KR20030033507A

KR20030033507A - 피페타네이트 알킬 할라이드의 제조방법

Info

Publication number: KR20030033507A
Application number: KR1020010065510A
Authority: KR
Inventors: 김영배; 이정권; 최선희
Original assignee: 동방미래화학주식회사
Priority date: 2001-10-23
Filing date: 2001-10-23
Publication date: 2003-05-01

Abstract

본 발명은 피페타네이트 일수화물을 진공 건조를 하거나, 염산 피페타네이트를 알칼리로 처리한 후 수층을 유기용매로 추출한 다음 유기층을 황산나트륨으로 건조하고 용매를 감압농축하여 제조된 피페타네이트 무수물을 유기용매의 존재하에서 알킬 할라이드와 반응시켜 하기 화학식 (Ⅰ)의 피페타네이트 알킬 할라이드를 제조하는 방법에 관한 것이다.

상기식에서,

R은 탄소수가 1 내지 5개인 알킬기이고, X는 할로겐 원자이다.

Description

피페타네이트 알킬 할라이드의 제조방법{Process for preparation of pipethanate alkyl halides}

본 발명은 진경제뿐만 아니라 강한 산동제로 유용한 하기 화학식 (Ⅰ)로 표시되는 피페타네이트 알킬 할라이드의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 피페타네이트 일수화물을 진공 건조를 하거나, 염산 피페타네이트를 알칼리로 처리한 후 수층을 유기용매로 추출한 다음 유기층을 황산나트륨으로 건조하고 용매를 감압농축하여 제조된 피페타네이트 무수물을 유기용매의 존재하에서 알킬 할라이드와 반응시켜 하기 화학식 (Ⅰ)의 피페타네이트 알킬 할라이드를 제조하는 방법에 관한 것이다.

상기식에서, R은 탄소수가 1 내지 5개인 알킬기이고, X는 할로겐 원자이다.

페타네이트 염산염과 같은 에스테르의 염산염은 1∼2% 수용액으로 처리했을 때 녹지 않는 경우가 있다. 이와 같이 수용액에 잘 용해가 되지 않는 피페타네이트 염산염과 같은 에스테르의 염산염은 에스테르의 메타브로미드 형태를 가지면 수용액에 좀더 잘 용해된다. 더구나 피페타네이트 염산염으로 이루어진 에스테르의 4차 아민 염산염 화합물은 피페타네이트 염산염으로 이루어진 에스테르의 3차 아민 염산염에 비하여 약효가 뛰어나고 자극성이 적다.

본 발명 출원전 공지문헌[J. Am. Chem. Soc, 64권, 428∼431 (1942)]에는 벤질릭산의 칼륨염 또는 벤질릭산과 치환된 알킬 할라이드를 이소프로판올에서 반응시켜 피페타네이트 염산염과 같은 에스테르의 염산염을 합성하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 상기 공지문헌[J. Am. Chem. Soc, 64권, 428∼431 (1942)]에는 염산 피페타네이트를 알칼리로 처리하여 피페타네이트 일수화물을 얻은 다음 상기 피페타네이트 일수화물를 에탄올 중에서 메틸 브로미드와 실온에서 반응시켜 피페타네이트 메틸 브로미드를 합성하는 방법이 공지되어 있다.

그러나, 피페타네이트 일수화물과 알킬 할라이드를 반응시켜 피페타네이트 알킬 할라이드의 4차염을 제조하는 방법은 반응이 잘 진행되지 않고 수율도 저조하여 좋은 결과를 얻지 못하는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 피페타네이트 일수화물을 사용하여 피페타네이트 알킬 할라이드의4차염을 제조하는 방법에서 발생하는 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 피페타네이트 일수화물 대신에 피페타네이트 무수물을 사용하여 피페타네이트 알킬 할라이드의 4차염을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에서 사용되는 피페타네이트 무수물을 얻는 방법은 두 가지가 있다. 첫째, 피페타네이트 일수화물을 100∼110℃에서 진공 건조를 하면 피페타네이트 무수물을 얻을 수 있다. 둘째, 염산 피페타네이트를 알칼리로 처리한 후 수층을 유기용매로 추출한 후 유기층을 황산나트륨으로 건조하여 용매를 감압농축하면 피페타네이트 무수물을 얻을 수 있다.

본 발명은 피페타네이트 일수화물을 100∼110℃에서 진공 건조를 하거나, 염산 피페타네이트를 알칼리로 처리한 후 수층을 유기용매로 추출한 다음 유기층을 황산나트륨으로 건조하고 용매를 감압농축하여 제조된 피페타네이트 무수물을 아세톤, 에탄올, 메탄올 및 아세토니트릴 중에서 선택되는 용매의 존재하에서 알킬 할라이드와 45∼110℃에서 7∼48시간 동안 반응시켜 하기 화학식 (Ⅰ)의 피페타네이트 알킬 할라이드를 제조하는 방법에 관한 것이다:

상기식에서,

R은 탄소수가 1 내지 5개인 알킬기이고, X는 할로겐 원자이다. 본 발명에서 R은 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, t-부틸 또는 아밀이 포함된다. 또한 본 발명에서 X는 불소, 염소, 브롬, 요오드가 포함된다.

본 발명에 따른 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

[Step 1]

[Step 2]

[Step 3]

본 발명에서 알킬 할라이드는 메틸브로마이드, 에틸브로마이드, 프로필브로마이드 또는 아밀브로마이드가 바람직하다. 본 발명에서 피페타네이트 무수물과 알킬 할라이드와의 반응은 유기용매 존재 하에서 반응시키는 것이 바람직하다. 상기 알킬 할라이드 반응에서 사용될 수 있는 유기용매는 아세톤, 메탄올, 에탄올 및 아세토니트릴 중에서 선택되는 것이 바람직하다. 상기 알킬 할라이드 반응에서 아세톤 또는 에탄올 사용 경우 알킬 할라이드는 피페타네이트 무수물 1몰당 15∼20몰의 알킬 할라이드가 바람직하고 반응온도는 100∼110℃ 그리고 반응 시간은 7∼40시간이 바람직하다. 또한 상기 알킬 할라이드 반응에서 아세토니트릴 사용 경우 알킬할라이드는 피페타네이트 무수물 1몰당 3∼5몰의 알킬 할라이드가 바람직하고 반응온도는 45∼55℃ 그리고 반응시간은 20∼48시간이 바람직하다.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

염산 피페타네이트의 제조

염산 염화에틸피페리딘 (11.2g)을 물에 녹이고 10% 가성소다액을 가한다. 유기층을 분리한 후 탄산칼륨을 넣어 건조한 후 여과한다. 염화에틸피페리딘에 벤질릭산 (10.7g)과 이소프로판올 (50㎖)을 넣고 20시간 동안 환류한다. 생성된 결정을 여과하고 아세톤으로 세척하여 표제화합물 (10.4g, 85%)을 얻었다.

mp: 175∼178℃

[실시예 2]

(A)피페타네이트 메틸브로미드의 제조

염산 피페타네이트를 물에 녹이고 10% 가성소다액으로 pH를 염기성으로 조절한다. 생성된 결정을 여과하고 묽은 에탄올용액으로 재결정한다. 피페타네이트 일수화물을 100℃에서 20분 동안 진공 건조한 후 오산화인이 들어있는 데시케이터에서 2일 동안 놓아 두어 시럽 형태의 피페타네이트 무수물을 얻었다. 피페타네이트 무수물 (3.4g)과 메틸 브로미드 (1.9g)를 무수 에탄올 (4㎖)에 녹인 후 실온에서 2일 동안 놓아둔다. 생성된 결정을 여과하고 에탄올-에테르혼합액으로 재결정하여 표제화합물 (4.1g, 95%)을 얻었다.

mp: 206℃(분해)

(B)피페타네이트 메틸브로미드의 제조

실시예 2의 (A)와 동일한 방법으로 실험하여 얻은 피페타네이트 무수물 (3.4g)과 메틸 브로미드 (2.8g)를 아세토니트릴 (5㎖)에 녹인 후 45∼55℃에서 20시간 동안 교반한다. 생성된 결정을 여과하고 에탄올-에테르혼합액으로 재결정하여 표제화합물 (3.9g, 91%)을 얻었다.

[실시예 3]

(A)피페타네이트 에틸브로미드의 제조

실시예 2의 (A)와 동일한 방법으로 실험하여 얻은 피페타네이트 무수물 (3.8g)을 아세톤 (15㎖)에 녹이고 에틸 브로미드 (18g)를 넣어 100∼110℃에서 8시간 동안 교반한다. 냉각한 후 생성된 결정을 여과하고 아세톤으로 세척하여 표제화합물 (5.2g, 95.6%)을 얻었다.

mp: 218∼220℃(분해)

(B)피페타네이트 에틸브로미드의 제조

실시예 2의 (A)와 동일한 방법으로 실험하여 얻은 피페타네이트 무수물 (3.8g)을 아세토니트릴 (18㎖)에 녹이고 에틸 브로미드 (3.6g)를 넣어 45∼55℃에서 48시간 동안 교반한다. 냉각한 후 생성된 결정을 여과하고 묽은 메탄올용액으로 재결정하여 표제화합물 (4.6g, 93.2%)을 얻었다.

[실시예 4]

(A)피페타네이트 프로필브로미드의 제조

실시예 2의 (A)와 동일한 방법으로 실험하여 얻은 피페타네이트 무수물 (3.0g)과 n-프로필브로미드 (16.3g)에 아세톤 (15㎖)을 넣고 40시간 동안 환류한다. 생성된 결정을 여과하고 에탄올-에테르혼합액으로 재결정하여 표제화합물 (0.9g, 22%)을 얻었다.

mp: 200∼202℃(분해)

(B)피페타네이트 프로필브로미드의 제조

실시예 2의 (A)와 동일한 방법으로 실험하여 얻은 피페타네이트 무수물 (3.0g)과 n-프로필브로미드 (5.4g)에 아세토니트릴 (10㎖)을 넣고 45∼55℃에서 25시간 동안 교반한다. 생성된 결정을 여과하고 에탄올-에테르혼합액으로 재결정하여 표제화합물 (1.4g, 35%)을 얻었다.

[실시예 5]

(A)피페타네이트 아밀브로미드의 제법

실시예 2의 (A)와 동일한 방법으로 실험하여 얻은 피페타네이트 무수물 (36g)과 n-아밀브로미드 (90g)에 아세톤 (80㎖)을 넣고 40시간 동안 물중탕에서 환류한다. 생성된 결정을 여과하고 에탄올-에테르혼합액으로 재결정하여 표제화합물 (11g, 21%)을 얻었다.

mp: 177∼178℃(분해)

(B)피페타네이트 아밀브로미드의 제법

실시예 2의 (A)와 동일한 방법으로 실험하여 얻은 피페타네이트 무수물 (36g)과 n-아밀브로미드 (64g)에 아세토니트릴 (90㎖)을 넣고 45∼55℃에서 45시간동안 교반한다. 생성된 결정을 여과하고 에탄올-에테르혼합액으로 재결정하여 표제화합물 (15.6g, 30%)을 얻었다.

본 발명에 따른 피페타네이트 알킬 할라이드의 제조 방법은 피페타네이트 일수화물을 직접 사용하지 아니하고 피페타네이트 일수화물 또는 염산 피페타네이트에서 제조된 피페타네이트 무수물을 사용하기 때문에 피페타네이트 알킬 할라이드 4차염을 용이하게 제조할 수 있고 제조된 피페타네이트 알킬 할라이드 4차염은 수용액에 잘 용해되어 진경제 뿐만 아니라 강한 산동제로서 우수한 효과가 있다.

Claims

피페타네이트 무수물(Ⅱ)을 아세톤, 에탄올, 메탄올 및 아세토니트릴 중에서 선택되는 용매의 존재하에서 상기 피페타네이트 무수물 1몰당 3∼20몰의 알킬 할라이드(Ⅲ)와 45∼110℃에서 7∼48시간 동안 반응시켜 하기 화학식 (Ⅰ)의 피페타네이트 알킬 할라이드를 제조함을 특징으로 하는 방법.

(Ⅱ)

(Ⅲ)

상기식에서,

R은 탄소수가 1 내지 5개인 알킬기이고, X는 할로겐 원자이다.
제1항에 있어서, 피페타네이트 무수물은 피페타네이트 일수화물을 진공 건조를 하거나, 염산 피페타네이트를 알칼리로 처리한 후 수층을 유기용매로 추출하여 제조함을 특징으로 하는 방법
제1항에 있어서, R은 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, t-부틸 또는 아밀이고, X는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드 임을 특징으로 하는 방법.