KR920008614B1

KR920008614B1 - S-치환된 이소티오우레아의 제조방법

Info

Publication number: KR920008614B1
Application number: KR1019850006893A
Authority: KR
Inventors: 이. 재크먼 데니스; 비. 웨스트팔 디트마르
Original assignee: 모베이 코오포레이션; 레이 더블유. 브라운
Priority date: 1985-09-20
Filing date: 1985-09-20
Publication date: 1992-10-02
Also published as: KR870003076A

Abstract

내용 없음.

Description

S-치환된 이소티오우레아의 제조방법

본 발명은 티올을 티오에테르로 전환시키는 방법, 특히 출발물질이 티오우레아인 경우의 전환 방법에 관한 것이다.

미합중국 특허 제3,671,523에는 하기 구조식(A)의 매우 유효한 선택적 제초제가 기술되어 있다.

이 화합물(A)는 3-위치에 -SH 라디칼을 갖는 상응하는 화합물을 메틸 브로마이드 또는 메틸 요오다이드와 같은 메틸화제(단, 메틸 클로라이드를 사용하면 수율이 훨씬 낮다)로 메틸화시켜 제조한다. N-2 원자에 약간의 메틸화가 일어나면서도 반응은 잘 진행되기는 하지만, 메틸 브로마이드 및 요오다이드는 비교적 고가이다.

미합중국 특허 제4,457,774호에는, 메틸 브로마이드 및 요오다이드 보다 훨씬 더 고가인 에틸 브로마이드 및 요오다이드를 사용하여, 역시 선택적 제초제인 하기 구조식(B)의 화합물을 제조하는 유사한 방법이 기술되어 있다.

본 분야의 선행기술에는, 3-위치에 S-알킬 치환체를 갖고 4- 및 6-위치에 다른 치환체를 갖는 여러가지 다른 트리아지논이 발표되었지만, 실제로 경제적인 문제에 있어서 이들은 고가의 알킬화제를 상응하는 3-티올과 반응시켜 제조된다.

따라서 본 발명의 목적은 S-치환된 이소티오우레아를 간단하고 저렴한 방법으로 제조하려는 것이다.

또한 본 발명의 상기의 목적은 상응하는 머캅탄으로부터 저렴한 방법으로 티오에테르를 제조하고자 하는 것이다.

본 발명의 상기의 목적 및 다른 목적, 및 본 발명의 잇점은, 구조식(IV)의 티오우레아를

-활성화 알킬 할라이드와 반응시켜 이소티오우레아를 생성시킨 다음에, 일반식 R¹SH의 머캅탄과 반응시켜 에테르 라디칼을 치환시킴을 특징으로 하여 일반식(II)의 작용기를 갖는 상응하는 S-치환된 이소티오우레아를 제조하는 본 발명의 방법에 따라 실현된다.

본 반응과정은 하기 반응도식으로 도시될 수 있다.

상기 일반식에서 X는 할라이드, 특히 클로라이드와 브로마이드이고, A는 직접 결합 또는, 바람직하게는 CH₂이고, Y는 카복실, 아실, 니트로, 시아노, 설포닐, 설피닐, 트리플루오로메틸과 같은 활성화(전자 구인성)그룹, 또는 기타 전자적으로 유사한 라디칼이며, 유리하게는 R¹이 알킬, 알케닐, 아릴 또는 아르알킬라디칼, 또는 바람직하게는 탄소원자 12개 까지, 특히 4개 까지를 함유하는 지방족 라디칼이다.

본 방법은 특히는 헤테로사이클릭 환을 갖는 출발 물질, 특히는 티오우레아 구조가 환의 일부가 되는 화합물, 예를들면 적절한 치환된 피리미딘(우라실), 1,3,5-트리아진 등의 화합물에 적용될 수 있다. 그러나 가장 바람직한 출발물질은 하기 일반식(V)의 화합물이다.

상기 식에서, R²는 알킬, 알케닐, 아릴 또는 아르알킬라디칼이고; R³는 알킬, 아미노 또는 알킬리덴이미노라디칼이다.

상기 일반식(V) 화합물중에서 R²가 탄소수 12까지의 알킬 또는 알케닐 라디칼, 또는 페닐라디칼이고, R³는 NH₂라디칼, 또는 탄소수 12까지의 알킬, 알케닐, 아릴, 아르알킬, 디알킬아미노, 알케닐아미노 또는 아릴아미노라디칼인 화합물이 특히 바람직하고, 더욱 특히는 R²가 탄소수 6까지의, 측쇄 알킬라디칼, 예를들면 3급-부틸, 플루오로-또는 클로로-3급-부틸 및 4급 탄소 원자를 함유하는 측쇄 펜틸이고, R³는 NH₂또는 탄소수 4까지의 알킬, 알킬아미노 또는 디알킬아미노이며 특히는 NH₂또는 메틸인 화합물이 바람직하다.

유리하게 본 반응의 두 단계는, 모두 용매중에서 촉매 존재하에 부산물인 HSAY는 추출에 의해 제거하면서 수행한다.

반응온도는 사용된 용매에 따라 실온 또는 그 이하의 온도로부터 비점까지의 범위이나 바람직하게는 약 3 내지 100℃이다.

적절한 용매로는 톨루엔, 할로겐화 탄화수소 등의 불활성 유기용매가 포함되나, 시약 또는 최종 생성물이 수용성인 경우에는(예를 들어 알칼리 존재하의 클로로 아세트산), 물을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 반응물은 화학량론적 양으로 사용할 수 있지만, 반응물중의 어느 하나, 바람직하게는 덜 고가인 반응물을 대과량으로 사용하여 반응을 완결시킬 수도 있다.

티오우레아와 클로로아세트산을 사용하는 반응은 하기 반응도식으로 도시될 수 있다.

제1단계에서 클로로아세트산을 나트륨염으로 전환되고 티올은 나트륨염으로 전환된다. 제2단계에서는 화합물(1)(수용성)이 일반식 R¹SH의 화합물(수 불용성)과 반응하여 화합물(II)(수 불용성-과량의 R¹SH존재하에서 수용성) 및 (III)(수용성)을 생성한다. 반응은 가역적이나(II) 와 (III)의 용해도가 다르기 때문에 정방향으로 진행한다. (III)은 물로 추출하여 제거한다.

반응은 수산화나트륨 2당량을 필요로 하고, 제2단계에서는 바람직하게는, pH 9를 유지시키기 위해 그 이상을(~0.3몰) 필요로 한다. 이것은 반응이 일어나도록 하는데 필수적인 것은 아니지만, 수율 및 순도에 유리하게 작용한다. 이 경우 부산물(III)은 실제로 HSCH₂COONa와 NaSCH₂COONa의 혼합물이다. 또한 높은 pH는 R¹SH가, 화합물(I)과 반응하여 생성물을 형성시키는 것으로 예상되는 R¹SNa로 전환되도록 하기때문에 반응에 도움이 된다.

제1단계에서는 다양한

-활성화 할라이드가 이소티오우레아의 생성에 사용될 수 있는데, 예를 들어 시아노겐 클로라이드, 브로모니트로메탄, 클로로디메틸 설폰, 클로로아세톤, 4-니트로벤질 클로로라이드, 2,4-디니트로벤질-클로라이드 등이 있다.

그러나, 브로모아세트산, 특히 클로로아세트산이 매우 바람직하다. 왜냐하면 이들은 아테르화 반응에서, 우레아 질소원자를 다양한 정도로 바람직하지 않게 에테르화하는 다른 시약에 비해 특별히 선택적인 것으로 입증되었기 때문이다. 예를들면 제1단계 에테르화 반응에서, 여러 알킬화제에 의한 바람직하지 않은 n-알킬화 %(바람직한 S-알킬화를 100%로 표시한 나머지)는 다음과 같다;

티오우레아의 활성화 클로라이드의 반응은 경우에 따라 수용액중에서, 가능하게는 pH를 조절하여 용해도를 확립하여(예를들면 알킬리 용액중의 클로로아세트산) 수행될 수 있다. 본 반응은 소량의 블롬화나트륨의 존재로 인해 가속화될 수 있는데, 브롬화나트륨은 명백히 촉매적으로 작용하고 어떠한 적절한 단계에서(예를들어 에테르화 반응 이후 또는 에테르 상호치환 반응 이후)회수 될 수 있다.

본 발명은 하기 실시예에서 예시한 화합물 외에 추가로 다음의 화합물을 제조하는데 특히 유용하나, 이들로 제한되는 것은 아니다.

4-아미노-3-메틸티오-6-3급-부틸-1,2,4-트리아진-5-온; 4-아미노-3-에틸티오-6-3급-부틸-1,2,4,-트리아진-5-온; 1-아미노-6-에틸티오-3-(2,2-디메틸프로필)-1,3,5-트리아진-2,4-(1H,3H)-디온; 4-아미노-6-클로로-3급-부틸-3-프로파르길티오-1,2,4-트리아진-5-온; 4-아미노-6- 플루오로-3급-부틸-3-알릴티오-1,2,4-트리아진-5-온; 4-아미노- 6-플루오로-3급 -부틸 -3-메틸티오-1,2,4-트리아진-5-온; 4-아미노-6-(1,1-비스-플루오로메틸- 에틸)-3-부텐-2-일티오-1,2,4-트리아진-5-온; 4-아미노-6-에톡시 -3급-부틸 -3-프로파르길티오-1,2,4-트리아진-5-온; 6-(2,3-디메틸-부트-2-일)-4-메틸-3-메틸티오-1,2,4-트리아진-5-온; 4-아미노-6-시클로부틸-3-메틸티오-1,2,4-트리아진-5-온; 6-시클로부틸-4-이소프로필리덴아미노-3-메틸티오-1,2 ,4-트리아진-5-온.

본 발명은 하기에 예시된 실시예를 참고로 더 구체적으로 설명되며, 본 실시예에서 모든 부는 달리 설명이 없는 한 중량부이다.

[실시예]

4-아미노-6-3급-부틸-3-머캅토-1,2,4-트리아진-5-온 200g(1몰), 몰 200ml, 브롬화나트륨 20.6g(0.2몰), 클로로아세트산 108g(1.14몰)의 혼합물을 교반하고 pH 9.5가 될때까지 25% 수산화나트륨으로 처리한다. 그후 용액을 교반하고 반응이 완결될때까지(보통 3내지 5시간) pH를 9.5로 유지하면서 50℃로 가열한다. 30℃ 이하로 냉각한 후 에틸 머캅탄 372g(6몰)을 가하여, 박층 크로마토그래피로 확인하면서 중간체인 4-아미노-6급-3급-부틸-3-카복시메틸-1,2,4-트리아진-5-온이 완전히 반응할때까지(보통 3 내지 5시간)pH 9 내지 9.5에서 혼합물을 교반 및 환류시킨다.

다음에 상부의 유기층을 분리하여 물 200 내지 300ml와 혼합하고 증류에 과잉의 에틸 머캅탄을 회수한다. 4-아미노-6-3급 -부틸-3-에 틸티오-1,2 ,4-트리아진-5-온의 수성 현탁액을 여과하여 순도 98 내지 99%의 생성물을 약 95%이 수율로 수득한다.

본 명세서 및 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것이지 제한하려는 것은 아니며 본 발명의 의의 및 범주 내에서 다른 태양들은 본 분야의 전문가들에 의해 제안될 것이다,

Claims

구조식(IV)의 작용기를 갖는 티오우레아를 에테르화제와 반응시켜 H를 R¹으로 치환하여 일반식(II)의 작용기를 갖는 S-치환된 이소티오우레아를 제조하는 방법에 있어서, 반응을 두단계로 수행하는데, 즉 제1단계에서는 티오우레아 출발물질을 일반식(VI)의
-활성화 에테르화제와 반응시켜 일반식(VII)의 에테르를 생성시키고, 제2단계에서는 일반식(VII)의 에테르를 일반식(VIII)의 화합물과 반응시킴을 특징으로 하는 방법 :

상기 식에서, R¹은 알킬, 알케닐, 아릴 또는 아르알킬라디칼이고, X는 할로겐이며, A는 직접 결합 또는 CH₂이고 Y는 전자 구인성 그룹이다.
제1항에 있어서, 제1단계에서의 에테르화제가
-활성화 알킬 할라이드인 방법.
제1항에 있어서, 출발물질이 하기 일반신(V)의 화합물인 방법.

상기 식에서, R²는 알킬, 알케닐, 아릴 또는 아르알킬라디칼이고, R³는 알킬, 아미노 또는 알킬리덴아미노 라디칼이다.
제3항에 있어서, R²가 할로겐 및/또는 C1_-4알콕시에 의해 임의로 치환된 탄소수 6까지의 알킬라디칼 또는 페닐이고, R³는 아미노 라디칼 또는 탄소수 6까지의 알킬, 알킬아미노, 디알킬아미노 또는 알킬리덴이미노 라디칼인 방법,
제4항에 있어서, XAY 가 클로로아세트산 또는 브로모아세트산이고, R²는 각각 임의로 할로겐 원자를 함유하는, 탄소수 6까지의 측쇄알킬 또는 페닐이며, R³는 메틸 또는 아미노일 방법.
제5항에 있어서, R¹이 C₂H₅이고, R²는 C(CH₃)₃이며, R³는 NH₂인 방법.
제1항에 있어서, 제1단계를 알킬리성 조건하의 물중에서 수행하는 방법.
제7항에 있어서, 브롬화나트륨이 촉배로서 사용되는 방법.
제1항에 있어서, 제2단계 반응온도 중 또는 반응완결 후에 일반식 HSAY의 부산물을 물로 추출하여 주생성물로부터 제거하는 방법.
제1항에 있어서, 제2단계를 알칼리금속 수산화물 또는 수산화암모늄, 아민, 알칼리성 이미드, 알칼리 금속 알칼리성염 또는 4급 수산화암모늄을 함유하는 촉매 존재하에서 수행하는 방법.