KR880000202B1 - 할로겐화 페놀의 제조방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

할로겐화 페놀의 제조방법

본 발명은 할로겐화 페놀의 제조방법에 관한 것으로써, 특히 2-할로게노레조르시놀을 제조하는 방법에 관한 것이다.

최근들어서 할로게노레조르시놀이 산업상으로 중요한 화합물로서 부각되고 있는 바, 예컨대 미국특허 제 4,296,039호에서 의학적인 목적으로 사용하기 위해 2-클로로레조르시놀과 2-브로모레조르시놀을 8-위치에서 할로겐화시켜서 코우마린을 제조하는 기술이 개시되어 있다. 그럼에도 불구하고 이와같은 2-할로게노레조르시놀을 제조하는 공지의 방법들은 만족한 결과를 주지 못하였는 바, 특히 직접 레조르시놀을 할로겐화시키는 방법의 경우에는 분리해내기가 어려운 할로겐유도체 혼합물이 생성되는 문제점이 있었고 레조르시놀을 디하이드로레조르시놀로 변형시킨후, 이를 할로겐화시켜서 하드로할로겐산을 제거시키면서 할로게노레조르시놀을 형성시키는 공정의 경우에는 산업적 규모로 이루어지기가 어려운 것으로 입증되었다.

이에반해 본 발명에 따르면 2-위치에 할로겐을 포함하고 있지 않은 레조르시놀을 술폰화시킨 다음 그 술폰산을 할로겐화시켜서, 이와같이 하여 얻어진 할로겐화술폰산을 산가수분해에 의하여 프로토디술폰화시키고, 필요에 따라서는 존재하는 모든 작용기를 변형시켜서 2-할로게노레조르시놀을 제조할 수 있게 된다.

즉, 본 발명은 할로겐화 페놀의 제조방법으로서, 특히 다음 구조식(I)로 표시되는 2-할로게노레조르시놀과 그의 염을 제조하는 새로운 방법을 제공한다.

여기서, X는 할로겐원자를 나타내며,

R과 R₁은 같거나 다를 수 있는 것으로 수소원자나 할로겐원자를 나타내거나 각각 또는 함께 치환이나 비치환 탄화수소기 또는 치환 또는 비치환 수산기, 카르복실기, 아미노기, 시아노기, 아미도기를 나타내며 상기 수산기와 카르복실기 및 아미노기의 에스테르나 에테르기를 나타낸다.

상기 구조식(I)에서 할로겐원자 X는 염소원자이거나 브롬, 요오드 또는 플루오르원자일 수 있으나 주로 염소원자나 브롬 또는 요오드원자이다.

상기와 같은 구조식(I)에서 치환된 수산기들중에서 특히 중요한 것으로는 특히 메틸알코올, 에틸알코올, n-프로필알코올, 이소프로필알코올, 부틸 알코올 및 아밀 알코올등과 같이 1내지 7개의 탄소원자로된 저급지방족 알코올로 에테르화된 기포는 벤질 알코올이나 페닐에틸알코올등의 방향족 알코올이 있다. 또한 작용기가 변형된 다른 수산기들로는 포름산, 아세트산, 프로피온산 및 브티르산등과 같은 최대 탄소원자수가 7개인 저급지방산, 숙신산과 말론산과 같은 이 염기성산, 벤조산과 그의 유도체와 같은 방향족산, 탄소원자수가 1 내지 4개인 알킬술폰산과 같은 술폰산 또는 p-톨루엔술폰산과 같은 아릴술폰단환식산등의 탄소원자수가 1 내지 15개인 유기산으로 특히 에스테르화시킨 수산기 들이 있다.

기능적으로 변형된 카르복시기들은, 예를들면 주로 탄소원자수가 1 내지 7개인 저급지방족 알코올 또는 벤질알코올과 페닐에틸알코올등의 방향지방족 알코올로 에스테르화시킨 카르복시기들이 있다. 기능적으로 변형된 카르복시기중에서 니트릴기 -CN과 아미드기 -CONH₂또는 2급 아민으로 부터 얻어진 아미드기 등과 같은 아미드기가 중요하다. 아민기는 1급아민기 -NH₂이거나 2급아민기 -NH-R₂혹은 3급아민기

(여기서 R₂, R₃, R₄는 이하 기술하는 R과 R₁에 대한 것중의 하나와 같이 비치환 탄화수소기)일 수 있다. 1급이나 2급아민기는 또한 기능적으로 변형될 수 있어 특히, 기능적으로 변형된 수산기와 관련하여 상술한 아실기들중의 하나로 아실화될 수 있다.

구조식(I)의 R 또는 R₁에 대한 탄화수소기 및 상술한 R₂, R₃, R₄는 방향족, 지방족 또는 지방환족기일수 있고 이러한 각각의 기들은 다른 계열의 탄화수소 잔유물들로 치환될 수 있다. 이러한 기들은 C_1-12알킬, 주로 C_1-7알킬이거나 환식알킬, 특히 C_3-7환식 알킬이며 하나 이상의 기, 예를들면 주로 최대 탄소원자수가 4개인 1 내지 3개의 알킬기로 치환되거나 특히 메틸기로 치환될 수 있다.

R과 R₁이 연결되어 하나의 탄화수소기를 나타내는 경우에는 그것은 주로 탄소원자수가 1 내지 7개인 알킬렌기이다. 상술한 탄화수소기 각각은 하나 이상의 주로 1 내지 3개의 유기작용기, 예를들면 상술한 작용기들중의 하나로 치환될 수 있다. 특히 페닐기와 같은 방향족 탄화수소기들은 하나 이상의 할로겐원자, 특히 1 내지 3개의 할로겐원자로 치환되는 경향이 있다.

R또는 R₁은 또한 염소, 브롬, 요오드 또는 플루오르원자와 같은 할로겐원자일 수 있다.

본 발명의 방법에서 얻을 수 있는 구조식(I)로 표시되는 화합물의 에스테르와 에테르는 탄화수소기로 부터 나온 것이거나 상술한 유기산으로부터 얻은 것이다.

본 발명의 발명자가 완성한 방법의 첫단계는 구조식(Ⅱ)로 표시되는 레조르시놀을 술폰화하는 과정인바, 이 구조식에서 R과 R₁은 구조식(I)에서와 같은 기들을 나타낸다. 이와같은 술폰화과정에 의해 R이 수소원자 이외의 것일때에는 구조식(Ⅳ)의 레조르시놀 술폰산이, R이 수소원자일때는 구조식(Ⅲ)의 레조르시놀 술폰산이 얻어지게 된다. 이러한 두가지 경우에 R또는 R₁은 원래의 화합물에서 아실록시기나아실아민기등과 같이 술폰화과정시 가수분해될 수 있는 기들을 나타낼 때 변형될 수 있다. 구조식(Ⅲ)과 (Ⅳ)로 표시되는 레조르시놀 술폰산은 본 발명의 두번째 단계에서 할로겐화되어 각각 구조식(Ⅴ)과 (Ⅵ)의 할로게노레조르시놀 술폰산이 형성되게 된다. 끝으로 세번째 단계에서 구조식(Ⅴ)와 (Ⅵ)의 할로게노레조르시놀 술폰산은 프로토디술폰화되어 구조식(I)로 표시되는 2-할로게노레조르시놀이 얻어지게 된다. 이 프로토디술폰화 과정에서는 산성 pH에서 가수분해가능한 R또는 R₁이 자유작용기로 치환될 수 있다. 본 발명의 여러가지 시행과 반응단계는 각 단계의 중간생성물을 분리해내므로써 단계별로 분리시행할수 있고, 또는 중간생성물을 분리해내지 않은 채로 연속적으로 시행할 수도 있다. 상술한 바와 같이 술폰화과정이나 프로토디술폰화과정에서 가수분해 될 수 있는 R혹은 R₁기는 예를들면, 아실록시기와 이실아민기이다.

본 발명의 반응과정은 다음 반응식으로 나타낼 수 있다.

본 발명에 따르면, 2-할로게노레조르시놀을 제조하는 과정은 레조르시놀이나 다음 구조식(Ⅱ)로 표시되는 그의 유도체들을 술폰화하고,

(여기서, R과 R₁은 상기 구조식(I)에서와 같다.)

이때 형성된 술폰화 생성물을 할로겐화하며, 이와 같이하여 얻어진 할로겐화 생성물을 프로토디술폰화하는 과정으로 되어 있다. 또 필요에 따라서 자유작용기를 기능적으로 변형시키는 것, 그리고 때응하는 변형작용기들로 부터 작용기를 유리시키는 것, 그 자체나 자유작용기 혹은 변형작용기들간의 상호교환 및 얻어진 생성물을 그 물질의 염으로 변환시키는 과정도 포함한다.

본 발명에 따른 과정중 첫번째 단계인 술폰화반응은 공지의 술폰화과정에 의하여 이루어질 수 있는 바, 예를들면 초기화합물인 레조르시놀(Ⅱ)을 농도가 액90-98%인 황산으로 처리시키거나 10-20%의 자유SO₃로 적정된 발연황산으로 처리시키는데 이 반응은 주로 +5℃ 내지 +100℃ 사이의 적당한 온도에서 수행되어야 한다. 초기화합물을 레조르시놀이나 수소외에 하나의 단일 치환기 R₁만을 갖는 유도체를 사용하게 되면 구조식(Ⅲ)의 레조르시놀술폰산이 얻어지는 반면에, R 하나가 혹은 두 치환기 R과 R₁모두가 수소가 아닌 구조식(Ⅱ)로 표시되는 초기생성물 중 하나를 사용하면 상기와 같이 R또는 R₁이 변형될 수 있어서, 예를들어, 아실록시 또는 아실아민기 R또는 R₁기가 수산기 또는 아민기로 가수분해 될 수 있는 상술한 구조식(Ⅳ)에 대응되는 술폰화생성물이 생성된다.

원한다면, 구조식(Ⅲ)과 구조식(Ⅳ)의 레조르시놀술폰산은 공지의 방법에 의해 분리해낼 수 있는 바, 예를들면, 레조르시놀술폰산은 나트륨, 칼륨 또는 칼슘등의 알칼리금속이나 알칼리토금속등의 염과 같이 염의 형태로 분리해낼 수 있다.

이러한 염들은 공지의 방법, 예를들면 수산화알칼리 금속등의 수산화물수용액으로 술폰화혼합물을 처리시킴으로써 얻어지게 된다.

레조르시놀슬폰산염은 공지의 과정을 통하여 존재하는 산의 종류나 그 농도에 따라 방법을 변화시키면서 분리해낼 수 있는데 예를들면, 레조르신디술폰산이나 그의 유도체의 나트륨염과 같은 많은 염들은 여과나 원심분리법에 의하여 분리된다. 구조식(Ⅲ)과 (Ⅳ)로 표시되는 대부분의 레조르시놀술푼산, 즉 치환기 R과 R₁중의 최소한 한 개는 수소원자가 아닌 것과 그의 나트륨염과 같은 알칼리염은 신규한 것이며 또한 본 발명의 목적화합물인 것이다.

본 발명에 따르면, 두번째 단계가 되는 할로겐화 반응은 공지의 방법으로 시행될 수 있으며, 첫번째 단계에서 얻어진 술폰화 혼합물에 작용을 하고 가능하면 물로 희석한 후에 또는 레조르시놀술폰산을 그의 염으로, 특히 상술한 바와 같이 알칼리염으로 전환시킨 다음에 작용시킬 수 있다. 또한 아래에 설명한 할로겐화 방법이 허락한다면 유기산이나 알칼리 염과 같은 그의 염을 사용하여 사용된 시약에 대해 불활성인 유기액체에서 작용하며 무수상태이거나 혹은 거의 무수상태에서 실시하는 것도 가능할 것이다.

할로겐화반응에 대해서는 염소, 브롬 요오드 및 플루오르원자로 행하는 할로겐화반응에 대하여 문헌에서 기술되어 있는 페놀방향족 구조를 가진 모든 할로겐화물질이 사용될 수 있다. 이 방법에서 산성, 염기성 도는 중성 조건하에서 작용하는 염소나 브롬원자를 구조식(Ⅲ)또는 구조식(Ⅳ)를 갖는 화합물에 첨가하는 것이 바람직하다는 사실을 입증되어야 하며, 염소나 브롬을 그렇게 사용하는 것은 가능하다. 또한 (1)할로겐을 쉽게 내놓고 염화술푸릴이나 브롬화술푸릴, 클로로-및 브로모-아미드 또는 이미드, 그리고 디옥산 퍼브롬등의 에테르 퍼브롬과 같이 염소화반응 및 브롬화반응을 위하여 문헌에 서명되어 있고 추천한 유도체들을 사용하므로써 또는 (2)산수용액상태하에서 금속성 브롬혼합물이나 염소혼합물(알칼리금속과 같음)과 같은 종류의 금속의 브롬산과 염소산의 혼합물에 의하여 일어나는 것과 같은 산화환원반응을 사용하므로써 반응매체에서 원상태로 염소와 브롬원자 자체를 형성시킬 수도 있다.

요오드를 첨가하기 위하여는 요오드를 원상태로 유리시키는 화합물, 예를들면 수성산상태에서 요오드화물과 요오드산염의 혼합물을 주로 사용한다.

구조식(Ⅲ) 또는 구조식(Ⅳ)로 표시되는 화합물의 플루오르화 반응은, 예를들면 바람직하게도 주로 무수상태에서 디플루오르화 크세논이나 플루오르화 퍼클로릴(CIFO₃)로 처리하므로써 행해진다.

수성상태에서 행하는 염소화반응 및 브롬화반응에 대하여, 할로겐화반응은 원상태로, 즉 같은 반응매체에서 그리고 특히 적당량의 대응 히드로-할로겐산의 존재하에서 염소와 브롬에 대응하는 할로겐원자가 생긱 때에만 의의로 좋은 결과를 가져온다는 것이 확인되었다. 한편 할로겐원자를 상기과 같이 사용하였을 때 그것을 반응 매체에 첨가시킴으로써, 할로겐화는 계속해서 수율에 있어서의 감소와 할로게노레조르시놀술폰산 및 최종 할로게노레조르시놀을 정제하는데 있어서의 방해요인이 되는 2차 생성물을 생성한다.

그러므로 구조식(Ⅱ)와 구조식(Ⅳ)를 갖는 레조르시놀 술폰산이나 그 염을 적정수율로 염소화 또는 브롬화시키기 위해서는, 할로겐을 반응매체에서 쉽게 유리시키거나, 할로겐을 반응매체에서 생산하거나, 산화 환원반응을 통하여 할로겐을 만들어내는 상술한 시약으로부터 출발하여 반응매체에서 생산하거나, 산화 환원반응을 통하여 할로겐을 만들어내는 상술한 시야긍로부터 출발하여 원상태로 생산된 염소나 브롬을 사용하여 수용액상태로 반응시킬 필요가 있다. 특히 묽은 염산과 염소산알칼리 수용액의 혼합물은 염소의 생성에 유리하고 묽은 브롬산과 브롬산알칼리 수용액의 혼합물을 브롬의 생성에 유리하다. 염소산염이니 브롬산염 대신에 이산화망간등의 다른 산화제가 사용되기도 한다.

수용액에서의 염소화반응과 브롬화반응은 상당한 양의 산, 특히 할로겐에 대응하는 히드로할로겐산이 있을 때 주로 행해지는데, 특히 반응은 약 8 내지 25%의 히드로할로겐산을 포함하는 수용액에서 수해외어야 하며 반응은 주로 -5℃ 내지 +10℃ 사이의 알맞은 온도에서 일어난다. 레조르시놀술폰산이나 그 염의 염소화반응 및 브롬화반응, 특히 자유할로겐을 이용하는 반응은, 반응조건에서 사용되는 시약과 반응하지 않는 적당한 희석제를 이용하여 비수용액상태에서 만들 수도 있다. 이 방법에서도 예를들면, 니트로벤젠, 디메틸포름아미드, 사염화탄소, 염화메틸렌, 진한황산 또는 이들의 혼합물 즉, 황산과 니트로벤젠 및 황산, 니트로벤젠, 염화메틸렌의 혼합물들을 사용할 수 있다. 적은 량의 물(약 8% 까지는)이 반응매체내에 있을 수도 있다. 수율을 높이기 위하여 30℃ 이하의 온도에서 반응시킬 필요가 있는 바, 할로겐화물질로 염소와 브롬을 사용하고 니트로벤젠황산(Sulfuric nitrobvenzene acid)을 포함하는 묽은 혼합물을 사용하여서 가장 높은 수율을 얻을 수 있는 온도는 약 +5℃ 내지 +25℃ 사이이다.

술폰화반응으로부터 얻어진 혼합물은 그 레조르시놀 슬폰산을 분리하지 않고도 직접 염소화 또는 브롬화시킬 수 있어서, 니트로벤젠과 같은 적당량의 희석제와 염소나 브롬을 첨가시키면 된다.

할로겐화 레조르시놀술폰산(Ⅴ)와 (Ⅵ)는 그 자체가 새롭고 신규한 화합물이며 또한 그 염과 더불어 본 발명의 특별한 목적물인 바, 물과 할로겐화 반응을 일으켜 얻어진 혼합물을 희석해서 형성시킨 산수용액에 대응하는 수산화물을 첨가시켜서 그들의 금속염으로 전환시킬 수 있는데 특히 칼륨이나 나트륨과 같은 알칼리금속의 염으로 전환시킬 수 있다. 또, 필요에 따라 이 염은 예를들어 반응혼합물들을 농축시키므로써 이루어 질 수 있는 결정화에 의하여 분리해낼 수 있다.

본 발명의 세번째 단계로, 구조식(Ⅴ)와 (Ⅵ)의 할로게노레조르시놀술폰산을 2-할로게노레조르시놀(I)로 전환시키는 프로토디술폰화반응이 일어나게 되는데 실온 내지 150℃ 사이의 적당한 온도에서 이들 할로게노레조르시놀술폰산에 수성산을 반응시키므로써 이루어진다. 미네랄산이 이러한 목적에 사용될 수 있는데, 20 내지 40%의 황산 수용액이나 36%의 염산수용액 또는 예를들어 20-90% 농도의 수용액이나, 수성아세트산(90%)과 같은 단환식 방향족산이나 저급지방족술폰산 또는 트리플루오로아세트산이나 모노클로로아세트산과 같이 할로겐화 저급지방산등의 묽은 유기산이 사용된다. 가수분해가 진행되는 시간은 반응온도와 사용된 산의 종류에 따라 달라지며 1시간 내지 24시간으로 다양할 수 있다. 프로토디술폰화반응은 할로게노레조르시놀술폰산을 분리해 내지 않고 상술한 산농도에서 시행한 할로겐화 반응으로부터 얻은 혼합물에서 직접 이루어질 수 있다.

본 발명의 방법 중 효과적인 프로토디술폰화반응을 위한 하나의 유력한 방법은 할로겐화혼합물 특히 염소화나 브롬화 혼합물을 물로 희석하고 공지의 방법에서 존재할 수도 있는 어떠한 유기용매를 제거하여 전술한 바와 같이 얻어진 생성물을 가수분해 시키는 방법인 것이다.

할로게노레조르시놀술폰산의 프로토디술폰화반응의 결과로 얻은 2-할로게노레조르시놀(I)은 보통 수용액상태로 얻어지며 공지의 과정을 통하여 분리해낼 수 있는데 특히, 염소화 지방족 탄화수소와 대칭 염화디클로로에탄 및 염화메틸렌과 에틸릭 에테르와 메틸릭 처셔리부틸릭 에티르등의 에테르 아밀알코올과 같이 물에 약간만 녹는 알코올 및 초산에틸과 초산부틸과 같은 지방족 유기산의 에스테르등의 유기용매로 추출하므로써 분리되어진다. 2-할로게노레조르시놀(I)은 예를들어 진공에서 증류하므로써 정제시킬 수 있거나 그의 염, 예를들어 공지의 방법으로 분리해낼 수 있는 칼륨이나 나트륨염등의 알칼리금속염으로 전환시킬 수 있다.

레조르시놀과 마찬가지로 생성물인 2-클로로레조르시놀은 물에 매우 잘 녹는다(25℃ 온도의 물에서 2-클로로제로르시놀의 용해도는 350㎎/㎖이다). 그로나 본 발명자는 놀랍게도 레조르시놀과는 달리 2-클로로레조르시놀은 산수용액에서는, 특히 실온의 20-60%(더 높은 농도에서는 부분적인 술폰화가 일어난다) 농도의 황산용액과 진한 황산용액, 혹은 염소와 같은 하이드로애시드, 인산, 질산의 마그네숨이나 암모늄의 산 또는 알칼리금속이나 알칼리토금속의 산이나 중성염 같은 무기염 또는 아세트산, 크로로아세트산과 같이 최대탄소원자수가 7개인 지방족산과 같은 산수용액에는 그리 잘 녹지 않는다는 사실을 확인하였다. 예를들면 25℃의 황산수용액에 녹는 2-클로로레조르시놀의 용해도는 20% 황산에서 77㎎/㎖, 30% 황산에서 35㎎/㎖ 이었다.

이러한 이유로, 2-클로로레조르시놀은 무엇보다도 상술한 산이나 염으로 그 수용액을 처리하여 추출 또는 침전시키므로써 쉽게 분리해낼 수 있다. 앞에서 설명한 과정들과는 별개로 2-클로로레조르시놀의 이러한 분리 방법은 본 발명의 또다른 목적이 된다.

만일, 본 발명의 방법에 의하여 만들어진 할로게노레조르시놀이 작용기를 포함하고 있다면, 그 할로게노레조르시놀은 공지의 방법으로 작용기변환을 하므로써 그들의 유도체로 변환될 수 있거나, 본 발명의 방법에서 얻어진 이런 형태의 유도체로부터 작용기가 유리될 수도 있다. 부언하면, 자유작용기 또는 변형작용기들은 서로서로 변환될 수 있는 바, 이들 반응은 공지의 방법으로 수행할 수 있다. 상술한 탄화수소기에 있는 작용기 또는 구조식(I)에 나타나 있는 두 개의 수산기가 온전히 남아 있는 방향족작용기 R 또는 R₁을 변형하기 위하여 이러한 형태의 선택적 변환을 허용하는 적절한 방법을 선택할 필요가 있다.

지방족 카르복시기 또는 방향족 카르복시기를 에스테르화 하기 위하여 산은 그 산의 염, 이를테면 알칼리염으로 변환되고 할로겐화 탄화수소가 거기에 작용한다. 여기서 상용하는 아미드는 에스테르를 암모니아나 아민으로 처리함으로써 만들어진다. 1급 또는 2급 아민 작용기는 알킬 할로겐, 중성 황산염 또는 알킬산등의 다른 알킬에스테르로 처리하거나, 포름알데히드, 포름산과 같은 적절한 알데히드로 환원알킬화하므로써 알킬화할 수 있다. 또한 4급 암모늄염도 제조 가능하다.

한편, 공지의 방법을 이용하여 본 발명의 방법에 따라 얻어진 생성물(I)의 작용기를 유리시킬 수 있으며, 그들은 실상 공지의 방법을 이용하는 변형작용기를 포함하여야 한다. 예를들면 수산기는 에테르작용기의 산 가수분해에 의하여 얻어질 수 있으며, 또한 환원성분리나 에스테르화된 수산기의 산 또는 염기성 가수분해에 의하여 얻을 수 있다. 카르복시작용기는 에스테르를 염기 또는 산가수분해함으로써 얻을 수 있다.

하나의 작용기에서 다른 작용기로 변환시키는 것은 공지의 방법에 의하여 가능하다. 예를들면, 방향족 화합물화학의 잘 알려진 반응을 이용하여 디아조늄염을 통과시키므로써 방향족 1급 아민기를 수산기나 할로겐으로 변환시키거나 아질산으로 지방족 1급 아민기를 수산기로 변환시키는 것이 가능하다.

본 발명은 또는 상술한 방법을 일부 변형시킨 것도 포함한다. 이에 의하면 그 방법은 어떤 주어진 단계에서 중단하거나, 중간생성물로부터 출발하여 나머지 단계를 진행하거나, 초기생성물이 원상태로 남아 있기도 한다.

이하 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은데, 본 실시예에서는 상기 구조식(I)에서 X는 염소원자이거나 브롬원자이며, R과 R₁은 수소원자인 2-할로게노레조르시놀과 그의 염을 얻는 것에 대해서만 예시하고, 그외의 것에 대해서는 본 실시예에 준하여 실시할 수 있음을 밝힌다.

[실시예 1] : 레조르시놀-4,6-술폰산의 제조(술폰화반응)

96% 황산 156㎖가 담겨 있는 그릇에 52.5g의 레조르시놀을 넣는다. 완전히 용해되기 전에 96% 황산 156ml를 더 가하고 레조르시놀 52.5g을 첨가시킨다. 이때 온도가 증가되나 최고로 90℃을 넘지는 않는다. 온도가 안정되거나 감소할 때 이 물질을 110℃까지 가열하여 두시간동안 유지한 다음 실온까지 식혔다.

얇은막 크로마토그래피 분석에 의하여, 반응혼합물에는 레조르시놀이 없는 반면에 주요구성성분으로서 적은 양의 레조르시놀모노술폰산과 레조르시놀 트리술폰산이 있으며 동시에 레조르시놀4,6-디술폰산이 존재한다는 사실을 알아 낼수 있었다. 셀룰로오스 얇은 막 크로마토그래피 분석은 이소아밀 알코올, 피리딘, 물, 아세트산(2 : 2 : 1 : 1)(Rf=0.25)으로 이루어진 용출액 혼합물로 시행한다.

레조르시놀-4,6-디술폰산의 분리방법은 진한 염산을 가하여 반응혼합물 중에서 산을 침전 시키므로써 가능하다.

[실시예 2] : 2-클로로레조르시놀-4,6-디술폰산의 제조(염소산염과 염산에 의한 염소화반응)

실시예 1에서 얻은 반응혼합물을 얼음 472g과 37%(m/m) 농도의 진한 염산 480ml가 들어있는 2l짜리 그릇에 넣는다. 이 혼합물의 온도는 -15℃까지 천천히 떨어지며 여기에 60g의 염소산칼륨을 가한다(이 과정은 매우 천천히 진행되어야 하며 12시간동안 유지시킨다). 반응혼합물의 온도가 실온으로 되고 염소산염을 다 넣은 다음 10시간 후에 127.5g의 수산화칼륨과 127g의 물을 혼합시켜서 된 용액을 가한다. 12시간이 경과한 후에 실온의 현탁액을 여과시킨다.

이때 여과지위에 남아 있는 고체는 229g의 2-클로로레조르시놀-4,6-디술폰산의 칼륨염이다. 셀룰로오스 얇은 막 크로마토그래피의 용출액은 이소아밀 알코올, 피리딘, 물, 아세트산(2 : 2 : 1 : 1)(Rf=0.46)을 사용한다.

[실시예 3] : 2-클로로레조르시놀의 제조(묽은 황산으로의 프로토디술폰화반응)

실시예 2에서 얻어진 2-클로로레조르시놀-4,6-디술폰산의 칼륨염(229g)을 1975ml의 물과 96%(m/m) 농도의 황산 427g으로 처리시킨 다음 얻어진 현탁액을 24시간동안 환류시킨다.

얇은 막 크로마토그래피 의하여, 이 반응혼합물에는 레조르시놀이 적은 양으로 있는 반면 주로 2-클로로레조르시놀(86g)이 있다는 사실을 알아낼 수 있다. 크로마토그래피 분석은 염화메틸렌/아세트산(90 : 10)으로 된 용출혼합물을 사용하여 실리카 층 위에서 행하여진다. (Rf=0.77)

[실시예 4] : 2-클로로레조르시놀의 추출과 정제

실시예 3에서 얻어진 반응혼합물은 96% 농도의 황산 350g으로 처리한다(이 사용된 황산용액은 약 30%m/m의 농도를 갖는다). 이 용액을 실온으로 만들어서 부틸아세테이트로 추출한다.

부틸아세테이트 용액은 증발되고 잔유물 2-클로로레조르시놀 85.5g이 얻어진다. 디클롤로에탄으로 부터의 결정체의 융점은 97℃이다.

[실시예 5] : 중간생성물을 분리해내지 않고 2-클로로레조르시놀을 제조하는 방법(술폰화반응, 염소를 이용한 염소화반응, 프로토디술폰화반응)

실시예 1에서 얻어진 반응혼합물의 온도를 15℃로 만들어 120g의 염소를 넣고, 온도는 계속 15℃를 유지한다. 그리고 혼합물을 450g의 얼음물과 400ml의 물이 담겨 있는 2l들의 그릇에 붓고 그 액체상태의 물질에 150ml의 물과 76g의 수산화나트륨으로 된 용액을 가한후 24시간동안 환류시킨다.

용액을 실온으로 만들어 에틸에테르로 추출한 후 에테르를 증발시키고 디클로로에탄으로부터 잔유물을 결정화시키면 88g의 2-클로로레조르시놀(M.P. 97℃)이 얻어진다.

[실시예 6] : 중간생성물을 분리해 내지 않고 2-클로로레조르시놀을 제조하는 방법(술폰화반응, 니트로벤젠 존재하에서의 염소에 의한 염소화반응, 프로토디술폰화반응)

실시예 1에서 얻어진 반응혼합물에 200ml의 니트로 벤젠을 계속 저으면서 가하면 온도는 60℃로 된다. 15분후 온도는 15℃로 식게 되고 그때 120g의 염소를 가하며 이때의 온도를 15℃로 유지시킨다. 반응혼합물을 450g의 얼음과 400ml의 물이 들어 있는 분별깔대기에 부으면 유기상은 분리되고 액상은 2l들이 그릇으로 들어가게 된다.

우선, 액상에 150ml의 물과 76g의 수산화나트륨으로 된 용액을 가하고 그 생성혼합물을 24시간동안 환류시킨다. 그러면 용액은 실온으로 되고 에틸에테르로 추출한 후, 에테르를 증발시키고 디클로로에탄으로 부터 잔여물을 결정화시키면 2-클로로레조르시놀(m.p. 97℃) 93g을 얻게 된다.

[실시예 7] : 중간생성물을 분리해 내지 않고 2-클로로레조르시놀을 제조하는 방법(술폰화반응, 니트로벤젠과 염화메틸렌 존재하에서의 염소에 의한 염소화반응, 프로토디술폰화반응)

실시예 1에서 얻어진 반응혼합물에 200ml의 니트로벤젠을 계속 저으면서 가하면 온도는 60℃로 된다. 15분 후에 온도는 15℃로 식으며 그대 50ml의 염화메틸렌을 가하고 끝으로 100g의 염소를 가한다. 온도는 언제나 15℃를 유지한다. 그리고 나서 반응혼합물을 450g의 얼음과 400ml의 물이 들어있는 분별깔대기에 부으면 유기상은 분리되고 액상은 2l들이 그릇으로 들어간다. 처음에 이 액체에 150ml의 물과 76g의 수산화나트륨으로 만든 용액을 가하고 그 생성혼합물을 24시간동안 환류시킨다. 그러면 용액은 실온으로 되고 에틸에테르로 추출한 후 에테르를 증발시키고 디클로로에탄으로 부터 잔여물을 결정화시키면 103g의 2-클로로레조르시놀(m.p. 97℃)이 얻어진다.

[실시예 8] : 중간생성물을 분리해 내지 않고 2-브로모레조르시놀을 제조하는 방법(술폰화반응, 브롬원자에 의한 브롬화 반응, 프로토디술폰화반응)

실시예 1에서 얻어진 반응혼합물의 온도를 10℃로 하여 이 온도를 계속 유지시키면서 260g의 브롬을 첨가시킨다. 그 다음에 이 혼합물을 450g의 얼음과 600ml의 물이 들어있는 2l들이 보울에 붓고, 이때 형성되는 액상에 150ml의 물과 76g의 수산화나트륨으로 형성된 용액을 첨가시키고, 24시간동안 환류시킨다.

상기 용액의 온도를 상온으로 하고 에틸에테르로 추출한 다음 , 에테르 증발시키고 그 잔여물을 벤젠에서 결정화시키면 54g의 2-브로모레조르시놀(m.p. 101℃)이 얻어진다.

Claims (8)

1. 다음 구조식(I)로 표시되는 2-할로게노레조르시놀과 그의 염을 제조하는 방법에서, 다음 구조식(Ⅱ)로 표시되는 레조르시놀이나 그의 유도체를 90 내지 98% 농도의 황산으로 또는 10 내지 20% 적정가의 자유 SO₃를 갖는 황산가스로 술폰화 반응시켜서 술폰화생성물을 제조한 다음, 이 술폰화생성물을 할로겐화반응시켜서 할로겐화생성물을 제조하고, 다시 이 할로겐화생성물을 상온 내지 150℃ 정도의 온도에서 수용성산으로 프로토디술폰화반응시켜서 상기의 2-할로게노레조르시놀과 그의 염을 제조하는 것을 특징으로 하는 할로겐페놀의 제조방법.

   

   상기의 구조식(I)과 (Ⅱ)에서, X는 염소원자나 브롬원자를 나타내며, R과 R₁은 수소원자를 나타낸다.
2. 제 1 항에 있어서, 술폰화단계에서 생성된 술폰화생성물은 직접 염소화 반응시키거나 브롬화반응시킴을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 술폰화생성물은 레조르시놀술폰화이나 그의 염 형태로 분리되고, 무수상태 또는 본질적으로 무수상태하에서 할로겐화 반응시킹을 특징으로 하는 방법.
4. 제 2 항에 있어서, 염소와 또는 브롬화반응은 원상태와 적당량의 대응하는 히드로할로겐산 존재하는 상태에서 생성된 염소원자나 브롬원자로 수성조건하에서 이루어지게 됨을 특징으로 하는 방법.
5. 제 3 항에 있어서, 술폰화생성물은 30℃이하의 온도에서 니트로벤젠과 염화메틸렌을 첨가한 후에 염소화되거나 브롬화되어짐을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 구조식(I)로 표시되는 20할로게노레조르시놀은 R과 R₁중 하나나 둘 다를 제거한 다음, R과 R₁중 하나나 둘 다를 치환 또는 비치환 수산기, 카르복실기 또는 아미노기와 상기 수산기, 카르복실기 및 아미노기의 에스테르나 에테르 또는 할로겐원자 중에서 선택된 치환기 R₂로 치환시켜서 좀더 변형되어지는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서, R과 R₁중 하나나 둘 다는 탄소원자수가 1 내지 7개인 저급지방족알코올이나 벤질알코올 또는 페닐에틸아코올로 에테르화된 수산기이거나 탄소원자수가 1 내지 15개인 유기산으로 에스테르화된 수산기임을 특징으로 하는 방법.
8. 제 6 항에 있어서, 아미노기를 탄소원자수가 1 내지 7개인 지방족 탄화수소로부터 유도되어지는 2급이나 3급 아미노기인 것을 특징으로 하는 방법.