공정에서는 과량의 불소화를 사용하는 것이 바람직하며 이는 반응 자체에 장해가 되지 않는다. 불소화제의 물에 대한 민감성 때문에 통상 반응혼합액내에 존재하는 물을 제거하기 위해서 적당히 과량의 불소화제를 첨가하는 것이 바람직하다.

본 공정은 N,N-디메틸포름아미드(DMF) 존재하에서 행해진다. N,N-디메틸포름아미드에서의 반응 물질들의 농도는 제한이 없지만, 반응물질들을 용해하기에 충분한 양의 용매 또는 약간 과량의 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 본 공정에서 많은 부피의 용매는 필요하지도 요망스럽지도 않다.

계속되는 2-플로오로-3,5-디니트로벤조트리플루오라이드 중간 물질은 본 공정에서 사용전에 분리할 수 있다. 하지만, 중간물질은 통상적으로 그리고 바람직하게는 정치상태에서 제조되며 분리하지 않은채로 두번째 단계에서 이용된다.

본 공정의 두번째 단계는 2-플루오르-3,5-디니트로벤조트리플루오라이드를 N,N-디메틸프롬아미드와 피리딘 중에서 N-메틸아닐린과 반응시켜 N-메틸-2,4-디니트로-N-페닐-6-(트리플루오로메틸)벤젠아민을 제공하는 것이다. 공정의 이 단계에서는 반응물질이 약 동몰량 사용되며, 피리딘의 존재때문에 불화수소 포착제로서의 N-메틸아닐린을 과량으로 사용할 필요가 없다. 이로 말미암아 본 공정에서는 상당한 비용이 절감된다. 하지만 이 화합물에 관계된 불순물을 제거하기 위하여 약간 과량의 N-메틸아닐린을 사용하는 것이 바람직하다. 통상적으로 N-메틸아닐린 1.1몰당량의 2-클로로-3,5-디니트로벤조트리플루오라이드 각 몰당량에 대하여 사용된다.

본 공정에서 피리딘은 불화수소 포착제로서 작용한다. 사용되는 피리딘의 양은 생성되는 산을 중화시키기에 충분해야 하지만 과량이 공정에 장해가 되지는 않았다. 이전에는 과량의 N-메틸아닐린이 산포착제로서 사용되었지만 이는 값비싼 결점이 있으며, 특히나 대규모이다.

본 공정은 약 70°-100℃의 범위에서 반응이 행해지면 약 1-24시간 뒤에 실질적으로 완결되며, 더욱 구체적으로는 약 85°-90℃의 온도 범위에서는 약 3-4시간내에 완료된다. 본 발명의 다른 장점은 탈메틸기화가 일어나지 않은 온도에서 반응이 행해진다는 점이다.

본 발명의 생성물은 표준공정에 의해 쉽사리 분리된다. 통상적으로 반응혼합물을 냉각시킨 후 규조토로 정제하고 필요하다면 톨루엔과 혼합한다. 여액을 농축한 잔류물을 톨루엔과 같은 유기 용매와 섞이지 않는 적당한 물로 용해시킨다. 다음 유기상을 희석산, 희석염기, 그리고 증류수로 세척한다. 유기상을 통상적으로는 진공하에서 증발시키면 분리된 잔류물은 다음의 합성에 사용하기에 적합하게 된다. 필요하면 통상적 용매를 사용한 결정화, 또는 실리카겔이나 알루미나 등과 같은 고체 담지물을 사용한 칼럼크로마토그라피 등의 표준 공정으로 화합물을 더욱 정제할 수 있다.

본 공정에서 제조된 화합물은 바람직하게는 살서제로 유용한 N-메틸디페닐아민 합성에서의 중간물질로 사용된다. 미국특허 제4,187,318호를 참조하면 본 공정 생성물로 부터의 목적하는 N-메틸디페닐아민의 합성과 살서제로서의 사용이 기술되어 있다.

본 공정 생성물로 부터 제조된 바람직한 살서제는 일반적으로 브로메탈린으로 공지된 2,4,6-트리브로모-N-메틸-2',4'-디니트로-6'-트리플루오로메틸디페닐아민이다. 브로메탈린은 본 공정에서 제조된 N-메틸-2,4-디니트로-N-페닐-6-(트리플루오로메틸)벤젠아민을 염기성 매질중에서 브롬원소뿐만 아니라 N-브로모석신이미드와 디브로모이소시아누르산과 같은 다른 부롬화제로 브롬화 반응시켜서 용이하게 합성할 수 있다.

본 공정의 출발물질로 사용되는 화합물은 공지되어 있으며, 기존 기술 공정으로 용이하게 제조된다. 예를들면, N-메틸아닐린은 알드리치 화학 컴파니, 밀와키, 비스콘신 등과 같은 여러 원으로부터 상업적으로 사용가능하다. 사용되는 N-메틸아닐린에 이와 관련된 불순물이 거의 또는 전혀 없는 것이 중요하다. 화합물 2-클로로-3,5-디니트로벤조트리플루오라이드는 상업적으로 사용가능한 2-클로로벤조트리플루오라이드를 표준 질소화 조건에서 질산으로 처리하여 용이하게 제조할 수 있다.

다음의 실시예들은 본 발명 공정의 구체적인 면들을 나타내준다. 실시예들은 어떤 면에서도 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니며, 제한으로써 해석되어서도 안된다. 각 실시예에서 합성되는 목적화합물은 N-메틸-2,4-디니트로-N-페닐-6-(트리플루오로메틸)벤젠아민이다. 더구나, 목적 화합물의 동일성은 가스 크로마토그라피에서 목적화합물 샘플의 정체 시간을 확실한 대조표준 샘플의 정체 시간과 비교하여 입증하였다.

[실시예 1]

질소로 청소한 500㎖ 용량의 둥근 플라스크에 27.0g(0.1몰)의 2-클로로-3, 5-디니트로벤조트리플루오라이드 12.0g(0.11몰)의 N-메틸아닐린, 30,0g(0.52몰)의 불화칼슘 그리고 DMF 100㎖를 약 20℃에서 채워준다. 반응혼합물을 약 85℃까지 기온하고 약 1시간동안 약 85°-90℃의 온도로 유지시킨다. 혼합물에 9㎖의 피리딘과 25㎖의 DMF를 섞은 용액을 1시간 걸려 적가한다. 혼합물을 1시간동안 85°-90℃에서 교반하고 하룻밤 냉각시킨다. 혼합물에 50㎖의 톨루엔을 첨가하고 결과 혼합물을 여과한다. 여액을 진공 농축시킨 잔류물을 100㎖의 톨루엔으로 용해시킨다. 결과 유기용액을 100㎖의 증류수로 1회 세척하고 100㎖씩의 희석염산으로 3회, 100㎖씩의 3% 수산화나트륨용액으로 3회, 100㎖ 증류수로 2회 세척한다. 유기상을 진공농축 건조시키면 27.0g의 98.0% 순도를 가진 N-메틸-2,4-디니트로-N-페닐-6-(트리플루오로메틸)-벤젠아민이 오일로 얻어진다. 수율 79.2%

[실시예 2]

질소로 청소한 500㎖ 용량의 건조시킨 둥근 플라스크에 100㎖의 DMF, 27.0g (0.1몰)의 2-클로로-3,5-디니트로벤조트리플루오라이드와 16.4g(0.15몰)의 N-메틸렌아닐린을 실온에서 채워준다. 이 혼합물에 30.0g(0.52몰)의 불화칼륨을 첨가하고 결과 혼합물을 약 85℃로 약 15분동안 가온한다. 혼합물을 약85°-90℃ 정도로 약 2시간 동안 유지하고 5㎖의 피리딘과 25㎖의 DMF를 섞은 용액을 2시간 걸려 적가한다. 혼합물을 85°-90℃에서 약 2시간 동안 교반하고 5.0g의 셀라이트와 50㎖의 톨루엔을 첨가한다. 혼합물을 50℃까지 식히고 여과하여 케이크를 25㎖씩의 톨루엔으로 2회 세척한다. 여액을 진공증발시킨 잔류물을 100㎖의 톨루엔으로 용해시키고 유기상을 100㎖씩의 희석 염산으로 3회, 100㎖씩의 5% 수산화나트륨 용액으로 3회, 그리고 100㎖의 증류수로 1회 세척한다. 유기상을 진공증발시키면 26.4g의 97.8% 순도를 가진 N-메틸-2,4-디니트로-N-페닐-6-(트리플루오로메틸)벤젠아민이 오일로서 얻어진다 수율 79.2%

[실시예 3]

27.0g(0.1몰)의 96.7% 순도를 가진 2-클로로-3,5-디니트로벤조트리플루오라이드를 50㎖의 톨루엔에 녹인 용액을 약 30℃의 온도에서 50㎖씩의 20%염화나트륨 수용액으로 2회 추출한다. 유기상을 500㎖ 용량의 둥근 플라스크에 옮기고 50㎖의 톨루엔을 첨가한다. 용액을 약 100℃에서 진공 농축시키면 오일이 얻어진다. 약 100㎖의 톨루엔에 잔류물을 녹이고 용액을 약 100℃에서 다시 진공농축한다. 건조된 잔류물에 오븐에서 미리 건조시킨 불화칼륨 30.0g(0.52몰), 100㎖의 DMF 그리고 12.0g(0.11몰)의 N-메틸아닐린을 반죽하여 첨가한다. 혼합물을 약 85-90℃까지 가온하고 그 온도에서 약 60분 동안 유지시킨다. 반응혼합물을 가스 크로마토그라피해보면 45.2%의 목적하는 생성물이 존재함이 나타난다. 혼합물에 9㎖의 피리딘과 25㎖의 DMF를 섞은 용액을 약 60분 걸려 85-90℃에서 적가한다. 혼합물을 가스 크로마토그라피 해보면 86.7%의 목적하는 생성물이 존재함이 나타난다. 혼합물을 85°-90℃에서 1시간 더 교반하면 96.4%의 목적하는 생성물이 존재함을 가스 크로마토그라피로 알 수 있다. 혼합물을 30분동안 더 규반하고 125㎖의 톨루엔과 200㎖의 증류수를 혼합물에 첨가하고 50℃까지 식힌다. 유기상을 분리하고 100㎖의 증류수로 1회, 100㎖씩의 희석 염산으로 3회, 100㎖씩의 3% 수산화나트륨 용액으로 3회, 그리고 100㎖씩의 증류수로 2회 세척한다. 유기상을 약 80℃에서 진공증발시키면 29.0g의 97.5% 순도를 지닌 N-메틸-2 ,4-디니트로-N-페닐-6-(트리플루오로메틸)벤젠아민이 오일로서 얻어진다. 수율 85.0%

[실시예 4]

27.0g(0.1몰)의 2-클로로-3,5-디니트로벤조트리플루오라이드를 100㎖의 톨루엔에 녹인 용액을 30℃에서 50㎖씩의 20% 염화나트륨 수용액으로 2회 추출한다. 유기상을 95°-100℃에서 증발시키면 오일이 얻어진다. 오일을 질소에 1시간 동안 담지시키고 약 60℃까지 가온한다. 15.0g(0.26몰)의 오븐에서 120℃에서 건조시킨 불화칼륨을 첨가하고 80㎖의 DMF와 12.0g(0.11몰)의 N-메틸아닐린을 첨가한다. 혼합물을 약 85℃까지 가온하고 이 온도에서 약 30분 동안 유지시킨 후 9㎖의 피리딘과 20㎖의 DMF를 약 85°-90℃의 온도를 유지하며 90분 동안 첨가한다. 반응혼합물을 가스 크로마토그라피하면 75%의 목적하는 생성물이 존재함이 나타난다. 혼합물을 85°-9 0℃에서 90분 동안 더 교반하면 96.8%의 생성물이 존재함이 가스 크로마토그라피로 나타난다. 반응혼합물을 85°-90℃에서 30분동안 더 교반하고 100㎖의 톨루엔과 100㎖의 물을 첨가한다. 유기상을 분리하고 100㎖의 증류수로 1회, 100㎖의 희석 염산으로 1회, 100㎖의 5% 수산화나트륨 용액으로 1회, 그리고 100㎖의 증류수로 1회 세척한다. 반응혼합물을 가스 크로마토그라피하면 98.3%의 생성물이 존재함이 나타난다. 유기상을 90℃에서 45분 동안 진공 농축 건조시키면 29.02g의 98.5%의 순도를 지닌 N-메틸-2,4-디니트로-N-페닐-6-(트리플루오로메틸)-벤젠아민이 오일로서 얻어진다. 수율 85.1%.

[실시예 5]

27.0g(0.1몰)의 2-클로로-3,5-디니트로벤조트리플루오라이드를 100㎖의 톨루엔에 녹인 용액을 50㎖의 20% 염화나트륨 수용액으로 세척한다. 유기층을 500㎖ 용량의 둥근 플라스크에 옮기고 95°-100℃에서 진공증발시키면 오일성 잔류물이 얻어진다. 이 잔류물에 오븐에서 120℃에서 1시간동안 건조시킨 15.0g(0.26몰)의 불화칼륨을 첨가한 후 반응혼합물에 80㎖의 DMF와 12.0g(0.11몰)의 N-메틸아닐린을 첨가한다. 혼합물을 85°-90℃까지 가온하고 30분 동안 온도를 유지시킨 후 이 온도에서 약 3시간 동안 교반하여 가스 크로마토그라피하면 97.9%의 목적 생성물이 존재함이 나타난다. 반응혼합물을 125㎖의 톨루엔과 100㎖의 증류수로 냉각한다. 약 35℃까지 냉각시킨 후 유기상을 분리한다. 유기층을 100㎖의 증류수 100㎖의 희석염산, 100㎖의 10% 수산화나트륨 용액 그리고 2회분의 100㎖씩의 증류수로 각각 세척하고 진공 농축시키면 31.0g의 98.5% 순도를 지닌 N-메틸-2,4-디니트로-N-페닐-6-(트리플루오로메틸)-벤젠아민이 오일로서 얻어진다. 수율 90.9%.

[실시예 6]

425㎖의 톨루엔에 115.0g(0.43몰)의 2-클로로-3,5-디니트로벤조트리플루오라이드를 녹인 용액을 약 95℃에서 진공농축한다. 잔류물에 125℃에서 12시간 동안 건조시킨 불화칼륨 62.0g(1.07몰) 340㎖의 DMF 그리고 51.0g(0.48몰)의 N-메틸아닐린을 첨가한 혼합물을 약 85°-90℃에서 약 30분 동안 가열하고, 38.5㎖의 피리딘과 85㎖의 DMF가 섞인 용액을 90분 걸려서 적가한다. 혼합물을 약 85°-90℃에서 약 3시간 동안 교반하고 525㎖의 톨루엔과 425㎖의 증류수를 첨가한다. 유기상을 분리하고 525㎖의 증류수로 세척하고 하룻밤동안 정지시킨다. 다음 유기상을 425㎖의 희석염산 425㎖의 희석 50% 수산화나트륨용액(10/1, v/v), 그리고 2회분의 450㎖씩의 증류수로 세척한다. 유기층을 1 : 1의 둥근 플라스크에 옮기고 휘발성분을 약 50℃에서 감압증발시킨다. 혼합물에 100㎖의 노말-부탄올을 첨가하여 진공증발시킨 후 385㎖의 3A 에탄올을 첨가하여 60℃까지 가온한다. 이 혼합물에 9.4g의 50% 수산화칼륨을 14㎖의 증류수에 녹인 용액을 5분 걸려 첨가한다. 약 45℃까지 식으면, 약 45분동안 25°-45℃에서 교반한 후 약 -10℃까지 냉각하여 30분 동안 방치한다. 침전 고체를 진공여과로 수집하고 50㎖씩의 에탄올/증류수(9/1, v/v)로 2회 세척하면 110.0g의 N-메틸-2,4-디니트로-N-페닐-6-(트리플루오로메틸)-벤젠아민이 얻어진다. 건조시키면 94.1g의 무게와 99+%의 순도를 갖게 된다. 수율 64.2%, mp=85°-88℃

[실시예 7]

115.0g(0.43몰)의 2-클로로-3,5-디니트로벤조트리플루오라이드를 425㎖의 톨루엔에 녹인 용액을 약 100℃에서 진공 농축시킨 잔류물에 125℃에서 건조시킨 뜨거운 불화칼륨 62.0g(1.07몰), 340㎖의 DMF 그리고 51.0g(0.48몰)의 N-메틸아닐린을 첨가한다. 혼합물을 85°-90℃에서 약 30분 동안 가열하고 30㎖의 피리딘과 85㎖의 DMF를 섞은 용액을 85°-90℃의 온도범위를 유지하며 반응혼합물에 90분 걸려 적가한다. 혼합물을 약 85°-90℃에서 약 3시간 동안 교반하고 상온에서 하룻밤 정치하여 식힌다. 이 혼합물에 425㎖의 물과 525㎖의 톨루엔을 상온에서 첨가하고 10분 동안 교반하여 분리된 유기상을 400㎖의 희석염산, 400㎖ 의 희석 수산화나트륨 용액(91/1, v/v) 그리고 2번의 400㎖씩의 5% 염화나트륨 수용액으로 세척한다. 유기상을 가스 크로마토그라피해보면 목적하는 N-메틸-2,4-디니트로-N-페닐-6-(트리플루오로메틸)벤젠아민이 99.0% 존재함을 알 수 있다. 톨루엔을 약 50℃에서 진공증발시키고 100㎖의 노말-부탄올을 잔류물에 첨가한다. 용매를 진공 농축시키고 300㎖의 3A 에탄올을 첨가한다. 약 65℃까지 가열하고 19㎖의 증류수를 적가한 혼합물을 60분 동안 식혀서 약 30℃까지 한다음 외부용 얼음/메탄올 냉각 기구로 약 -12℃까지 냉각시켜 이 온도에서 30분 동안 정치시킨다. 침전된 고체를 진공여과로 수집하고 50㎖씩의 에탄올/증류수(9/1, v/v)로 약 -10℃에서 2회 세척하여 45°-55℃에서 환기 건조시키면 132.3g 의 N-메틸-2,4-디니트로-N-페닐-6-(트리플루오로메틸)벤젠아민이 얻어진다. 수율 90.2%. 순도 99.98%. mp=85-89℃.

[실시예 8]

123.3g(0.46)몰의 2-클로로-3,5-디니트로벤조트리플루오라이드를 300㎖의 톨루엔에 녹인 용액을 약 95℃에서 진공농축시킨 뜨거운 잔류물을 약 90℃에서 건조시킨 뜨거운 불화칼륨 62.0g(1.07몰)과 혼합한다. 이 혼합물에 300㎖의 DMF 와 51.0g(0.48몰)의 N-메틸아닐닌을 첨가하고 약 85°-90℃에서 약 30분 동안 가열한 후 39㎖의 피리딘을 90분 걸려서 적가한다. 혼합물을 85°-90℃에서 약 3시간 동안 교반하고 30분 동안 약 50℃까지 식힌다. 혼합물에 250㎖의 톨루엔과 250㎖의 증류수를 첨가하고 10분 동안 교반한 후 분리 깔때기에 옮기고 반응플라스크는 50㎖의 물과 50㎖의 톨루엔으로 헹군다. 분리된 유기상층을 가스크로마토그라피해보면 원하는 N-메틸-2,4-디니트로-N-페닐-6-(트리플루오로메틸)벤젠아민이 98.5%로 존재한다 . 유기층을 분리하여 250㎖의 희석염산, 250㎖의 희석 수산화나트륨 용액, 250㎖의 5% 염화나트륨수용액 그리고 250㎖의 10% 염화나트륨 수용액으로 세척한 후 약 50°-65℃에서 진공농축하고 100㎖의 노말-부탄올을 잔류물에 첨가한다. 이 용액을 85℃ 정도에서 진공농축한 잔류물을 300㎖의 3A 에탄올에 녹이고 고형 물질들을 녹이기 위하여 환류시킨 다음 15㎖의 증류수를 첨가한다. 혼합물을 환류시키고 상온에서 75분 동안 -15℃에서 45분동안 냉각한다. 침전된 고체를 진공여과로 수집하여 50㎖씩의 에탄올/증류수(91/1, v/v)로 2회 세척하고 50℃에서 환기 건조시키면 133.32g의 99.5% 순도를 갖는 N-메틸-2,4-디니트로-N-페닐(트리플루오로메틸)벤젠아민의 얻어진다. mp=86°-89℃, 수율 85%.

[실시예 9]

121.7g(0.45몰)의 2-클로로-3,5-디니트로벤조트리플루오라이드를 275㎖의 톨루엔에 녹인 용액을 대기압하 약 115°-125℃에서 증류하여 125㎖의 톨루엔을 증류시킨 후 남은 용액을 약 95°-100℃에서 농축시키고 뜨거운 잔류물에 오븐에서 미리 건조시킨 뜨거운 불화칼륨 62.0g(1.07몰)과 51.0g(0.48몰)의 N-메틸아닐린 그리고 300㎖의 DMF를 첨가한다. 혼합물을 85°-90℃에서 30분 동안 가열하고 39㎖의 피리딘을 약 2분 걸려 신속히 첨가해 준다. 85°-90℃에서 약 4시간동안 가열해주면 목적 생성물이 81.1%존재함이 가스크로마토그라피에 의해 나타난다. 방치 냉각하고 하룻밤 교반시킨 혼합물에 250㎖의 톨루엔과 325㎖의 증류수를 첨가하여 약 38℃에서 15분 동안 교반한다. 혼합물을 분리깔때기에 옮기고 반응플라스크는 50㎖의 톨루엔으로 헹구어준다. 분리된 유기상을 250㎖의 희석 염산, 250㎖의 희석 수산화나트륨용액, 그리고 2회분의 250㎖씩의 10% 염화나트륨 수용액으로 세척한다. 500㎖ 용량의 둥근 플라스크에 옮겨진 유기상에는 생성물이 98.3% 존재함이 가스 크로마토그라피에 의해 나타난다. 용액을 약 60℃에서 진공 농축한 잔류물에 50㎖의 노말-부탄몰을 첨가하고 진공 농축하여 300㎖의 3A 에탄올을 첨가한다. 혼합물을 80℃까지 가열하고 0.1g의 50%수산화칼륨을 15㎖의 증류수에 녹인 용액을 약 2분걸려 첨가해 준다. 혼합물을 약 30℃까지 환기 냉각시킨 후 다시 약 -15℃까지 냉각하여 30분 동안 유지시킨다. 침전 고체를 진공 여과로 수집하여 50㎖ 의 에탄올/증류수(9/1, v/v)로-10℃에서 2회 세척한다. 얻어진 고체를 50°-55℃에서 건조시키면 128.5g의 99.5% 순수한 N-메틸-2 ,4-디니트로-N-페닐-b-(트리플루오로메틸)벤젠아민이 얻어진다. 수율 83.7%. mp =86°-89℃

[실시예 10]

121.7g(0.45몰)의 2-클로로-3,5-디니트로벤조트리플루오라이드를 275㎖의 톨루엔에 녹인 용액을 대기압하 130℃에서 증류한 다음 90°-100℃에서 진공증류하여 건조시킨다. 이 잔류물에 오븐에서 건조시킨 뜨거운 불화칼륨 62.0g(1.07몰), 3 00㎖의 MDF 그리고 51.0g(0.48몰)의 N-메틸아닐린을 첨가한다. 혼합물을 약 85°-90℃에서 30분 동안 가열하고 39㎖의 피리딘을 단번에 첨가한다. 혼합물을 약 85°-90℃에서 4시간 동안 가열하면 목적생성물 N-메틸-2,4-디니트로-N-페닐 -b-(트리플루오로메틸)벤젠아민이 98.3% 존재함이 가스 크로마토그라피에 나타난다. 혼합물을 약 30℃까지 식히고 300㎖의 톨루엔과 325㎖의 증류수로 냉각시킨다. 하룻밤 정치하여, 분리된 유기상을 250㎖의 희석염산, 250㎖의 희석 수산화나트륨용액 그리고 2회분의 250㎖씩의 10%염화나트륨 용액으로 세척한다. 유기상을 500㎖용량의 동근 플라스크에 옮기고 톨루엔을 65℃에서 진공농축시킨다. 잔류물을 50㎖씩의 노말-부탄올에 녹이고 80℃에서 진공농축시킨다. 상온에서 2시간 동안 식히고 약 0℃까지 45분 동안 냉각한 후 -10℃에서 20분 동안 최종 냉각한다. 진공 여과로 수집된 침전 고체를 50㎖씩의 에탄올/증류수(9/1, v/v)로 -10℃에서 2회 세척하고 50℃에서 하룻밤 건조시키면 129.3g의 99.6% 순수한 N-메틸-2,4-디니트로-N-페닐-b-(트리플루오로메틸)벤젠아민이 얻어진다. 수율 84.3%. mp=86°-89℃

Claims

무수 조건하와 N,N-디메틸포름아미드 및 피리딘 중에서

A. 구조식(Ⅱ)의 2-클로로-3,5-디니트로벤조트리플루오라이드를 불소화제로 처리하여 구조식(Ⅲ)의 2-플루오로-3,5-디니트로벤조트리플루오라이드를 제공하고 ;

B. 2-플루오로-3,5-디니트로벤조트리플루오라이드를 구조식(Ⅳ)의 N-메틸아닐린과 반응시켜서, 구조식(Ⅰ)의 N-메틸-2,4-디니트로-N-페닐-6-(트리플루오로메틸)벤젠아민을 제조하는 방법.