KR102273140B1 - 할로케톤의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 할로케톤의 신규 제조방법을 설명한다.

Description

할로케톤의 제조방법{Method for producing halogen ketones}
본 발명은 할로케톤의 신규 제조방법에 관한 것이다.
할로케톤, 예를 들어 디플루오로아세톤 및 트리플루오로아세톤은 생물학적 활성 화합물의 제조에 있어 중요한 중간체이다: WO 2009/000442호.
디플루오로아세톤 또는 트리플루오로아세톤은 예를 들어 디플루오로아세테이트 또는 트리플루오로아세트산 및 메틸마그네슘 브로마이드로부터 제조될 수 있다 (Isr. Journal of Chemistry, 1999, 39, 155). 그러나 수율은 디플루오로아세톤의 경우 47%에 불과하며, 트리플루오로아세톤의 경우는 56%이다.
디- 및 트리플루오로아세톤은 또한 20% 강도의 황산의 존재하에 트리플루오로아세토아세테이트의 절단에 의해 제조될 수도 있다 (Tetrahedron 1964, 20, 2163). 이 반응의 단점은 부식 없이 반응의 수행이 가능한 구조의 적합한 물질을 발견하는 것이 어렵다는 것이다. 여기서, 부식을 유발하는 성분은 황산뿐만 아니라 유리된 불화물이다. 이 조합은 강판 에나멜, 스테인레스 스틸 및 하스텔로이(Hastelloy) 탱크의 사용을 불가능하게 한다.
EP0623575 (B1)호는 촉매량의 오늄염의 존재하에 카르복실산과 케토에스테르의 반응에 의한 케톤의 합성을 기술한다:
Figure 112016032470681-pct00001
이 방법은 비경제적이다: CF3COOH와 같은 카르복실산이 추가로 필요하다. 또한, 생성물의 정제 문제를 일으키는 에스테르가 형성된다.
상술한 종래 기술의 관점에서 본 발명에서 다루고자 하는 문제는 상기 언급된 단점을 가지고 있지 않고 따라서 할로케톤을 고수율로 제공하는 방법을 제공하는 것이다.
상술한 문제는 화학식 (II)의 케토에스테르를 인산의 존재하에서 절단시키는 것을 특징으로 하는, 화학식 (I)의 할로케톤을 제조하는 신규 방법에 의해 해결되었다:
R1COCH3 (I)
R1COCH2COOR2 (II)
상기 식에서,
R1은 할로알킬이고,
R2는 알킬 또는 벤질이다.
놀랍게도, 화학식 (I)의 할로케톤은 본 발명의 조건하에서 강력한 부식 반응 조건없이 우수한 수율 및 고순도로 수득되며, 따라서 선행기술에 기재된 제조방법의 상기 단점을 극복하였다.
화학식 (I) 및 (II)의 화합물의 라디칼이 다음과 같이 정의되는 본 발명에 따른 방법이 바람직하다:
R1은 CF3, CF2H, CF2Cl로부터 선택되고;
R2는 메틸, 에틸, n-프로필, 벤질로부터 선택된다.
화학식 (I) 및 (II)의 화합물의 라디칼이 다음과 같이 정의되는 본 발명에 따른 방법이 특히 바람직하다:
R1은 CF2H이고;
R2는 메틸, 에틸로부터 선택된다.
일반 정의
할로알킬: 1 내지 6개 및 바람직하게는 1 내지 3개의　탄소 원자를 가지며, 이들 그룹에서 수소 원자 중 일부 또는 전부가 상기 언급된 바와 같은 할로겐 원자에 의해 대체될 수 있는 직쇄 또는 분지형 알킬기, 예를 들어 (한정적이지 않음) C1-C3-할로알킬, 예컨대 클로로메틸, 브로모메틸, 디클로로메틸, 트리클로로메틸, 플루오로메틸, 디플루오로메틸, 트리플루오로메틸, 클로로플루오로메틸, 디클로로플루오로메틸, 클로로디플루오로메틸, 1-클로로에틸, 1-브로모에틸, 1-플루오로에틸, 2-플루오로에틸, 2,2-디플루오로에틸, 2,2,2-트리플루오로에틸, 2-클로로-2-플루오로에틸, 2-클로로-2-디플루오로에틸, 2,2-디클로로-2-플루오로에틸, 2,2,2-트리클로로에틸, 펜타플루오로에틸 및 1,1,1-트리플루오로프로프-2-일.
알킬기는 본 발명의 목적상 선형, 분지형 또는 환형 포화 탄화수소기이다. 정의 C1-C12 알킬은 알킬기에 대해 본원에서 정의된 가장 넓은 범위를 포괄한다. 특히 이 정의는 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸 및 t-부틸, n-펜틸, n-헥실, 1,3-디메틸부틸, 3,3-디메틸부틸, n-헵틸, n-노닐, n-데실, n-운데실 또는 n-도데실을 포함한다.
방법 설명
반응식 1:
Figure 112016032470681-pct00002
출발 화합물로서 사용되는 화학식 (II)의 케토에스테르 화합물은 공지되었고 시판되고 있다. 본 발명에 따른 반응 동안 온도는 20 ℃ 내지 200 ℃의 범위, 바람직하게는 70 ℃ 내지 130 ℃의 범위이다.
본 발명에 따른 방법은 임의로 연속 작업으로 행해질 수 있다.
H3PO4의 양은 화학식 (I)의 화합물 1몰에 대해 5 내지 500 g, 바람직하게는 20 내지 350 g이다. 생성물이 분리되면 H3PO4는 정제없이 재사용된다. 적어도 5회의 이러한 사이클이 수율 저하 없이 가능하다. H3PO4 수용액을 사용하는 것이 바람직하다. H3PO4의 농도는 20 내지 85%, 바람직하게는 85%이다. 70 내지 85% 함유량의 공업용 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 폴리인산을 사용하는 것도 가능하다. 반응은 임의로 클로로벤젠, 톨루엔과 같은 불활성 용매 중에서 수행된다. 이 방법에 대해 건축 유리와 금속 재료의 부식은 관찰되지 않았다.
실시예 1
디플루오로아세톤 HCF 2 COCH 3
H3PO4 (85% w/w) 150 ㎖를 먼저 증류 브릿지를 구비한 250 ㎖의 다구 플라스크에 충전하고, 100 ℃ 내지 105 ℃까지 가열하였다. 순도 91% w/w의 에틸 디플루오로아세토아세테이트 (0.720 mol) 132 g을 시린지 펌프로 3 시간에 걸쳐 첨가하였다. 비점 40 내지 60 ℃의 증류물을 5 시간 내에 연속 제거하였다. 5 시간 후에 반응이 완료되었다. 총 75 g의 투명한 무색 액체를 수집하였다.
(19F NMR에 의해 결정된) 분획의 조성은 다음과 같다:
70% w/w HCF2COCH3
11% w/w HCF2C(OH)2CH3 수화물
14% w/w HCF2C(OEt)(OH)CH3 모노케탈
혼합물은 정제 없이 추가 사용될 수 있다. 필요에 따라, 추가 정제를 위해서 H3PO4에 대해 제2 증류가 행해질 수 있다. 수화물 및 모노케탈을 동시에 절단하고 디플루오로아세톤으로 변환시켰다.
H3PO4 5 g을 사용하여 증류 후 95% 내지 96% 순도의 디플루오로아세톤 (HCF2COCH3) 67 g을 수득하였다. 수율은 94% 내지 95%이다.

Claims (6)

  1. 화학식 (II)의 케토에스테르를 인산의 존재하에 카르복실산의 첨가 없이 절단시키는 것을 특징으로 하는, 화학식 (I)의 할로케톤의 제조방법:
    R1COCH3 (I)
    R1COCH2COOR2 (II)
    상기 식에서,
    R1은 할로알킬이고,
    R2는 알킬 또는 벤질이다.
  2. 제1항에 있어서,
    R1은 CF3, CF2H, CF2Cl로부터 선택되고;
    R2는 메틸, 에틸, n-프로필, 벤질로부터 선택되는 것을 특징으로 하는,
    방법.
  3. 제1항에 있어서,
    R1은 CF2H이고;
    R2는 메틸, 에틸로부터 선택되는 것을 특징으로 하는,
    방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 70 ℃ 내지 130 ℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 연속 작업으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 삭제
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