KR900007370B1

KR900007370B1 - 2,4-디브로모-5-플루오르벤조산 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR900007370B1
Application number: KR1019870012142A
Authority: KR
Inventors: 최중권; 홍성엽; 이영수; 구본암
Original assignee: 한국화학연구소; 채영복; 제일제당주식회사; 손영희
Priority date: 1987-10-30
Filing date: 1987-10-30
Publication date: 1990-10-08
Also published as: KR890006557A

Abstract

내용 없음.

Description

2,4-디브로모-5-플루오르벤조산 및 그 제조방법

본 발명은 다음 구조식(I)로 표현되는 2,4-디브로모-5-플루오르벤조산 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 의한 구조식(I)의 화합물은 공지의 화합물인 2,4-디클로로-5-플루오르벤조산과 마찬가지로 강력한 항박테리아 화합물 및 의학적 화합물을 합성하는데 있어서 중요한 중간 화합물이다.

일반적으로 이미 공지된 화합물인 2,4-디클로로-5-플루오르벤조산을 공업적으로 제조하는데는 상당한 문제점이 있는 것으로 알려져 있다. 그 대표적인 방법으로는 DE 3142856과 DE 3301868의 방법을 들수 있다.

즉, DE 3142856에서는 2,4-디클로로-5-플루오르벤조산을 제조하기 위하여 중간체인 2,4-디클로로-5-플루오르톨루엔을 25기압의 고압하에서 3-아미노-4,6-디클로로톨루엔으로 부터 탈아조반응시켜 얻기때문에 공업화 하기에는 상당한 어려움이 있고, DE 3301868에서는 본 발명의 화합물(I)을 제조하는데 필요한 중간화합물인 2,4-디브로모-5-플루오르톨루엔을 3-플루오르톨루엔에 발연황산과 브롬을 사용하여 제조하는 기술을 기재한바 있으나, 여기에서의 발연황산 사용은 얻어지는 2,4-디브로모-5-플루오르톨루엔의 순도를 높이기 위해 사용한 것으로 총수율면에 미치는 영향은 전혀 없었다.

따라서 본 발명에서는 상술한 바와 같이 공지의 화합물인 2,4-디클로로-5-플루오르벤조산을 공업화 하기에는 상당한 어려움이 수반되기 때문에 일정한 순도이상의 중간 화합물인 신규한 구조식(I)의 화합물 및 이를 제조하는 방법을 제공하므로써 강력한 항박테리아 화합물과 기타 의학적 화합물을 합성하는데 기여하는 것이다.

본 발명에 의한 구조식(I)의 화합물은 대별하여 다음과 같이 2가지의 방법으로 제조된다.

즉, 첫번째의 방법을 상기한 반응도식에 따라 좀더 구체적으로 기술하면 구조식(II)의 3-플루오르톨루엔을 30-130℃에서 브롬과 철을 사용하여 반응후 감압 증류하여 구조식(Ⅲ)의 2,4-디브로모-5-플루오르톨루엔을 얻고 여기에 자외선을 조사하면서 100-160℃에서 브롬과 반응시켜 구조식(Ⅳ)의 3-플루오르-α, α, 4, 5-테트라브로모톨루엔을 얻은 다음, 더이상의 정제없이 그대로 95% 황산중에서 40-100℃의 온도로 가수분해하여 구조식(V)의 2,4-디브로모-5-플루오르벤즈알데히드를 얻은후 이를 헥산으로 세척하여 순수한 구조식(V)의 화합물을 얻고 이를 실온에서 존스시약(삼산화크롬아세튼시약)과 반응시켜 구조식(I)의 목적화합물을 얻는 것이다. 이 방법중 구조식(II)의 화합물로부터 구조식(Ⅲ)의 화합물을 얻는 공정에서는 철이외에 알루미늄과 같은 금속촉매의 사용이 가능하며 용매는 필요가 없다.

두번째의 방법은 첫번째의 방법에서와 같이 구조식(Ⅲ)의 2,4-디브로모-5-플루오르톨루엔을 제조하고 이를 물과 피리딘의 혼합용액중에서 산화제로 과망간산칼륨이나 중크롬산칼륨으로 50-120℃에서 16-72시간 반응시켜 비교적 간편하게 구조식(I)의 화합물을 얻는 것이다.

상술한 두가지의 방법으로 제조된 구조식(I)의 화합물은 모두 순도가 높은 물질로 이를 중간체로 하여 다른 의학적 화합물을 제조하는데 적합한 것으로 다음의 실시예에서 본 발명을 좀더 구체적으로 설명한다.

실시예 1 :

2,4-디브로모-5-플루오르톨루엔의 제조

3-플루오르톨루엔 130g에 13g의 철을 혼합한후 40℃에서 70ml의 브롬을 가하고 반응화합물을 100℃의 온도로 상승시킨 다음, 다시 60ml의 브롬을 가하였다. 강한 교반을 행하면서 반응혼합물을 100℃에서 2시간동안 가열한후 실온으로 냉각하고 석유에테르 300ml를 가하여 감압 여과한 다음, 여과액을 물 100ml로 1차 세척한후 에테르층은 무수망초로 건조하여 감압여과 하므로써 제거하였다. 얻어진 액체층을 감압 증류(75℃ 0.06torr)하여 표제의 화합물 198g(수율 62.5%)을 얻었다.

실시예 2 :

3-플루오르-α, α, 4, 5-테트라브로모톨루엔의 제조.

2,4-디브로모-5-플루오르톨루엔 130g에 자외선을 조사하면서 140-150℃에서 57ml의 브롬을 1.5시간에 걸쳐 가한후 상기 온도에서 2시간동안 추가로 자외선을 조사하고 실온으로 냉각하였다. 여기에 200ml의 디클로로메탄을 가하고 혼합한후 포화 Na₂S₂O₃수용액 100ml씩으로 2회 세척하고 다시 100ml의 물로 세척하였다. 유기층에 무수 망초를 가하여 건조시킨후 감압여과하고 감압하에서 디클로로메탄을 제거하여 표제의 화합물 205g(수율 99.3%)을 정제 없이 얻었다.

실시예 3 :

2,4-디브로모-5-플루오르벤즈알데히드의 제조

3-플루오르-α, α, 4, 5-테트라브로모톨루엔 4.42g에 95% 황산용액 10ml를 가한다음, 60℃의 물중탕에서 6시간 동안 교반하였다. 실온으로 냉각후 디클로로메탄 20ml를 가하고 황산층을 제거한후 물 20ml로 세척하고 다시 10% Na₂S₂O₃수용액 10ml로 세척하였다. 유기층은 무수망초로 건조후 감압여과하고 감압하에서 용액을 제거한 다음, 헥산으로 재결정하여 고체인 표제의 화합물 2.17g(수율 74.2%)을 얻었다. 융점66-68℃

IR(KBr,cm^-1) : 1710,1585

NMR(CDCl₃) : 7.55-7.9(dd,2H), 10.15-10.20(d,1H)

실시예 : 4

2,4-디브로모-5-플루오르벤조산의 제조

2,4-디브로모-5-플루오르벤즈알데히드 10g과 아세톤 100ml의 혼합용액을 강하게 교반하면서 8N의 존스시약 10ml를 가하였다. 실온에서 30분간 교반후 아세톤 200ml를 가하고 여과 하였다. 아세톤을 감압하에서 제거한후 디클로로메탄 200ml를 가하고 물 200ml로 세척하였다. 무수망초로 건조시킨 후 감압하에서 여과하고 용매를 제거하여 얻어지는 고체를 벤젠으로 재결정하여 표제의 화합물 8.7g(수율 82.4%)을 얻었다. 융점 140-142℃

IR(KBr,cm^-1) : 1720,1590,1545

NMR(CDCl₃) : 7.75-7.95(dd,2H), 10.7-10.1(S,1H)

실시예 5 :

2,4-디브로모-5-플루오르벤조산의 제조

3-플루오르-α,α,4,5-테트라브로모톨루엔 205g에 95% 황산용액 400ml를 가하고 60℃의 물중탕에서 6시간 교반하고 실온으로 냉각한 다음, 디클로로메탄 300ml를 가하여 황산층을 제거하였다.

물 100ml로 세척하고 다시 포화 Na₂S₂O₃수용액 100ml로 세척한후 무수망초로 건조하고 용매를 감압여과한 유기층에서 감압하여 제거 하였다. 이때 얻어진 2,4-디브로모-5-플루오르벤즈알데히드를 정제하지 않고 그대로 아세톤 300ml에 가한후 8N 존스시약 62ml를 실온에서 1시간에 걸쳐 가하고 추가로 2시간 교반 하였다. 여과하여 고체를 제거한후 감압하에서 아세톤을 제거 하였다. 얻어진 고체에 10% NaOH 수용액을 가하여 pH를 10부근으로 조절하고 여기에 물 100ml와 디클로로메탄 300ml를 가하여 유기층을 제거한후 수용액층에 진한 염산을 가하여 pH를 1부근으로 하였다. 생성되는 고체를 여과한후 진공건조기에서 100℃로 일야 건조 하였다. 이 고체를 다시 벤젠으로 재결정하여 표제의 화합물 79.5g(수율 55.4%)을 얻었다.

실시예 6 :

2,4-디브로모-5-플루오르벤조산의 제조

피리딘 100ml와 물 200ml의 혼합용액에 2,4-디브로모-5-플루오르톨루엔 20g, 과망간산칼륨 23.5g을 가하고 가온하여 24시간 환류시킨후 여별하고 여액을 취한다음 증류하여 피리딘을 제거한후 10%염산용액을 가하여 산성화하고 얻어진 고체를 여과, 건조하여 표체의 화합물 11.2g(수율 50.4%)을 얻었다.

실시예 7 :

2,4-디브로모-5-플루오르벤조산의 제조

물 200ml에 2,4-디버로모-5-플루오르톨루엔 20g과 과망간산칼륨 23.5g을 넣고 가온하여 32시간 환류시킨후 여별하고 여액을 취한후 증류하므로써 피리딘을 제거한 다음, 10% 염산용액을 가하여 산성화하고 생성된 고체를 여과, 건조하여 표제의 화합물 9.6g(수율 42.3%)을 얻었다.

실시예 8 :

2,4-디브로모-5-플루오르벤조산의 제조

2,4-디브로모-5-플루오르톨루엔 5g, 중크롬산칼륨 7.73g 및 물 20ml의 반응혼합물에 95% 황산 11ml를 서서히 적가한 다음, 가온하여 20시간 환류시키고 냉각하여 여과한후 생성된 고체를 5% 수산화나트륨용액에 용해하여 다시 여과하고 10% 염산용액으로 산성화하여 생성된 고체를 여과후, 물 20ml로 세척하고 건조하여 표제의 화합물 2.3g(수율 42%)을 얻었다.

Claims

다음 구조식(I )로 표현되는 2,4-디브로모-5-플루오르벤조산.
구조식(II)의 3-플루오르톨루엔으로부터 구조식(Ⅲ)의 2,4-디브로모-5-플루오르톨루엔을 얻고 여기에 자외선을 조사하면서 브롬을 가하여 구조식(Ⅳ)의 3-플루오르-α,α,4,5-테트라브로모톨루엔을 얻고 이를 황산으로 가수분해하여 구조식(V)의 2,4-디브로모-5-플루오르벤즈알데히드를 얻은 다음, 존스시약(삼산화크롬아세톤시약)과 반응시켜 구조식(I)의 화합물을 제조함을 특징으로 하는 2,4-디브로모-5-플루오르벤조산의 제조방법.
구조식(II)의 3-플루오르톨루엔으로부터 구조식(Ⅲ)의 2,4-디브로모-5-플루오르톨루엔을 제조한 다음, 이를 과망간산칼륨이나 중크롬산칼륨으로 직접 산화하여 구조식(I

)의 화합물을 제조함을 특징으로 하는 2,4-디브로모-5-플루오르벤조산의 제조방법.