KR840000913B1 - 1, 3-디티올-2-일리덴 말론산 에스테르류의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

1,3-디티올-2-일리덴 말론산 에스테르류의 제조방법

본 발명은 1,3-디티올-2-일리덴 말론산 에스테르류의 제조방법에 관한 것이다. 1,3-디티올-2-일리덴 말론산 에스테르류는 논원예용 살균제 민 간장질환 치료제로서 유용한 공지의 화합물이다.

말론산 에스테르 유도체를 합성원료의 하나로서 사용하는, 13-디올-2-일리덴 말론산 에스테르류의 합성방법으로서는, 이를테면 하기의 방법이 공지되어 있다 :

(1) 상당하는 4-히드록시-1,3-디티오란-2-일리덴 말론산 에스테르를 탈수하는 방법(특개소51-48667호)

(식중, R 및 R'는 서로 동일 또는 상이하여도 좋은 저급알킬기를 나타낸다. 이하같다)

(2) 상당하는 디알킬옥시 카르보닐케텐 디메르캅티드류를 시스-1,2-디할로게노에텔렌과 극성 비 양성자 용매 중에서 반응시키는 방법(특개소 54-63085호)

(식중, M'는 알카리금속원자, X는 할로겐원자를 나타낸다.)

(1)의 방법에 있어서, 원료화합물인 4-히드록시-1,3-디티오란 유도체는 별도로, 식(II')로 표시되는 케텐 메르캅티드류를 원료의 하나로 사용하여 합성할 필요가 있다. 따라서 (1)의 방법은 (2)의 방법에 비하여 공정이 길어지는 난점이 있다. 또 (2)의 방법에서 사용하는 시스-1,2-할로게노에틸렌은 공업용 원료로서 시판되고 있지 않아 특별히 합성할 필요가 있기 때문에 고가로 되며 또 순도가 양호하게 취재하는 일이 어렵기 때문에 이성화의 문제도 있다. 따라서 전술한 공지의 방법은 모두 기술면이나 경제면에서 개량의 여지가 있었다.

본 발명자들은 금반디알킬말론산 에스테르와 이황화탄소와의 반응에 의하여 얻어지는 디알킬옥시카르보닐 케텐디메늘캅티드가 1,1-디할로게노에틸렌과의 반응으로 개환하여 1,3-디티올-2-일리덴말로네이트가 얻어짐을 발견하였다. 이 반응은 도식적으로는 다음과 같이 나타낼 수가 있다.

(식중, M는 알카리금속원자 또는 암모늄기를 나타내고, X,R 및 R'는 상기에서 정의한 바와 같다.)

그런데 식(II)로 표시되는 디알킬옥시 카르보닐케텐디메르캅티드는 공지의 방법 (4)에 의해 합성할 수가있다.

(식중, R,R' 및 M는 상기에서 정의한 바와 같다.)

본 발명에서 사용하는 식(II)의 케텐 메르캅티드염의 종류는 상기 도식적으로 나타낸 반응경로(4)로부터 명백한 바와같이 말론산에스테르와 이황화탄소와의 반응에서 사용한 염기의 종류에서 유래하는 것인데, 본 발명에서는 1,1-디할로게노에틸린과의 반응성을 갖는 염이면 좋고, 이 대표적인 염으로는 이 칼슘염 및 이 나트륨염이 있다. 이외에 이 암모늄염도 본발명의 방법에 사용할 수가 있다.

식(II)로 표시되는 화합물의 에스테르 부분은 상기(4)의 반응에 제공한 말론산 에스테르에서 유래하는 것이다. 이 경우 2개의 저급알킬기는 동일 또는 상이하여도 좋다. 저급알킬기로서는 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, 제2부틸, 제3부틸기 등을 열거할 수가 있다. 따라서 식(II)로 표시되는 화합물에는 예를들면 다음에 기재하는 말론산에스테르에서 유도되는 케텐 메르캅티드류가 포합된다 : 말론산디메틸에스테르, 말론산디이소프로필에스테르, 말론산디에틸에스테르, 몰론산디-n-프로필에스테르, 말론산디아릴에스테르, 말론산디-n-부틸에스테르, 말론산디이소부틸에스테르, 말론산디-3-제부틸에스테르, 말론산디-제2-부틸에스테르, 말론산메틸에틸에스테르, 말론산디이소부틸에스테르, 말론산디n-프로필에스테르, 말론산에틸이소프로필에스테르, 말론산메틸이소부틸에스테르, 말론산에틸n-부틸에스테르 등, 전형적인 말론산 에스테르는 말론산이소프로필에스테르이기 때문에 식(II)의 전형적인 디알킬옥시카르보닐 케텐디메르캅티드로서는 다음의 것이 있다.

디이소프로폭시카르보닐케텐 2 나트륨 메르캅티드.

융점 183℃(황화)이상의 담황색 결정, 및 디이소프로폭시카르보닐케텐 1 칼륨 메르캅티드.

102 내지 109℃에서 발포하면서 변색하고, 300℃ 이상에서 흑색화하여 분해하는 담황색결정.

본 발명에서 사용하는 1,1-디할로게노에틸렌으로는 1,1-디클로로에틸렌 및 1,1-디브로모에틸렌이 있으나, 1,1-디클로로에틸렌을 사용하는 것이 유리하다.

본 발명의 방법(3)을 수행하는 데에는 식(II)로 표시되는 케텐 메르캅티드와 1,1-디할로게노에틸렌과 반응시키면 된다. 이 반응은 등몰반응이나 어느 쪽의 반응제를 많이 사용하여도 좋다. 1,1-디할로게노에틸렌은 상기 케텐 메르캅티드 1몰에 대하여 1 내지 8몰, 바람직하게는 1 내지 3몰의 비율로 사용한다.

본 반응은 반응의 진행을 저해하지 않는 용매 중에서 수행한다. 특히 극성용매, 예를들면 디메틸술폭시드, N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 헥사메틸인산아미드, 술포란(테트라히드로티오펜-1,1-디옥사이드) 등의 사용이 바람직하다. 이중에서도 디메틸술폭시드가 바람직하다.

또 본 발명에 있어서는 상기 극성용매는 물과 혼합된상태에서도 용매능을 갖기 때문에 물-극성용매계에서 반응을 수행할 수도 있다.

반응온도는, 이를테면 10℃ 전후로부터 용매의 비점범위에서 적당히 정할 수가 있으나, 통상 실온 내지 80℃ 부근에서 반응시키면 목적을 달성할 수가 있다.

반응종료후, 통상의 분리방법에 따라, 목적물을 단리할 수가 있다. 이를테면 반응내용물에서 적당한 추출용매로 목적물을 추출하고 용매를 적당한 방법으로 제거하면 목적물을 얻을 수가 있다.

그런데, 상기 케텐 메르캅티드는 일부러 단리시키지 않아도 상기 케텐메르캅티드의 합성시에 반응액 중에 얻어진 것을 그대로 개환반응에 제공할 수 있다는 것이 판명되었다.

이하 본 방법에 대하여 설명한다.

말론산 에스테르를 염기의 존재하에서 이황화탄소와 반응시키면 거의 다량적으로 디옥시카르보닐케텐디메르캅티드를 얻을 수가 있다. 이 케텐메르캅티드는 알카리수성용매 중에서 얻을 수도 있으며(특개소 48-99110호 및 특개소 50-24265호), 또 극성용매 중에서 얻을 수도 있다(특개소 49-13174호)

본 발명은 또 말론산에스테르를 염기의 존재하에서 이황화탄소와 반응시킨 다음, 1,1-디할로게노에틸렌과 반응시켜 1,3-디리올-2-일리덴 말로네이트를 합성하는 방법도 제공하는 것이다. 본 반응의 용매는 극성용매 또는 이것과 물의 혼합용매계를 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우의 물은 염기의 수용액에서 유래하는 것이 일반적이다. 염기물질로서는 예를들면, 수산화나트륨, 수산화칼륨이 대표적이며, 암모늄성 염기를 사용할 수도 있으나, 특히 수산화칼륨이 바람직하다. 이 경우의 물은 염기의 수용액에서 유래하는 것이 일반적이다. 염기물질로서는 예를들면, 수산화나트륨, 수산화칼륨이 대표적이며, 암모늄성 염기를 사용할 수도 있으나, 특히 수산화칼륨이 바람직하다. 염기의 양은 말론산에스테르 1몰에 대하여 2 내지 3몰 정도가 좋다. 말론산에스테르와 이황화탄소와의 반응은 발열반응이기때문에 초기에는 30℃이하에서 행하고, 그후 50 내지 80℃ 정도에서 반응시키면 된다. 이황화탄소는 말론산에스테르 1몰에 대하여 0.9 내지 1.2몰 정도의 비율로 사용하면 좋다.

본 발명의 방법은 하기의 방법을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다.

(1) 말론산에스테르, 이황화탄소 및 1,1-디할로게노에틸렌의 소요량을 하나의 용기에 극성용매와 함께 취하고, 여기에 염기의 수용액의 소요량을 첨가하여 반응시키는 방법.

(2) 말론산에스테르와 이황화탄소의 소요량을 극성용매 중에 취하고, 여기에 염기의 수용액을 첨가한다음, 1,1-디할로게노에틸렌을 단독으로 또는 극성용매에 용해첨가시켜 반응시키는 방법.

(3) 말론산에스테르와 이황화탄소 소요량의 혼합물에 염기의 수용액을 첨가한 다음, 1,1-디할로게노에틸렌의 소요량을 함유하는 극성용매를 첨가하여 반응시키는 방법.

(4) 1,1-디할로게노에틸렌의 소요량을 함유하는 극성용매 중에 말론산에스테르와 이황화탄소의 반응물을 첨가하여 반응시키는 방법.

반응종료후는, 전술한 방법에 의해 목적물을 단리하면 된다.

하기에 기재하는 화합물은 본 발명의 방법에 의해 합성할 수 있는 대표적인 화합물이다.

하기에 실시예를 기재하겠는데, 본 발명은 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

디이소프로필말로네이트 18.8g(0.1몰), 이황화탄소 7.6g(0.1몰)을 디메틸술폭시드 200㎖ 중에 용해하고, 13 내지 17℃에서 35% 수산화칼륨 수용액 40g(0.25몰)을 적하하여 디이소프로폭시카르보닐케텐이 칼륨 메르캅티드를 함유하는 담황적색의 용액을 얻었다. 이 용액에 20℃에서 1,1-디클로로에틸렌 14.4g(0.15몰)을 첨가하여 첨가후 온도를 70℃로 서서히 올리고 30분간 반응시켰다. 반응 종료후 내용물을 빙수중에 첨가하고 벤젠으로 추출한 후, 무수황산마그네슘으로 건조하고, 벤젠을 유거하여 디이소프로필 1,3-디티올-2-일리덴 말로네이트를 얻었다. 리그로인에서 재결정하여 21.6g을 얻었다. 융점 60.5℃. 수율 75%

[실시예 2]

디이소프로필 말로네이트 18.8g(0.1몰), 이황화탄소 7.6g(0.1몰), 1,1-디클로로에틸렌 14.4g(0.15몰)을 디메틸술폭시드 100㎖에 용해하고 35% 수산화칼륨 수용액 40g(0.25몰)을 적가하였다. 반응열에 의해 상승하는 반응온도를 60℃로 유지하여 30분간 반응시켰다. 반응종료후 내용물을 빙수중에 첨가하고 벤젠으로 추출하여 무수황산마그네슘으로 건조한 후 벤젠을 유거하여 목적물을 얻었다. n-헥산에서 재결정하여 24.2g을 얻었다. 융점 60.5℃, 수율 84%

[실시예 3]

디이소프로필말로네이트 18.8g(0.1몰), 이황화탄소 7.6g (0.1몰)을 20℃이하로 냉각하면서, 45% 수산화칼륨수용액 31g(0.25몰)을 서서히 적하하였다. 적하종료후 약 10분간 교반하고 디이소프로폭시 카르보닐케텐 이 칼륨 메르캅티드의담황색수용액을 얻었다. 이 용액을, 1,1-디클로로에틸렌 19.2g (0.2몰)을 디메틸술폭시드 200㎖에 용액에 20℃에서 적하하고, 적하 종료후 60℃에서 30분간 반응시켰다. 반응종료후 내용물을 빙수중에 첨가하고 벤젠으로 추출한 다음, 무수황산마그네슘으로 건조한 후에 벤젠을 유거하여 목적물을 얻었다. n-헥산에서 재결정하여 20.7g을 얻었다. 융점 60.5℃, 수율 71.9%

[실시예 4]

디이소프로필말로네이트 189g (1.0몰)과 이황화탄소 76g (1.0몰)에 48.5% 수산화칼륨 243g (2.1몰)을 20℃ 이하로 유지하면서 적하하여 디이소프로폭시 카르보닐케텐이 칼륨메르캅티드의 담황색 수용액을 얻었다. 이 용액을, 1,1-디클로로에틸렌 97g (1.0몰)을 디메틸술폭시드 2.0ℓ에 용해한 용액에 20℃ 이하에서 적하하였다. 적하 종료후 실온으로 30분간 방치하고, 교반을 계속하여 서서히 발열시켜 25℃ 부근까지 상승시켰다.

다시 가열하여 75℃로 15분간 유지하고 반응을 계속행하였다. 실온으로 냉각후, 석출결정을 여과하여 제거하고, 모액에 물 150㎖를 첨가한 다음, 2ℓ의 벤젠으로 2회 추출하고 벤젠층을 수세한 후, 벤젠을 유거하여 디이소프로필-1,3-디티올-2-일리덴말로네이트 251g을 얻었다. 융점 60.5℃. 수율 87%

[실시예 5]

디이소프로필카르보닐케텐 이칼륨 메르캅티드의 담황색결정 4.3g (0.1몰)을 1,1-디클로로에틸렌 9.7g (0.1몰)을 디메틸술폭시드 200㎖에 용해한 용액층에 첨가하고 실온에서 30분간 교반한 후, 가열하여 75℃에서 15분간 반응시켰다. 실온으로 냉각후 반응액에 빙수를 첨가하여 석출염을 용해하고, 시클로헥산 300㎖에서 2회 추출 및 수세 후에 용매를 유거하여 디이소프로필-1,3-디티올-2-일리덴 말로네이트 120.3g을 얻었다. 융점 60.5℃ 수율 70.5%

똑같이 하여 디이소프로폭시카르보닐케텐이나트륨메르캅티드와 1,1-디클로로케텐에서 디이소프로필-1,3-디티올-2-일리덴말로네이트 17.6g을 얻었다. 융점 60.5℃, 수율 61%

[실시예 6]

디이소프로필말로네이트 18.8g (0.1몰), 이황화탄소(0.1몰) 및 1,1-디클로로에틸렌 19.4g(0.2몰)을 N,N-디메틸아세트아미드 300㎖에 용해하고, 48.5% KOH 26.6g(0.23몰)을 20 내지 30℃에서 적하하고, 적하후 가온하여 75℃에서 20분간 반응시켰다. 실온으로 냉각 후 빙수를 첨가하고, 석출염을 용해한 후 벤젠 1ℓ로 추출하였다.

수세후, 용매를 유거하여 디이소프로필-1,3-디티올-2-일리덴말로네이트 12.5g을 얻었다. 융점 60.5℃, 수율 43.4%

상기 반응에 있어서 용매를 N,N-디메틸아세트아미드에 첨가하고, 디메틸포름아미드를 사용한 경우 디이소프로필-1,3-디티올-2-일리덴 말로네이트 13.6g이 얻어졌다. 수율 47.2%

Claims (1)

1. 디알킬옥시카르보닐케텐디메르캅티드를 1,1-디할로게노에틸렌과 반응시킴을 특징으로 하는 1,3-디티올-2-일리덴 말로네이트의 제조방법.