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KR100301756B1 - 0,0'-디아실타르타르산무수물의제조방법및0,0'-디아실타르타르산의제조방법 - Google Patents

0,0'-디아실타르타르산무수물의제조방법및0,0'-디아실타르타르산의제조방법 Download PDF

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KR100301756B1
KR100301756B1 KR1019930025800A KR930025800A KR100301756B1 KR 100301756 B1 KR100301756 B1 KR 100301756B1 KR 1019930025800 A KR1019930025800 A KR 1019930025800A KR 930025800 A KR930025800 A KR 930025800A KR 100301756 B1 KR100301756 B1 KR 100301756B1
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KR
South Korea
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anhydride
tartaric
acid
tartaric acid
diacyl
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KR1019930025800A
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Inventor
사토오하루요
나카이사키에
후지노토시히로
Original Assignee
히라이 가쯔히꼬
도레이 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 히라이 가쯔히꼬, 도레이 가부시끼가이샤 filed Critical 히라이 가쯔히꼬
Publication of KR940011426A publication Critical patent/KR940011426A/ko
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Publication of KR100301756B1 publication Critical patent/KR100301756B1/ko

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Abstract

본 발명은 0,0'-디아실타르타르산무수물을 고순도, 고효율로 산업적으로 제조하는 방법을 개시한다. 본 발명에 의하면, 일반식(Ⅰ)의 카르복시산이
R1COOH (Ⅰ)
(식중 R1은 C1-C4의 알킬기; 페닐기; 또는 1 또는 2 C1-C4의 알킬기 혹은 1 내지 2개의 할로겐원자와 치환된 페닐기를 나타낸다)
염소화제의 존재하에 타르타르산과 반응된다.

Description

[발명의 명칭]
0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법 및 0,0'-디아실타르타르산의 제조방법
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 0.0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법 및 이것으로부터 0.0'-디아실타르타르산의 제조방법에 관한 것이다.
광학적 활성 0,0'-디아실타르타르산무수물은 광범위한 용도에 사용되는 유용한 화합물로서, 예를들어 크로마토그래피의 충전물로써 유용한 광학적 활성 모노아미드는 광학적 활성 0,0'-디아실타르타르산무수물을 아민과 반응시키므로써 얻어진다(미국특허 No.4,318,819 및 4,318,820), 광학적 활성 0,0'-디아실타르타르산무수물을 라세미아민, 라세미아미노산, 라세미옥시산, 라세미아미노알코올 및 라세미알코올과 각각 반응시키므로써 부분입체이성질체가 형성되며, 이들은 크로마토그래피나 분별결정으로 분해된다. 예를들어 아미노알코올을 크로마트그래피에 의해 광학적으로 분해된 β-블로커(β-blocker)[J.Chromatogr. 316, P6O5-515, 1984] 및 β-브로커가 분별결정에 의해 광학적으로 분리된 티모롤(네델란드 특허 No.8500936)이 보고되어 있다.
0,0'-디아세틸타르타르산무수물 및 0,0'-디벤조일타르타르산무수물은 0,0'-디아실타르타르산무수물로 알려져 있다. 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법으로서,
(1) L-타르타르산 1몰을 진한 황산존재하에서 무수아세트산 4.9몰과 반응시켜 0,0'-디아세틸-L-타르타르산무수물을 제조하는 방법(유기합성 Coll. Vol. Ⅳ p.242, 1963)
(2) L-타르타르산 1몰을 용매중에서 염화벤조일 3.2몰과 반응시켜서 0,0'-디벤조일-L-타르타르산무수물을 제조하는 방법(J. Am. Chem. Soc. 55, p.2605,1933) 및
(3) 타르타르산 1몰을 용매중에서 염화벤조일 2몰과 반응시킨 다음 염화티오닐을 가하고, 촉매로서 염화철, 염화아연 또는 염화알루미늄의 존재하에서 반응을 실시하는 방법(헝가리특허 No.34720) 이 있다.
상기한 (1) 및 (2) 방법에서는 타르타르산 1몰당 산무수물 또는 산염화물이 3몰 이상 사용된다. 더구나 부생성물인 카르복시산을 제거해야하므로 고순도의 광학적 활성 0,0'-디아실타르타르산무수물을 얻기 곤란하다. (3)의 방법에서는 고가의 산할로겐화물을 요한다. 게다가 촉매로서 엽화철을 사용하면 수율은 높지만 반응생성물의 색상이 바람직하지 못한 반면 염화아연이나 염화알루미늄을 사용하면 수율은 염화철을 사용한 것보다 낮아진다.
한편 0,0'-디아실타르타르산무수물로부터 생성된 광학적 활성 0,0'-디아실타르타르산은 아민의 라세미분할에 유용하다. 통상 0,0'-디아실타르타르산으로 대표되는 0,0'-디벤조일타르타르산은 다음과 같이 합성된다.
(i) 0,0'-디벤조일타르타르산무수물을 수중에서 가열하여 가수분해한 후 냉각하여 0,0'-디벤조일타르타르산결정을 얻는것(J. Am. Chem. Soc. 55, p.2605,1933) 및
(ii) 0,0'-디벤조일타르타르산무수물을 기압 1.5 - 5, 소량의 물과 디클로로메탄의 혼합물중에서 가수분해한 후 냉각하여 0,0'-디벤조일타르타르산결정을 얻는다(헝가리특허 22147).
상기한 방법 (i)에서 0,0'-디벤조일타르타르산무수물의 가수분해시 생성된0,0'-디벤조일타르타르산은 오일에 의해 분리된다. 이 오일이 결정화되었을때 응집이 형성되고, 이 결정이 교반기의 벽에 부착되어 제거할 수 없게 된다. 그래서 실시성이 낮으므로 공업적으로는 부적합하다. 반면 (ⅱ) 방법은 실시성은 양호하지만 유해한 디클로로메탄이 다량으로 사용되며 한 배치(batch)당 수율이 낮다.
본 발명의 목적은 고수율, 고순도이며 산할로겐화물을 사용하지 않으므로 저가로 실시할 수 있는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 고수율 및 고순도의 무수 0,0'-디아실타르타르산을 바람직한 색상으로 얻는 산할로겐화물로 부터 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 고수율이며 생성물에 응집이 형성되지 않는 실시성이 높은 0,0'-디아실타르타르산의 제조방법을 제공하는 것이다.
즉 본 발명은 일반식(Ⅰ)의 카르복시산을
R1COOH (Ⅰ)
(식중 R1은 C1- C4의 알킬기; 페닐기; 또는 1 또는 2 C1- C4의 알킬기 또는 1 내지 2개의 할로겐원자와 치환된 페닐기를 표시한다)
염소화제의 존재하에서 타르타르산과 반응시켜서 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 또한 일반식(Ⅱ)의 염화카르복시를
R1COCl (Ⅱ)
(식중 R1은 C1- C4의 알킬기: 페닐기: 또는 1 또는 2 C1- C4의 알킬기 또는 1 내지 2개의 할로겐원자와 치환된 페닐기)
촉매를 사용하지 않고 염소화제의 존재하에서 타르타르산과 반응시켜서 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 일반식(Ⅲ)의 카르복시산 무수물을
( R1CO )2O (Ⅲ)
(식중 R1은 C1- C4의 알킬기: 페닐기: 1 또는 2 C1- C4의 알킬기 또는 1 내지 2개의 할로겐원자의 치환된 페닐기를 표시한다)
염소화제의 존재하에서 타르타르산과 반응시켜서 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법을 또한 제공한다.
본 발명은 일반식(Ⅵ)의 방향족염화카르복시를
(식중 R2및 R3는 동일하거나 다르며, 수소원자, 할로겐원자 또는 C1- C4의 알킬기를 표시한다)
촉매로써 삼플루오르화보론의 존재하에서 타르타르산과 반응시켜서 일반식(Ⅳ)의 0,0'-디아실타르타르산무수물의
(식중 R2및 R3는 동일하거나 다르며, 수소원자, 할로겐원자 또는 C1- C4의 알킬기를 표시한다)
제조방법을 또한 제공한다.
본 발명은 일반식(Ⅶ)의 방향족카르복시산무수물을
(식중 R2및 R3는 동일하거나 다르며, 수소원자, 할로겐원자 또는 C1- C4의 알킬기를 표시한다)
촉매로써 삼플루오르화보론의 존재하에서 타르타르산과 반응시켜서 일반식(Ⅳ)의 0,0'-디아실타르타르산무수물의
(식중 R2및 R3는 동일하거나 다르며, 수소원자, 할로겐원자 또는 C1- C4의 알킬기를 표시한다)
제조방법을 또한 제공한다.
본 발명은 일반식(Ⅳ)의 방향족카르복시산무수물을
(식중 R2및 R3는 동일하거나 다르며, 수소원자, 할로겐원자 또는 C1- C4의 알킬기를 표시한다)
불혼화성 유기용매하에서 물과 반응시켜서 일반식(Ⅷ)의 0,0'-디아실타르타르산
(식중 R2및 R3는 동일하거나 다르며, 수소원자, 할로겐원자 또는 C1- C4의 알킬기를 표시한다)
의 제조방법을 또한 제공한다.
본 발명의 제조방법에 의해 0,0'-디아실타르타르산무수물은 고수율, 고순도 및 저가로 제조할 수 있다. 또한 본 발명의 제조방법에 의해 고수율이며 생성물에 응집이 형성되지 않는 실시성이 높은 0,0'-디아실타르타르산을 제조할 수 있다. 상기한 바와같이 본 발명의 제1관점은 일반식(Ⅰ)의 카르착시산
R1COOH (Ⅰ)
(식중 R1은 C1- C4의 알킬기: 페닐기: 또는 1 또는 2 C1- C4의 알킬기 또는 1 내지 2의 할로겐원자와 치환된 페닐기를 표시한다)
을 염소화제의 존재하에서 타르타르산과 반응시켜서 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법을 제공하는 것이다.
일반식(Ⅰ)로 표시되는 카르복시산의 예로서는 (이하 "카르복시산(Ⅰ)"로 칭한다) 아세트산, 프로피온산 밋 부티르산 등의 저급지방족카르복시산: 벤조산: o-톨루산, m-톨루산, p-톨루산, o-클로로벤조산, m-클로로벤조산 및 p-플로로벤조산 등의 단일치환방향족카르복시산: 및 3,4-디메틸벤조산 등의 2치환방향족카르복시산이 있다.
카르복시산(Ⅰ) 및 타르타르산으로부터 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법은 세 반응으로 이루어지는데 즉, 카르복시산(Ⅰ)이 염소화재에 의해 산염화물로 전환되는 반응: 타르타르산의 히드록시기가 산염화물에 의해 0-아실화되는 반응 및 타르타르산유도체나 타르타르산은 염화카르복시와 반응시켜 헤테로산무수물로 하고 타르타르산무수물 및 그것의 유도체(이하 "탈수"로 한다)로 되는 반응으로 이루어진다. 카르복시산의 염소화반응콰 타르타르산의 0-아실화는 동일한 온도에서 또는 서로 다른 온도에서 실시하여도 좋다. 통상 카르복시산(Ⅰ)이 저급지방족카르복시산인 경우 상기한 반응들은 같은 온도에서 실시할 수 있고, 카르복시산(Ⅰ)이 방향족카르복시산인 경우 0-아실화반응은 보통 방향족카르복시산의 염소화 반응보다 높은 온도로 한다. 그러므로 카르복시산(Ⅰ)이 저급지방족카르복시산인 경우 염소화, 0-아실화 및 탈수반응은 염소화제를 가하고 동시에 실시할 수 있는 반면에 카르복시산(Ⅰ)이 방향족카르복시산인 경우는, 먼저 방향족카르복시산을 염소화제에 의해 산염화물로 전환시킨후 0-아실화 및 탈수반응을 하는것이 바람직하다.
통상의 방법으로서 타르타르산의 0-아실화에 반응물로써 염화카르복시가 사용된 경우, 타르타르산 1몰당 2개의 히드록시기의 0-아실화에 염화카르복시 2몰이 소요 되며 동시에 타르타르산유도체 또는 타르타르산에서 2개의 카르복시기의 탈수반응에 염화카르복시 1몰이 소요되고, 카르복시산 1몰이 부생성물로 나온다. 유사하게 0-아실화의 반응물로써 산무수물이 사용된 경우, 타르타르산 1몰당 2개의 히드록시기의 아실화에 산무수물 2몰이 소요되며 동시에 타르타르산유도체 또는 타르타르산에서 2개의 카르모닐기의 탈수반응에 산무수물 1몰이 소요되고, 부생성물로써 카르복시산 4몰이 생성된다. 0-아실화반응과 탈수반응간은 두 반응간의 속도차이가 작기때문에 두 반응을 분리하기 곤란하다. 그러므로 통상의 방법에서 타르타르산 1몰당 염화카르복시 또는 카르복시산무수물이 적어도 3몰은 필요하다.
통상의 어떤 방법에 있어서도 0-아실화의 반응물로써 산염화물 또는 산무수물이 사용되며, 타르타르산의 다른 0-아실화 반응물은 알려져있지 않다. 이것은 종래의 기술에서 카르복시산을 염소화할때 타르타르산의 2번째 히드록시기가 염소화제에 의해서 염소화되기때문이라고 생각된다.
본 발명자 등은 카르복시산의 염소화가 타르타르산에서 히드록시기의 염소화보다 우선적으로 실시되어서, 반응계내에서 카르복시산이 타르타르산에서 히드록시기의 염소화를 수반하지않고 산염화물로 전환되는 것을 발견하였다. 또한 부생성물인 카르복시산이 염소화제에 의해서 다시 산염화물로 전환될 수 있다. 그래서 산염화물이나 산무수물보다 저가의 카르복시산을 시작물질로 사용할수 있다. 또한 카르복시산의 양은 상법에서 산염화물이나 산무수물 3몰과 비교하여 2몰로 감소할 수 있고, 부생성물인 카르복시산을 제거할 필요가 없으므로 고순도이며 고수율의 0,0'-디아실타르타르산무수물을 제조할 수 있다.
유기용매중에서 타르타르산의 용해성이 카르복시산의 용해성보다 낮다고 추정되므로 카르복시산의 염소화반응은 타르타르산에서 두번째 히드록시기의 염소화반응 보다 우선적으로 실시되어서, 유기용매중에 다량으로 존재하는 카르복시산의 염소화는 타르타르산의 카르복시기와 히드록시기의 염소화보다 우선적으로 일어난다. 카르복시산(Ⅰ)의 화학량론적 양은 타르타르산 1몰당 2몰이 된다. 타르타르산 1몰당 카르복시산(Ⅰ)의 양은 보통 2.0 - 2.8몰, 바람직하게는 2.0 - 2.4몰이다. 2.8몰을 초과하면 부생성물인 카르복시산의 제거나 여분의 산염화물이 문제시된다.
카르복시산 1몰을 염소화하는데 염소화제 1몰이 필요하므로, 타르타르산 1몰당 염소화제는 적어도 3몰을 필요로 한다. 염소화제의 양은 타르타르산 1몰당 보통 3.0- 6.0몰, 바람직하게는 3.0 - 4.5몰이고, 3.0몰 미만에서는 카르복시산(Ⅰ)이 양적으로 산염화물로 전환되지 않아서 0,0'-디아실타르타르산무수물의 수율이 낮아지고, 6.0몰 이상이면 반응물이 고가이므로 바람직하지 않다.
카르복시산(Ⅰ)의 염소화제로서 오염화인, 삼염화인, 염화티오닐 등의 공지된 염소화제를 사용한다. 이들중 0-아실화반응을 저해하지 않으며 0-아실화반응후 생성된 0,0'-디아실타르타르산무수물결정을 오염시키지 않는 것이 바람직하다. 그래서 염화티오닐은 전환반응후 반응계로부터 염화수소가스 및 SO2가스를 배출시키므로바람직하다.
사용되는 용매로서는 제조된 0,0'-디아실타르타르산무수물을 변성시키지 않고, 0-아실화반응을 저해하지 않는 어떠한 용매도 사용될 수 있다. 예를들어, 벤젠,톨루엔, 크실렌, 클로로벤젠 등의 방향족용매; 디옥산 등의 에테르; 및 헥산, 시클로헥산 등의 지방족탄화수소를 들 수 있다.
염소화반응은 보통 실온 내지 110℃에서 실시되는데, 바람직한 온도는 사용되는 카르복시산과 염소화제에 따라서 변한다. 카르복시산이 지방산인 경우 타르타르산의 0-아실화는 통상 30 - 60℃, 바람직하게는 40 - 140℃이며, 카르복시산이 방향족산인 경우 타르타르산의 0-아실화는 통상 100 - 200℃, 바람직하게는 110 - 170℃에서 실시되며, 반응시간은 반응온도나 다른 반응조건에 따라서 적당히 선택 하지만 보통 1 - 40 시간이다.
타르타르산과 카르복시산(Ⅰ)의 반응을 상세하게 설명한다. 반응용기에 타르타르산, 카르복시산(Ⅰ) 및 용매가 있으면 용매를 넣고 가열한다. 이 용액 또는 슬러리에 염소화제를 가한다. 또는 타르타르산, 카르복시산(Ⅰ), 염소화제 및 용매가 있으면 용매를 동시에 공급한다. 이 방법들은 카르복시산(Ⅰ)이 저급지방족카르복시산인 경우 0-아실화반응이 비교적 저온에서 실행되므로 적합하다. 카르복시산(Ⅰ)이 방향족카르복시산인 경우 0-아실화반응이 카르복시산(Ⅰ)의 염소화반응보다 높은 온도에서 실시되므로, 카르복시산(Ⅰ)이 먼저 염화티오닐 등의 염소화제에 의해 산염화물로 전환되고, 타르타르산을 가한 다음 승온하여 0-아실화반응을 실시한다. 이 경우 반응초기부터 타르타르산을 카르복시산(Ⅰ)과 함께 반응용기에 공급한다. 부생성물인 카르복시산이 산무수물로 전환될 때 온도를 낮추고 염소화제를 가한다.
반응후 0,0'-디아실타르타르산무수물은 여과, 세정, 응축한 후 여과 등의 공지의 방법으로 쉽게 분리할 수 있다. 분리된 0,0'-디아실타르타르산무수물은 고순도이며, 사용된 타르타르산이 광학적 활성이면 타르타르산도 광학적 활성을 나타낸다. 0-아실화제인 고형카르복시산(Ⅰ)이 오염됐을 경우 톨루엔, 아세토니트릴 또는 아세톤 등의 유기용매로 생성물을 재결정하여 카르복시산을 제거하거나, 카르복시산을 액상산무수물로 전환하도록 염화티오닐 등의 염소화제로 생성물을 처리한다. 본 발명에서 제1관점의 바람직한 형태는, 카르복시산(Ⅰ)으로서 방향족카르복시산과 촉매가 사용된다. 촉매를 사용하므로써 반응이 원활한 조건에서 실시된다. 즉 일반식(V)의 방향족카르복시산
(식중 R2및 R3는 일반식(Ⅳ)와 같다.)
을 염소화제의 존재하에서 타르타르산 및 촉매와 반응시켜서 일반식(Ⅳ)의 0,0'-디아실타르타르산무수물
(식중 R2및 R3는 동일하거나 다르며, 수소원자, 할로겐원자 또는 C1- C4의 알킬기를 표시한다)
이 방법에서 일반식(V)로 표시되는 방향족카르복시산(이하 "방향족카르복시산(V)"로 한다)이 타르타르산 1몰당 통상 1.8 - 4몰, 바람직하게는 2.0 - 2.4몰이 사용된다. 방향족카르복시산(V)의 양이 상기한 하한값보다 작으면 생성물이 미반응 타르타르산으로 오염되어 바람직하지 않고, 상한값보다 많으면 비경제적이므로 바람직 하지 않다.
이 방법에서 염소화제는 반응계내에 공존하는데, 구체적인 예는 상기한 바와 같고 염화티오닐은 이 방법에서 역시 바람직하다. 염소화제의 양은 방향족카르복시산 1몰당 통상 1 4 - 3몰, 바람직하게는 1.5 - 2몰이다.
이 방법에서 촉매는 반응계내에 공존하는데, 예를들어, 염화철, 염화알루미늄,염화아연, 삼플루오르화보론 등의 루이스산을 들 수 있고, 그 양은 타르타르산 1 몰당 보통 0.001 - 0.2몰, 바람직하게는 0.002 - 0.10몰이 사용된다. 촉매는 반응 시작전에 전부 반응용기로 공급하여도 좋고, 또는 반응시작전에 일부를, 반응도중에 나머지를 공급하여도 좋다.
생성된 0,0'-디아실타르타르산무수물은 반응용기내에서 고화되지 않으므로 유기 용매의 존재하에서 반응시키는 것이 바람직하며, 반응의 실시성도 양호해진다. 유기용매의 예로서는 헵탄, 옥탄 및 노난 등의 지방족탄화수소: 벤젠, 톨루엔 및 크실렌 등의 방향족 탄화수소를 들 수 있으며, 이중 벤젠, 톨루엔 및 크실렌이 바람직하다. 2종이상의 유기용매를 혼합하여도 좋다. 용매의 사용량은 통상 사용된 타르타르산의 0.5 - 10 중량배, 바람직하게는 1 - 5 중량배이다. 용매의 사용량이 하한값보다 작으면 슬러리중에 생성된 0,0'-디아실타르타르산무수물의 농도가 높아져서 교반이 곤란하므로 바람직하지 않고, 반대로 상한값보다 많으면 큰 부피의 반응기구가 필요하므로 생산성이 저하되어 바람직하지 않다. 유기용매는 반응시작전이나 반응도중에 가해도 되지만, 전자가 바람직하다.
방향족카르복시산(V) 및 타르타르산은 다음과 같이 반응한다.
예를들어, 타르타르산, 방향족카르복시산(V) 및 유기용매가 있으면 유기용매를 적당한 온도에서 가열한 후, 염화티오닐 등의 염소화제를 천천히 가하고 촉매를가한 다음, 반응혼합물을 더 가열처리하거나: 타르타르산, 방향족카르복시산(V) 및 유기용매가 있으면 유기용매를 적당한 온도에서 가열한 후, 염화티오닐 등의 염소화제를 천천히 가한 다음, 반응혼합물을 더 숙성시키거나:타르타르산, 방향족 카르복시산(V), 촉매, 염화티오닐 등의 염소화제 및 유기용매의 혼합물을 적당한 온도에서 천천히 가열하여 혼합물을 더 숙성시킨다. 촉매는 반응시작전에 미리 가하거나 또는 반응도중에 가해도 좋다.
이 과정은 보통 40- 170℃, 바람직하게는 60 - 150℃에서 실시한다. 반응온도가 낮으면 반응시간이 길어지고, 반응온도가 높으면 반응시간이 짧아진다. 즉 반응온도가 상기한 하한온도 부근에서는 반응시간이 20 - 50시간이 되고, 상한온도 부근에서는 반응시간이 1 - 3시간이 된다. 온도가 높으면 분해가 일어날 수 있다. 반응온도가 상기한 중간온도가 되면 반응시간은 상기한 반응시간의 중간 정도가 된다. 0,0'-디아실타르타르산무수물은 반응생성물로부터 적접 결정을 여과 하거나 또는 반응생성물에 용매를 가하고 냉각하여 결정을 석출하고 여과하므로써 집합시킨다. 분리된 0,0'-디아실타르타르산무수물은 고순도이며, 광학적 활성인 타르타르산을 사용했을 경우 타르타르산은 광학적 활성을 나타낸다.
본 발명의 두번째 관점은 시작물질로서 산염화물이나 산무수물을 사용하여0,0'-디아실타르타르산무수물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 즉 본 발명은 일반식(Ⅱ)의 염화카르복시를
R1COCl (Ⅱ)
(식중 R1은 C1- C4의 알킬기; 페닐기: 1 또는 2 C1- C4알킬기 또는 1 또는 2의 할로겐원자로 치환된 페닐기를 표시한다)
촉매를 사용하지 않고 염소화제의 존재하에서 타르타르산과 반응시켜서 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법을 제공한다. 본 발명은 또한 일반식(Ⅲ)의 카르복시산무수물을
(R1CO)2O (Ⅲ)
(식중 R1은 C1- C4의 알킬기; 페닐기; 1 또는 2 C1- C4알킬기 또는 1 또는 2의 할로겐원자로 치환된 페닐기를 표시한다)
염소화제의 존재하에서 타르타르산과 반응시켜서 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법을 제공한다.
일반식(Ⅱ)로 표시되는 염화카르복시(이하 "염화카르복시(Ⅱ)"로 한다)의 예로서는 염화아세틸, 염화프로피오닐 및 염화부티로일 등의 저급지방족염화카르복시; 염화벤조일; 염화 o-톨루오일, 염화 m-톨루오일, 염화 p-톨루오일, 염화 o-클로로벤조일, 염화 m-클로로벤조일 및 염화 p-클로로벤조일 등의 단일치환 방향족 염화카르복시; 및 염화 3,4-디메틸벤조일 등의 이치환방향족염화카르복시를 들 수 있다. 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 카르복시산무수물(이하 "카르복시산무수물(Ⅲ)으로 한다)의 예로서는 바로 위에서 예시한 것들을 포함한다.
시작물질로서 카르복시산을 사용하는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법과 유사하게, 타르타르산의 0-아실화에서 부생성물인 카르복시산은, 타르타르산에서 두번째 히드록시기를 염소화하지 않고 염소화제에 의해 산염화물로 전환될 수 있다.
그러므로 염화카르복시(Ⅱ) 또는 카르복시산무수물(Ⅲ)의 화학량론적 양은 타르타르산 1몰당 2몰이다. 염화카르복시(Ⅱ) 또는 카르복시산무수물(Ⅲ)은 타르타르산 1몰당 보통 2.0 - 2.8몰, 바람직하게는 2.0 - 2.4몰이다. 그 양이 타르타르산 1몰당 2.8몰을 초과하면 부생성물인 카르복시산을 제거해야 하거나 과량의 염화카르복시(Ⅱ) 또는 카르복시산무수물(Ⅲ)이 문제시 된다.
부생성물인 카르복시산 1몰을 염소화하기위해서는 염소화제 1몰이 요구되므로, 염화카르복시(Ⅱ)가 0-아실화제로 사용된 경우 타르타르산 1몰당 적어도 1몰의 염소화제가 필요하다. 염소화제는 타르타르산 1몰당 보통 1.0 - 2.0몰, 바람직하게는 1.0 - 1.5몰이다. 염소화제의 양이 1.0몰 미만에서는 부생성물인 카르복시산이 양적으로 산염화물로 전환되지 못하므로 0,0'-디아실타르타르산무수물의 수율이 낮아지고, 반대로 2.0몰 이상이면 반응물이 고가이므로 바람직하지 않다. 0-아실화제가 카르복시산무수물(Ⅲ)인 경우, 타르타르산 1몰당 카르복시산무수물(Ⅲ)이 2몰이 사용되고 염소화제의 양이 1몰이면, 부생성물인 카르복시산 1몰은 미반응물로 남겨진다. 그러나 부생성물인 카르복시산이 액상이면 미반응 카르복시산은 제조된 0,0'-디아실타르타르산무수물의 순도에 전혀 영향을 주지 않는다. 부생성물인 카르복시산이 고체상인 경우, 부생성물은 제조된 0,0'-디아실타르타르산무수물을 오염시킬수 있다. 이 경우 타르타르산 1몰당 염소화제의 양은 보통 1.0 - 4.0몰, 바람직하게는 1.0 - 3.0몰이다. 부생성물인 카르복시산에 등모랄(equiomolar)양의 염소화제를 사용하므로써 생성물로부터 고형 카르복시산을 액상의 산염화물로서 제거할 수 있고, 생성된 산염화물은 0-아실화제로서 효율적으로 사용되어 0,0'-디아실타르타르산무수물의 수율은 더 향상된다.
염소화제로서 상기한 카르복시산(Ⅰ)을 사용할 수 있으며 염화티오닐이 바람직하다.
용매로서 상기한 카르복시산(Ⅰ)을 사용하는 방법을 이용할 수 있다.
부생성물인 카르복시산의 염소화는 보통 실온 내지 110℃에서, 카르복시산이 지방족 카르복시산인 경우 타르타르산의 0-아실화는 30 - 160℃에서, 바람직하게는 40 - 140℃이고, 카르복시산이 방향족카르복시산인 경우 0-아실화는 100-200℃에서, 바람직하게는 110 - 170℃이며, 바람직한 온도는 부생성물인 카르복시산 및 염소화제에 따라서 변한다. 반응시간은 반응온도와 다른 반응조건에 따라서 적당히 선택하지만 보통 1 - 40시간이다.
타르타르산과 염화카르복시(Ⅱ) 또는 카르복시산무수물(Ⅲ)간의 반응은 다음과 같이 실시되는데, 예를들어, 타르타르산과 염화카르복시(Ⅱ) 또는 카르복시산무수물(Ⅲ) 및 유기용매를 반응용기에 공급하고 0-아실화 및 탈수반응을 실시한다. 염소화제를 가하여 부생성물인 카르복시산의 염소화를 실시하는 동시에 0-아실화 반응 및 탈수반응을 실시한다. 또는 타르타르산과 염화카르복시(Ⅱ) 또는 카르복시산무수물(Ⅲ) 염소화제 및 유기용매를 반응용기에 동시에 공급해도 좋다. 이 방법들은 저급지방족염화카르복시 또는 저급지방족카르복시산무수물이 사용되는 경우에 적합하며 0-아실화반응은 비교적 저온에서 실시된다. 방향족염화카르복시 또는 방향족카르복시산무수물이 사용된 경우 타르타르산의 0-아실화는 부생성물인 카르복시산의 염소화보다 높은 온도에서 실시되는데, 타르타르산은 먼저 0-아실화 되고 염화카르복시 또는 카르복시산무수물에 의해 탈수되며, 반응계의 온도를 낮게한 후 부생성물인 카르복시산이 염소화제에 의해 산염화물로 전환된 다음, 반응계의 온도를 다시 높여서 0-아실화 및 탈수반응이 실시된다.
상기한 반응은 촉매를 사용하지 않고 실시할 수 있다. 하기의 실시예에 의해서도 증명되듯이 촉매를 사용하지 않고도 만족할 만한 고순도 및 고수율을 달성할 수 있으며, 생성물의 색상도 바람직하다.
반응후 0,0'-디아실타르타르산무수물은 여과, 세정, 응축한 후 여과 등의 공지의 방법으로 쉽게 분리할 수 있다. 분리된 0,0'-디아실타르타르산무수물은 고순도이며, 사용된 타르타르산이 광학적 활성체이면 타르타르산도 광학적 활성을 나타낸다. 부생성물인 고형카르복시산이 오염됐을 경우 톨루엔, 아세토니트릴 또는 아세톤 등의 유기용매로 생성물을 재결정하여 카르복시산을 제거하거나, 카르복시산을 액상산염화물로 전환하도록 염화티오닐 등의 염소화제로 생성물을 처리한다. 본 발명에 의한 제3관점은, 방향족염화카르복시 또는 방향족카르복시산무수물로부터 고순도 및 고수율을 보유하는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법을 제공하는 것이다. 즉 일반식(Ⅵ)의 방향족염화카르복시
(식중 R2및 R3는 동일하거나 다르며, 수소원자, 할로겐원자 또는 C1- C4의 알킬기를 표시한다)
또는 일반식(Ⅶ)의 방향족카르복시산무수물
(식중 R2및 R3는 동일하거나 다르며, 수소원자, 할로겐원자 또는 C1- C4의 알킬기를 표시한다)
와 촉매로서 삼플루오르화보론의 존재하에서 타르타르산과 반응시켜서 일반식(Ⅳ)의 0,0'-디아실타르타르산무수물
(식중 R2및 R3는 동일하거나 다르며, 수소원자, 할로겐원자 또는 C1- C4의 알킬기를 표시한다)
의 제조방법을 제공하는 것이다.
이 방법에서는 특정한 촉매인 삼플루오르화보론이 사용된다. 타르타르산과 방향족염화카르복시 또는 방향족카르복시산무수물을 반응시키는 통상의 방법에서는 염화철, 염화아연 또는 염화알루미늄 등의 촉매가 사용된다. 그러나 염화철을 사용하면 생성물의 색상이 바람직하지 못하고, 염화아연이나 염화알루미늄을 사용하면 수율이 낮아진다. 대조적으로 삼플루오르화보론을 사용하면 통상의 촉매를 사용하는 경우보다 수율이 높아지고 색상도 바람직하므로 공업적으로 매우 유익하다. 삼플루오르화보론은 공지된 시판가능한 화합물이며 또한 통상의 방법으로 얻을 수 있다. 예를들어, 본 발명에 의한 방법에서 사용되는 삼플루오르화보론은 보로플루오르화나트륨, 삼산화보론 및 진한 황산의 혼합물을 가열하므로써 얻을 수 있다. 시판가능한 삼플루오르화보론은 에테르 등에 의해 흡수되어서 반응에 사용된다. 보로플루오르화나트륨, 삼산화보론 및 진한 황산의 혼합물을 가열하므로써 얻어진 삼플루오르화보론을 사용한 경우, 생성된 삼플루오르화보론은 반응시 작전에 타르타르산과 용매 및 일반식(Ⅵ)로 표시되는 방향족염화카르복시(이하 "방향족염화카르복시(Ⅵ)"로 한다) 또는 일반식(Ⅶ)로 표시되는 방향족카르복시산무수물(이하 "방향족카르복시산무수물(Ⅶ)"로 한다)를 포함하는 방응혼합물중에 흡수되거나; 또는 반응도중 반응혼합물에 흡수된다.
사용된 촉매량은 타르타르산 1몰당 0.001 - 0.2몰, 바람직하게는 0.002 - 0.10 몰이다. 촉매는 반응시작전에 모두 가해도 좋고, 또는 일부는 반응시작전에 가하고 나머지는 반응도중에 가해도 좋다.
제조된 0,0'-디아실타르타르산무수물은 반응용기내에서 고화되지 않으므로 유기 용매의 존재하에서 반응을 실시하는 것이 바람직하며, 반응의 실시성이 양호하게된다. 유기용매의 예로서는 헵탄, 옥탄 및 노난 등의 지방족탄화수소; 벤젠, 톨루엔 및 크실렌 등의 방향족 탄화수소를 들 수 있으며, 이중 벤젠, 톨루엔 및 크실렌이 바람직하다. 2종이상의 유기용매를 혼합하여도 좋다. 용매의 사용량은 통상 사용된 타르타르산의 0.5 - 10 중량배, 바람직하게는 1 - 5 중량배이다. 용매의 사용량이 하한값보다 작으면 슬러리중에 생성된 0,0'-디아실타르타르산무수물의 농도가 높아져서 교반이 곤란하므로 바람직하지 않고, 반대로 상한값보다 많으면 큰 부피의 반응기구가 필요하므로 생산성이 저하되어 바람직하지 않다.
방향족염화카르복시(Ⅵ)의 사용량은 타르타르산 1몰당 보통 2.6 - 5몰, 바람직하게는 3.0 - 3.5몰이 사용된다. 반응계내에 염화티오닐이 공존하는 경우, 방향족염화카르복시(Ⅵ)의 사용량은 타르타르산 1몰당 보통 1.8 - 4몰, 바람직하게는2.0-2.4몰이다. 상기한 바와같이 방향족염화카르복시(Ⅵ)대신 방향족카르복시산무수물(Ⅶ)이 사용될 수 있다. 이 경우 방향족카르복시산무수물(Ⅶ)은 타르타르산 1몰당 보통 2.6 - 5몰, 바람직하게는 3.0 - 3.5몰이다. 반응계내에 염화티오닐이 공존하는 경우, 방향족카르복시산무수물(Ⅶ)은 타르타르산 1몰당 보통 0.9 - 2몰, 바람직하게는 1.0 - 1.2몰이 사용된다. 방향족염화카르복시(Ⅵ) 또는 방향족카르복시산무수물(Ⅶ)의 양이 상기한 하한값보다 작으면 타르타르산의 일부가 미반응물로 남아서 수율이 저하되는 반면, 상한값을 초과하면 가격이 높아지므로 바람직하지 않다.
타르타르산이 방향족염화카르복시(Ⅵ) 또는 방향족카르복시산무수물(Ⅶ)과 반응하는 경우, 저가의 염화티오닐이 공존하면 고가의 방향족염화카르복시(Ⅵ) 또는 방향족카르복시산무수물(Ⅶ)의 사용을 줄일 수 있고, 고순도의 생성물을 얻을 수 있으므로 바람직하다. 타르타르산이 방향족염화카르복시(Ⅵ)와 반응하는 경우, 사용된 염화티오닐의 양은 방향족염화카르복시(Ⅵ) 1몰당 보통 0.3 - 1.5몰, 바람직하게는 0.5 - 1.0몰이다. 타르타르산이 방향족카르복시산무수물(Ⅶ)과 반응하는 경우, 사용된 염화티오닐의 양은 방향족카르복시산무수물(Ⅶ) 1몰당 보통 0.9 - 2.5몰, 바람직하게는 1.0 - 2.0몰이다. 염화티오닐의 양이 상기한 하한값보다 작으면 제조시 방향족카르복시산이 오염되어 바람직하지 않고, 반대로 상한값보다 많으면 가격이 높아지므로 바람직하지 않다.
방향족염화카르복시(Ⅵ)와 타르타르산의 반응은 다음과 같다. 예를들어, 타르타르산, 촉매 및 용매의 혼합물을 적당한 온도에서 가열한 후, 방향족염화카르복(Ⅵ)를 가한 다음, 이 혼합물을 더 반응시킨다. 또는 방향족염화카르복시(Ⅵ), 타르타르산, 촉매 및 용매가 있으면 용매의 혼합물을 규정온도에서 서서히 가열한다. 염화티오닐이 공존하는 경우, 반응은 다음과 같이 실시된다. 즉, 타르타르산, 촉매 및 용매의 혼합물을 적당한 온도에서 가열하고 방향족염화카르복시(Ⅵ)를 가한 후, 규정시간동안 반응을 실시한 다음 염화티오닐을 가한다. 또는 방향족염화카르복시(Ⅵ), 타르타르산, 촉매, 염화티오닐 및 용매가 있으면 용매를 규정온도에서 천천히 가열하거나 또는 타르타르산, 촉매 및 용매의 혼합물을 적당한 온도로 가열하고, 이 반응혼합물에 방향족염화카르복시(Ⅵ)와 염화티오닐의 혼합물을 가한다.
방향족카르복시산무수물(Ⅶ)와 타르타르산의 반응은 다음과 같다. 예를들어, 타르타르산, 촉매 및 용매의 혼합물을 적당한 온도에서 가열한 후, 방향족카르복시산무수물(Ⅶ)를 가한 다음, 이 혼합물을 더 반응시킨다. 또는 방향족카르복시산무수물(Ⅶ), 타르타르산, 촉매 및 용매가 있으면 용매의 혼합물을 규정온도에서 서서히 가열한다. 염화티오닐이 공존하는 경우, 반응은 다음과 같이 실시된다. 즉, 타르타르산, 촉매 및 용매의 혼합물을 적당한 온도에서 가열하고 방향족카르복시산무수물(Ⅶ)을 가한 후, 규정시간동안 반응을 실시한 다음 염화티오닐을 가한다. 또는 방향족카르복시무수물(Ⅶ), 타르타르산, 촉매, 염화티오닐 및 용매가 있으면 용매를 규정온도에서 천천히 가열한다. 또는 타르타르산, 촉매 및 용매의 혼합물을 적당한 온도로 가열하고, 이 반응혼합물에 방향족카르복시무수물(Ⅶ)와 염화티오닐의 혼합물을 가한다.
이 과정은 보통 40 - 170℃, 바람직하게는 60 - 150℃에서 실시한다. 온도가 높으면 분해가 일어날 수 있다. 반응온도가 낮으면 반응시간이 길어지고, 반응온도가 높으면 반응시간이 짧아진다. 즉 반응온도가 상기한 하한온도 부근에서는 반응시간이 20 - 50시간이 되고, 상한온도 부근에서는 반응시간이 1 - 3시간이 된다. 반응온도가 상기한 중간온도가 되면 반응시간은 상기한 반응시간의 중간 정도가 된다. 0,0'-디아실타르타르산무수물은 반응생성물로부터 적접 결정을 여과하거나 또는 반응생성물에 용매를 가하고 냉각하여 결정을 석출하고 여과하므로써 집합시킨다. 분리된 0,0'-디아실타르타르산무수물이 고순도이며, 광하적 활성인 타르타르산을 사용했을 경우 타르타르산은 광학적 활성을 나타낸다.
본 발명에 의한 네번째 관점은 일반식(Ⅳ)의 방향족카르복시산무수물
(식중 R2및 R3는 동일하거나 다르며, 수소원자, 할로겐원자 또는 C1- C4의 알킬기를 표시한다)
을 물과 불용성인 유기용매하에서 가수분해하여 일반식(Ⅶ)의
(식중 R2및 R3는 동일하거나 다르며, 수소원자, 할로겐원자 또는 C1- C4의 알킬기를 표시한다)
의 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법을 제공하는 것이다.
이 방법의 시작물질인 0,0'-디아실타르타르산무수물은 본 발명에 의해서 설명된 통상의 방법에 의해서 얻어질 수 있다.
이 방법에서 "불혼화성 유기용매"란 용어는 물에 대한 용해도가 20 - 90℃에서 2중량% 미만인 유기용매를 의미한다. 이 방법에 사용될 수 있는 물과 불용성인 유기용매의 예로서는, 벤젠, 톨루엔 및 크실렌 등의 방향족탄화수소류; 헥산 및 옥탄 등의 지방족탄화수소류; 1,2-디클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄 및 클로로벤젠 등의 염소화탄화수소류를 들 수 있으며, 이중 벤젠, 톨루엔, 크실렌 및 클로로벤젠이 바람직하다. 2종 이상의 용매를 혼합해서 사용해도 좋다.
사용된 유기용매의 양은 0,0'-디아실타르타르산무수물의 중량에 대하여 보통0.01 - 0.5중량배, 바람직하게는 0.03 - 0.2중량배이다. 유기용매의 양이 상기한 하한치보다 작으면 웅집의 형성을 충분하게 방지할 수 없으므로 바람직하지 않고, 상한치보다 많으면 경제적 관점 및 작동에 바람직하지 않다.
가수분해시 가해지는 물의 양은 0,0'-디아실타르타르산무수물을 가수분해하기위한 등모랄양 이상을 요한다. 오일의 형상에서 가수분해된 0,0'-디아실타르타르산무수물이 결정화된 경우에 양호한 실시성을 얻기위해서는, 0,0'-디아실타르타르산무수물중량부에 대하여 물을 보통 0,5 - 10중량배, 바람직하게는 1.5 - 5중량배를 가한다. 물의 양이 상기한 하한치보다 작으면 오일을 결정화한 다음 슬러리중 생성물의 농도가 너무 높아져서 교반이 곤란하게 되므로 바람직하지 않다.
가수분해는 다음과 같이 실시되는데, 예를들어 0,0'-디아실타르타르산무수물과 물의 혼합물을 70 - 100℃에서 가열한다. 반응시간은 보통 0.5- 5시간이지만 가수분해되는 화합물에 따라서 변한다. 압력을 대기압 또는 대기압보다 높은 압력으로 한다. 물과 불용성인 유기용매는 가수분해반응전에 가하거나 또는 제조된 0,0'-디아실타르타르산이 오일형상중에 있는 가수반응후에 가한다.
오일형상중에 0,0'-디아실타르타르산을 포함하는 가수분해후에 반응혼합물을 천천히 냉각하므로써 0.0'-디아실타르타르산의 결정을 얻을 수 있다. 반응을 효율적으로 실시하기위해서 씨결정을 가하는 것이 바람직하다. 가수분해후 오일형상중에0,0'-디아실타르타르산을 반응계로부터 분리한다. 그러나 오일이 결정화되는 온도는 첨가된 유기용매의 양 및 화합물의 형태에 따라서 약간 변화한다.
0,0'-디-p-톨루오일타르타르산의 제조에 있어서, 실시성을 양호하게 하고 결정의 크기를 균일하게 하기위해서는, 예를들어, 0,0'-디-p-톨루오일타르타르산의 씨 결정을 약 63℃에서 가하고, 이 반응혼합물을 천천히 냉각한다. 일단 결정화가 시 작되면, 오일이 완전히 결정화되로록 온도를 유지하면서 계속 교반한다. 0,0'-디벤조일타르타르산의 제조에 있어서, 0,0'-디벤조일타르타르산의 씨결정을 약 55℃ 에서 가하고, 이 반응혼합물을 천천히 냉각한다. 일단 결정화가 시작되면, 오일이 완전히 결정화되로록 온도를 유지하면서 계속 교반한다. 결정화가 시작되기 전에 가해진 씨결정이 오일로 전환되면, 씨결정을 가하여 결정화의 시작을 지연시키므로써 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이렇게 얻어진 반응슬러리는 실온으로 냉각하고 결정을 여과하므로써 생성물을 모은다.
이 방법에 의해서, 생성된 0,0'-디아실타르타르산수화물이 교반시 반응기구의 벽에 부착되어서 제거되지 않는 등의 문제가 발생되지 않으므로 실시성이 양호하고 수율이 높은 0,0'-디아실타르타르산이 제조될 수 있다.
[실시예]
본 발명은 다음의 실시예로서 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
반응생성물의 여과에 있어서 0,0'-디아실타르타르산무수물의 양은 0.0'-디아실타르타르산무수물을 이소프로필아민과 반응시켜서 0,0'-디아실타르타르산무수물의모노아미드를 형성하고, 이 모노아미드를 고현상액체크로마토그래피(HPLC)로 분석하므로써 측정된다. 광학적 순도는 0,0'-디아실타르타르산무수물을 가수분해하여0,0'-디아실타르타르산을 형성하고, 얻어진 0,0'-디아실타르타르산을 CHIRACEL OJ(다이젤 케미칼사(제)시판, 일본)를 사용하여 HPLC에 의해서 분석하므로써 측정된다.
[실시예 1]
온도계, 적하관, 콘덴서 및 교반기가 부착된 200㎖의 4가지달린 플라스크에 L-타르타르산(0.100몰) 15.0g, 톨루엔 18.0g 및 p-톨루산(0.220몰) 30.0g을 넣는다. 반응혼합물을 80 - 90℃로 유지하면서 염화티오닐(0.250몰) 29.8g을 1시간동안 교반하면서 적하관을 통하여 적하한다. 적하가 완료된 후, 이 혼합물을 같은 온도에서 1시간동안 교반한 다음, 교반하에서 120℃로 2시간동안 톨루엔을 환류시키고 압력을 약간 감소시켜서 콘덴서 상부로부터 발생된 SO2및 염화수소를 배출시킨다. 이 과정중에서 결정이 석출된다. 플라스크가 위치한 유욕(oil bath)의 온도는 80℃로 낮아지고, 이것에 의해 반응혼합물의 온도는 75 - 85℃로 유지된다. 이러한 조건하에서 염화티오닐(0.126몰) 15.0g을 반응물중으로 1시간동안 적하한다. 동일조건하에서 이 반응혼할물을 다시 1시간동안 숙성시킨 후, 유욕을 130℃로 승온한다. 같은 온도에서 이 혼합물을 환류하에서 6시간동안 반응시킨다. 이 과정 중 혼합물의 온도는 115℃이다. 이 반응혼합물에 톨루엔 40.1g을 가하고 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 톨루엔 23.0g으로 세정하고, 감압하에서 60℃로 건조하여 백색결정의 0,0'-디-p-톨루오일-L-타르타르산무수물(0.090몰) 33.2g을 얻었다. 수율은 90.1%이고, 결정중 p-톨루산의 함량은 0.3중량%, 결정은 용점은 204 - 205℃, 광학적 순도는 99.5%ee 이다.
[실시예 2]
온도계, 적하관, 콘덴서 및 교반기가 부착된 300㎖의 4가지달린 플라스크에 L-타르타르산(0.200몰) 30.Og, 톨루엔 36.1g 및 벤조산(0.440몰) 53.7g을 넣는다. 반응혼합물을 80-90℃로 유지하면서 염화티오닐(0.500몰) 59.6g을 1시간동안 교반하면서 적하관을 통하여 적하한다. 적하가 완료된 후, 이 혼합물을 같은 온도에서 1시간동안 교반한 다음, 교반하에서 110℃로 3시간동안 톨루엔을 환류시키고 압력을 약간 감소시켜서 콘덴서상부로 부터 발생된 SO2및 염화수소을 배출시킨다. 이 과정중에서 결정이 석출된다. 플라스크가 위치한 유욕(oil bath)의 온도는 80℃로 낮아지고, 이것에 의해 반응혼합물의 온도는 75 - 85℃로 유지된다. 이러한 조건하에서 염화티오닐(0.240몰) 28,6g을 반응물중으로 1시간동안 적하한다. 동일조건하에서 이 반응혼합물을 다시 1시간동안 숙성시킨 후, 이 혼합물을 110℃에서 6시간동안 환류한다. 이 반응혼합물에 톨루엔 68.1g을 가하고 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 톨루엔 40.0g으로 세정하고, 감압하에서 50℃로 건조하여 백색결정의 0,0'-디벤조일-L-타르타르산무수물(0,161몰) 54,8g을 얻었다. 수율은 80.6%이고, 결정중 벤조산의 함량은 0.2중량%, 결정은 융점은 194 - 196℃, 광학적 순도는 99.5%ee 이다.
[실시예 3]
적하관, 콘덴서가 부착된 50㎖의 2가지달린 플라스크에 DL-타르타르산(0.020몰) 3.0g, 톨루엔 4.0g, p-톨루산(0.046몰) 6.3g 및 염화티오닐(0.055몰) 6.5g을 넣는다. 반응혼합물을 90℃의 유욕중에서 3시간동안 교반한다. 그런다음 유욕의 온도를 130℃로 승온하여 4시간동안 교반하에서 압력을 약간 감소시켜서 콘텐서상부로 부터 발생된 SO2및 염화수소를 배출시킨다. 유욕(oil bath)의 온도를 90℃로 낮춘후, 염화티오닐(0.030몰) 3.6g을 가하고 이 온도에서 1시간동안 교반한다. 유욕의 온도를 130℃로 승온하고 동일조건하에서 3시간 교반한다. 그런다음 고형물이 용해되도록 톨루엔 30g을 가하고 실온까지 점차적으로 냉각한다. 반응 생성물을 여과하여 얻어진 결정을 세정한 다음, 감압하에서 60℃로 건조하여 백색 결정의 0,0'-디-p-톨루오일-DL-타르타르산무수물(0.016몰) 5.9g을 얻었다. 수율은 80%이다.
[실시예 4]
적하관, 콘덴서가 부착된 50㎖의 2가지달린 플라스크에 아세트산(0.072몰) 4.3g 및 L-타르타르산(0.030몰) 4.5g을 넣는다. 67℃의 유욕중에서 교반하면서 반응 혼합물에 염화티오닐(0.119몰) 14.2g을 4시간 적하한다. 동일조건하에서 이 혼합물을 2시간 교반한다. 반응물을 실온까지 냉각한 후, 톨루엔 3.5g을 가하고 교반한다. 석출된 결정은 여과 및 세정하고, 감압하에서 50℃로 건조하여 백색조결정 5.6g을 얻었다. 얻어진 조결정은 아세트산/톨루엔으로 재결정화하여 0,0'-디아세틸-L-타르타르산무수물(0.019몰) 4.2g을 얻었다. 수율은 63%이고 생성물의 용점은 132 - 134℃이다.
[실시예 5]
적하관, 콘덴서가 부착된 50㎖의 2가지달린 플라스크에 크실렌 6.0g, o-클로로벤조산(0.066몰) 10.3g, L-타르타르산(0.030몰) 4.5g 및 염화티오닐(0.079몰) 9.4g을 넣는다. 반응혼합물을 90℃의 유욕중에서 3시간동안 교반한다. 그런다음 유욕의 온도를 130℃로 승온하여 4.5시간동안 교반하에서 압력을 약간 감소시켜서 콘덴서상부로 부터 발생된 SO2및 염화수소을 배출시킨다. 유욕(oil bath)의 온도를 90℃로 낮춘후, 염화티오닐(0.043몰) 5.1g을 가하고 동일조건하에서 1.5시간동안 교반한다. 유욕의 온도를 130℃로 승온하고 동일조건하에서 2.5시간 교반한다. 그런다음 톨루엔 30g을 가하고 교반하에서 실온까지 점차적으로 냉각한다. 석출된 결정은 여과 및 세정하고, 감압하에서 50℃로 건조하여 0,0'-비스(o-클로로벤조일)-L-타르타르산무수물(0.016몰) 6.6g을 백색결정으로 얻었다. 수율은 54%이다. 생성물의 분석자료는 다음과 같다;
융점 : 165 - 169℃
[실시예 6]
적하관, 덴서가 부착된 50㎖의 2가지달린 플라스크에 크실렌 6.0g, m톨루산(0.066몰) 8.9g, L-타르타르산(0.030몰) 4.5g 및 염화티오닐(0.079몰) 9.4g을 넣는다. 반응혼합물을 85℃의 유욕중에서 3시간동안 교반한다. 그런다음 유욕의 온도를 130℃로 승온하여 3.5시간동안 교반하에서 압력을 약간 감소시켜서 콘덴서상부로 부터 발생된 SO2및 염화수소을 배출시킨다. 유욕(oil bath)의 온도를 85℃로 낮춘후, 염화티오닐(0.049몰) 5.8g을 가하고 동일조건하에서 1.5시간동안 교반한다. 유욕의 온도를 130℃로 승온하고 동일조건하에서 5시간 교반한다. 그런다음 크실렌 30g을 가하고 교반하에서 실온까지 점차적으로 냉각한다. 석출된 결정은 여과 및 세정하고, 감압하에서 50℃로 건조하여 0,0'-디-m-톨루오일-L-타르타르산무수물(0.023몰) 8.4g을 백색결정으로 얻었다. 생성물의 분석자료는 다음과 같다. HPLC분석에 의해 검출된 반응여과물중에 포함된 0,0'-디-m-톨루오일-L-타르타르산무수물의 수율은 82%이고, 분리율은 76%이다.
융점 : 142 - 147℃
[실시예 7]
온도계, 적하관, 콘덴서 및 교반기가 부착된 300㎖의 반응용기에 D-타르타르산(0.200몰) 30.0g, 톨루엔 40.0g 및 3,4-디메틸벤조산(0.440몰) 66.0g을 넣는다. 반응혼합물을 80 - 90℃로 유지하면서 염화티오닐(0.500몰) 59.6g을 1시간동안 교반하면서 적하관을 통하여 적하한다. 적하가 완료된 후, 이 혼합물을 같은 온도에서 1시간동안 교반한 다음, 교반하에서 120℃로 2시간동안 교반하면서 압력을 약간 감소시켜서 콘덴서상부로 부터 발생된 SO2및 염화수소을 배출시킨다. 이 과정중에서 결정이 석출된다. 플라스크가 위치한 유욕(oil bath)의 온도는 80℃로 낮추고, 이것에 의해 반응혼합물의 온도는 75 - 85℃로 유지된다. 이러한 조건하에서 염화티오닐(0.240몰) 28.6g을 반응물중으로 1시간동안 적하한다. 동일 조건하에서 이 반응혼합물을 다시 1시간동안 숙성시킨 후, 이 혼합물을 120℃에서 6시간동안 교반한다. 이 반응혼합물에 톨루엔 68.0g을 가하고 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 톨루엔 40.0g으로 세정하고, 감압하에서 40℃로 건조 하여 백색결정의 0,0'-비스(3,4-디메틸벤조일)-D-타르타르산무수물(0.180몰) 74.1g을 얻었다. 수율은 90.1%이고, 생성물의 융점은 180 - 182℃이다.
[실시예 8]
온도계, 적하관, 콘덴서 및 교반기가 부착된 300㎖의 반응용기에 D-타르타르산 30.0g, 톨루엔 70g, 염화철 0.12g 및 벤조산 53.7g을 넣고 반응혼합물을 90℃로가열한다. 이 온도를 유지하면서 염화티오닐 83.7g을 6시간동안 적하과을 통해서 가하고, 이 반응혼합물을 105- 110℃에서 로 1시간 숙성시킨다. 이 반응혼합물을 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 건조하여 담황색결정의 0,0'-디벤조일-D-타르타르산무수물 61.8g을 얻었다. 0,0·-디벤조일-D-타르타르산무수물의 순도는 PLC분석에 의해 100%로 중명되었다. 수율은 90,9%이다.
[실시예 9]
온도계, 적하관, 콘덴서 및 교반기가 부착된 300㎖의 반응용기에 D-타르타르산 30.0g, 톨루엔 70g, 염화철 56.9g 및 p-톨루산 59.9g을 넣고 반응혼합물을 90℃로 가열한다. 이 온도를 유지하면서 염화티오닐 83,7g을 6시간동안 적하과을 통해서 가하고, 이 반응혼합물을 105 - 110℃에서 로 1시간 숙성시킨다. 이 반응혼합물을 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 건조하여 담황색결정의 0,0'-디-p-톨루오일-D-타르타르산무수물 67.2g을 얻었다(순도 100%,수율 91.3%).
[실시예 10]
온도계, 적하관, 콘덴서 및 교반기가 부착된 300㎖의 반응용기에 D-타르타르산 30.0g, 톨루엔 70g, 염화철 0.12g, 염화티오닐 83.7g 및 벤조산 53.7g을 넣고 반응혼합물을 교반하에서 90℃로 가열한다. 이 온도를 유지하면서 반응혼합물을 4시간 숙성시키고, 105 - 110℃로 1시간 가열한다. 반응혼합물을 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 건조하여 담황색결정의 0,0'-디벤조일-D-타르타르산무수물 62.3g을 얻었다(순도 100%, 수율 91.6%).
[실시예 11]
온도계, 적하관, 콘텐서 및 교반기가 부착된 300㎖의 반응용기에 D-타르타르산 30.0g, 톨루엔 70g, 염화철 0.12g 및 p-톨루산 59.9g을 넣고 반응혼합물을 90℃로 가열한다. 이 온도를 유지하면서 4시간동안 숙성시키고, 이 반응혼합물을 105 - 110℃로 1시간 가열한다. 이 반응혼합물을 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 건조하여 담황색결정의 0,0'-디-p-톨루일-D-타르타르산무수물 67.7g을 얻었다(순도 100%, 수율 92.0%).
[실시예 12]
온도계, 적하관, 콘덴서 및 교반기가 부착된 300㎖의 반응용기에 D-타르타르산 30.0g, 톨루엔 70g, 염화아연 0.10g 및 벤조산 53.7g을 넣고 반응혼합물을 90℃로 가열한다. 이 온도를 유지하면서 염화티오닐 83.7g을 6시간동안 적하과을 통해서 가하고, 이 반응혼합물을 105 - 110℃에서 로 1시간 숙성시킨다. 이 반응혼합물을 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 건조하여 백색결정의 0,0'-디벤조일-D-타르타르산무수물 58.1g을 얻었다(순도 100℃, 수율 85.4%).
[실시예 13]
온도계, 적하관, 콘덴서 및 교반기가 부착된 300me의 반응용기에 D-타르타르산 30.0g, 톨루엔 70g, 46중량% 디에틸에테르중 삼플루오르화에테르산론용액 1.4g 및 벤조산 53.7g을 넣고 반응혼합물을 90℃로 가열한다. 이 온도를 유지하면서 염화티오닐 83.7g을 6시간동안 적하과을 통해서 가하고, 이 반응혼합물을 105 - 110℃에서 로 1시간 숙성시킨다. 이 반응혼합물을 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 건조하여 백색결정의 0,0'-디벤조일-D-타르타르산무수물 62.0g을 얻었다(순도 100%, 수율 91.2%).
[실시예 14]
온도계, 적하관, 콘덴서 및 교반기가 부착된 300㎖의 반응용기에 D-타르타르산 30.0g, 톨루엔 70g, 염화철 0.12g 및 3,4-디메틸벤조산 66.0g을 넣고 반응혼합물을 90℃로 가열한다. 이 온도를 유지하면서 염화티오닐 83.7g을 6시간동안 적하과을 통해서 가하고, 이 반응혼합물을 105 - 110℃에서 로 1시간 숙성시킨다. 이 반응혼합물을 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 건조하여 담황색결정의 0,0'-비스(3,4-디메틸벤조일)-D-타르타르산무수물 71.4g을 얻었다(순도 100%, 수율 90.1%).
[실시예 15]
온도계, 적하관, 콘덴서 및 교반기가 부착된 300㎖의 반응용기에 D-타르타르산 30.0g, 톨루엔 70g, 염화철 0.12g 및 0-클로로벤조산 68.8g을 넣고 반응혼합물을 90℃로 가열한다. 이 온도를 유지하면서 염화티오닐 83.7g을 6시간동안 적하과을 통해서 가하고, 이 반응혼합물을 105- 110℃에서 로 1시간 숙성시킨다. 이 반응혼합물을 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 건조하여 담황색결정의 0.0'-비스(0-클로로벤조일)-D-타르타르산무수물 74.3g을 얻었다 (순도100%, 수율 90.8%) .
[실시예 16]
온도계, 적하관, 콘덴서 및 교반기가 부착된 300㎖의 반응용기에 D-타르타르산 30.0g, 톨루엔 70g, 염화알루미늄 0.10g 및 벤조산 53.7g을 넣고 반응혼합물을 90℃로 가열한다. 이 온도를 유지하면서 염화티오닐 83.7g을 6시간동안 적하과을 통해서 가하고, 이 반응혼합물을 105- 110℃에서 로 1시간 숙성시킨다 이 반응혼합물을 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 건조하여 백색결정의 0,0'-디벤조일-D-타르타르산무수물 58.9g을 얻었다(순도 100℃, 수율 86.6%).
[실시예 17]
온도계, 적하관, 콘덴서 및 교반기가 부착된 300㎖의 4가지달린 플라스크에 L-타르타르산(0.200몰) 30.0g, 톨루엔 36.1g을 넣는다. 적하관을 통하여 염화 p-톨루오일(0.440몰) 68.0g을 2시간 적하하면서, 교반하에서 톨루엔을 환류시키고 압력을 약간 감소시켜서 콘덴서상부로 부터 발생된 SO2및 염화수소을 배출시킨다. 염화 p-톨루오일이 적하되는 동안 플라스크가 위치한 유욕(oil bath)의 온도는 혼합물의 온도보다 13 - l5℃ 높게 한다. 염화 p-톨루오일이 반정도 적하되었을 때 결정의 석출이 시작된다. 염화 p-톨루오일의 적하가 완료되면 반응혼합물을 환류하에서 1시간 숙성시킨다. 욕조의 온도는 80℃로 낮아지고, 이것에 의해 반응혼합물의 온도는 75 - 85℃로 유지된다. 이러한 조건하에서 염화티오닐(0.240몰) 28.6g을 반응물중으로 1시간동안 적하한다. 염화티오닐의 적하가 완료되면 혼합물을 1시간 숙성시킨 다음, 욕조의 온도를 130℃로 승온한다. 같은 온도에서 이 혼합물을 환류하에서 6시간동안 반응시킨다. 이 과정중 혼합물의 온도는 약 115℃이다. 이 반응혼합물에 톨루엔 68.1g을 가하고 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 톨루엔 43,0g으로 세정하고, 감압하에서 60℃로 건조하여 백색결정의 0,0'-디-p-톨루오일-L-타르타르산무수물(0.183몰)67.5g을 얻었다. 수율은 91.5%이고, 결정중 p-톨루산의 함량은 0.1중량%, 광학적순도는 99.5%ee이다.
[실시예 18]
온도계, 적하관, 콘덴서 및 교반기가 부착된 300㎖의 4가지달린 플라스크에 L-타르타르산(0.200몰) 30.0g, 톨루엔 36.1g을 넣는다. 110℃로 충분히 교반하면서 적하관을 통하여 염화벤조일(0.440몰) 61.9g을 3시간 적하하면서 압력을 약간 감소시켜서 콘덴서상부로 부터 발생된 SO2및 염화수소을 배출시킨다. 염화벤조일이 반정도 적하되었을때 결정의 석출이 시작된다. 적하되는 동안 온도는 122 - 124℃로 유지한다. 이 혼합물을 110℃에서 2시간 숙성시킨 다음, 온도는 80℃로 낮아지고, 이것에 의해 반응혼합물의 온도는 75 - 85℃로 유지된다. 이러한 조건하에서 염화티오닐(0.240몰) 28.6g을 반응물중으로 1시간동안 적하한다. 염화티오닐의 적하가 완료되면 혼합물을 이 온도에서 1시간 숙성시킨 다음, 110℃로 6시간 교반한다. 승온한다. 이 반응혼합물에 톨루엔 68.5g을 가하고 실온으로 냉각한후, 여과하여 얻어진 결정을 톨루엔 43.0g으로 세정하고, 감압하에서 50℃로 건조하여 백색결정의 0,0'-디벤조일-L-타르타르산무수물(0.161몰) 54.8g을 얻었다. 수율은 80.5%이고, 결정중 벤조산의 함량은 0.2중량%, 광학적순도는 99.5%ee이다.
[실시예 19]
적하관, 콘덴서가 부착된 50㎖의 2가지달린 플라스크에 DL-타르타르산(0.020몰) 3.0g, 톨루엔 4.0g, p-톨루산(0.055몰) 8.5g을 넝는다 욕조의 온도를 130℃로 하여 4시간동안 교반하에서 압력을 약간 감소시켜서 콘덴서상부로 부터 발생된 SO2및 염화수소을 배출시킨다. 욕조의 온도를 90℃로 낮춘후, 염화티오닐(0.025몰) 3.0g을 가하고 이 온도에서 1시간동안 교반한다. 욕조의 온도를 130℃로 승온하고 4시간 교반한다. 그런다음 고형물이 용해되도록 톨루엔 30g을 가하고 실온까지 서서히 냉각한다. 생성된 결정을 여과하고 세정한 다음, 감압하에서 60℃로 건조하여 백색결정의 0,0'-디-p-톨루오일-DL-타르타르산무수물(0.016몰) 5.9g을 얻었다.
[실시예 20]
적하관, 콘덴서가 부착된 50㎖의 2가지달린 플라스크에 L-타르타르산(0.030몰) 4.5g, 아세트산무수물(0.072몰) 7.3g을 넣는다. 반응혼합물을 67℃의 욕조중에서 4시간동안 교반한다. 그런다음 염화티오닐(0.080몰) 9.5g을 이 조건하에서 4시간동안 교반하면서 적하하였다. 이 혼합물을 2시간 더 교반하였다. 반응물을 실온까지 냉각한 후, 톨루엔 3.5g을 가하고 교반하였다. 생성된 결정을 여과하고 세정한 다음, 감압하에서 50℃로 건조하여 0,0'-디아세틸-L-타르타르산무수물(0.026몰) 5.6g을 얻었다. 수율은 86%이고 생성물의 용점은 132 - 134℃이다.
[실시예 21]
적하관, 콘덴서가 부착된 50㎖의 2가지달린 플라스크에 L-타르타르산(0.030몰) 4.5g, 염화 o-클로로벤조(0.066몰) 11.6g 및 크실렌 6,0g을 넣는다. 반응혼합물을 130℃의 욕조중에서 4.5시간동안 교반하여 압력을 약간 감소시켜서 콘덴서상부로 부터 발생된 SO2및 염화수소을 배출시킨다. 욕조의 온도을 90℃로 낮춘후, 염화티오닐(0.043몰) 5.1g을 가하고 이 조건하에서 1.5시간 교반한다. 욕조의 온도를 130℃로 승온하고 2.5시간 교반한다. 그런다음 톨루엔 30g을 가하고 교반하에서 실온까지 서서히 냉각한다. 생성된 결정을 여과하고 세정한 다음, 감압하에서 50℃로 건조하여 백색결정의 0,0'-비스(o-클로로벤조일)-L-타르타르산무수물(0.016몰) 6.6g을 얻었다. 수율은 54%이다.
[실시예 22]
적하관, 콘덴서가 부착된 50㎖의 2가지달린 플라스크에 L-타르타르산(0.030몰) 4.5g, 염화 m-톨루오일(0.066몰) 10.2g 및 크실렌 6.0g을 넣는다. 반응혼합물을 130℃의 욕조중에서 3,5시간동안 교반하여 압력을 약간 감소시켜서 콘덴서상부로 부터 발생된 SO2및 염화수소을 배출시킨다. 욕조의 온도을 90℃로 낮춘후, 염화티오닐(0.049몰) 5.8g을 가하고 이 조건하에서 1.5시간 교반한다. 욕조의 온도를 130℃로 승온하고 5시간 교반한다. 그런다음 크실렌 30g을 가하고 교반하에서 실온까지 서서히 냉각한다. 생성된 결정을 여과하고 세정한 다음, 감압하에서 60℃로 건조하여 백색결정의 0,0'-디-m-톨루오일-L-타르타르산무수물(0.023몰) 8.4g을 얻었다. 분리율은 76%이다.
[실시예 23]
온도계, 적하관, 콘덴서 및 교반기가 부착된 300㎖의 만응용기에 D'-타르타르산(0.2몰) 30.0g과 톨루엔 40g을 넣는다. 적하관을 통하여 염화 3,4-디메틸벤조일(0.440몰) 74.2g을 3시간 적하하면서, 교반하에서 톨루엔을 환류시키고 압력을 약간 감소시켜서 콘텐서 상부로부터 발생된 SO2및 염화수소를 배출시킨다. 염화 3,4-디메틸벤조일을 적하한 후, 환류상태에서 반응혼합물을 2시간동안 숙성시킨다. 욕조의 온도가 80℃로 낮아지고, 이에 의해서, 반응혼합물의 온도는 75~85℃로 유지된다. 이러한 상태에서, 염화티오닐(0.24몰) 28.6g을 1시간동안 적하한다. 염화티오닐의 적하가 완료되면, 혼합물을 이 온도에서 1시간동안 숙성시키며, 이 혼합물을 톨루엔을 환류시키는 상태에서 6시간동안 교반시킨다. 그리고, 혼합물에 톨루엔 68.0g을 첨가하고, 그 혼합물을 실온으로 냉각시킨다. 이 반응혼합물을 여과하며, 얻어진 결정을 톨루엔 40.0g으로 세정하고, 갑압하에서 40℃로 건조하여, 0,0'-비스(3,4-디메틸벤조일 )-D-타르타르산무수물(0.180몰) 74.1g을 얻었다. 생성물의 융점은 180~182℃이고, 수율은 90.1%이다
[비교예 1]
온도계, 적하관, 콘덴서 및 교반기가 부착된 300㎖의 반응용기에, L-타르타르산(0.20몰) 30g과 톨루엔 70g을 공급한다. 이 혼합물에 적하관으로부터 염화벤조일(0.64몰) 89.9g을 첨가하면서, 90~95℃로 3시간동안 교반시킨다. 이 반응혼합물을 105-110℃에서 1시간동안 숙성시킨다. 반응혼합물을 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 건조하여 68.1g의 백색결정을 얻었다. HPLC분석에 의해, 얻어진 0,0-디벤조일-타르타르산무수물의 순도가 76.5%인 것을 알게 되었다. (수율은76.6%).
[비교예 2]
온도계, 콘덴서, 적하관 및 교반기가 부착된 300㎖의 반응용기에, L-타르타르산 30g, 톨루엔 70g 및 염화철 0.12g을 넣었다. 이 혼합물에 염화벤조일 62g을 3시간 적하하면서 90∼95℃로 교반시킨 후, 염화티오닐 28.5g을 3시간동안 적하시키고, 이 온도에서 교반시키며, 반응혼합물을 105~110℃에서 1시간동안 숙성시켰다. 이 반응혼합물을 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 건조하여 담황색결정의 0,0'-디벤조일-L-타르타르산무수물 62.1g을 얻었다(순도 100%, 수율 91.3%).
[비교예 3]
온도계, 콘덴서, 적하관 및 교반기가 부착된 300㎖의 반응용기에, L-타르타르산 30g, 톨루엔 70g 및 염화아연 0.10g을 넣었다. 이 혼합물에 염화벤조일 62g을 3시간동안 적하하면서 90∼95℃로 교반시킨 후, 염회티오닐 28.5g을 3시간동안 적하시키고, 이 온도에서 교반시키며, 이 혼합물을 105∼110℃에서 1시간동안 숙성시켰다. 이 반응혼합물을 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 건조하여 백색결정의 0,0'-디벤조일-L-타르타르산무수물 58.1g을얻었다 (순도 100%, 수율85.4%)
[비교예 4]
온도계, 콘덴서, 적하관 및 교반기가 부착된 300㎖의 반응용기에, L-타르타르산 30g, 톨루엔 70g 및 염화철 0.12g을 넣었다. 이 혼합물에, 염화-p-톨루오일 68g을 3시간동안 적하하면서 90∼95℃로 교반시킨 후, 염화티오닐 28.5g을 3시간동안 적하시키고, 이 온도에서 교반시키며, 반응혼합물을 105~110℃에서 1시간동안 숙성시켰다. 이 반응혼합물을 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 건조하여담황색결정의 0,0'-디-p-톨루오일-L-타르타르산무수물 67.7g을 얻었다(순도 100%,수율 92.0%).
[실시예 24]
온도계, 콘덴서, 적하관 및 교반기가 부착된 300㎖의 반응용기에, L-타르타르산 30g, 톨루엔 70g 및 디에틸에테르중 삼플루오르화에테르산보론용액 1.4g을 넣었다. 이 혼합물에, 염화벤조일 89.9g을 3시간동안 적하하면서 90∼95'℃로 교반시킨 후, 이 반응혼합물을 105∼110℃에서 1시간동안 숙성시켰다. 이 반응혼합물을 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 건조하여 백색결정을 얻었다. HPLC분석에 의해, 얻어진 0,0'-디벤조일-L-타르타르산무수물의 순도가 86.6℃인 것을 알게 되었다(수율은 90.5%) .
[실시예 25]
온도계, 콘텐서, 적하관 및 교반기가 부착된 300㎖의 반응용기에, D-타르타르산 30g, 톨루엔 70g 및 디에틸에테르중 삼플루오르화에테르산보론용액 1.4g을 넣었다. 이 혼합물에, 염화벤조일 62g을 3시간동안 적하하면서 90~95℃에서 교반시킨후, 염화티오닐 28.5g을 동일한 조건에서 3시간동안 적하하였다. 그리고 이 혼합물을 105-110℃에서 1시간동안 숙성시켰다. 이 반응혼합물을 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 건조하여 백색결정의 0,0'-디벤조일-L-타르타르산무수물 61.9g을 얻었다(순도 100%, 수율 91.0%).
[실시예 26]
온도계, 콘덴서, 적하관 및 교반기가 부착된 300㎖의 반응용기에, L-타르타르산 30g, 톨루엔 70g 및 디에틸에테르중 삼플루오르화에테르산보론용액 1.4g을 넣었다. 이 혼합물에, 염화 p-톨루오일 68g을 3시간동안 적하하면서 90~95℃에서 교반시킨 후, 염화티오닐 28.5g을 동일한 상태에서 3시간동안 적하하였다. 이 혼합물을 105∼110℃에서 1시간동안 숙성시켰다. 반응혼합물을 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 건조하여 백색결정의 0,0'-디-p-톨루오일-L-타르타르산무수물 67.7g을 얻었다(순도 100%, 수율 92.0%).
[실시예 27]
온도계, 콘덴서, 적하관 및 교반기가 부착된 300㎖의 반응용기에, L-타르타르산 30g, 톨루엔 70g 및 디에틸에테르중 삼플루오르화에테르산보론용액 2.0g을 넣었다. 이 혼합물에, 염화 p-톨루오일 68g을 3시간동안 적하하면서 90~95℃에서 교반한 후, 이 상태에서 이 혼합물에 디에틸에테르중 삼플루오르화에테르산보론용액1.2g을 첨가하고, 염화티오닐 28.5g을 동일한 상태에서 3시간동안 적하하였다. 이 혼합물을 105∼110℃에서 1시간동안 숙성시켰다. 반응혼합물을 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 건조하여 백색결정의 0,0'-디-p-톨루오일-L-타르타르산무수물 67.4g을 얻었다(순도 100%, 수율 91.6%).
[실시예 28]
온도계, 콘텐서, 적하관 및 교반기가 부착된 300㎖의 반응용기에, L-타르타르산무수물 30g, 톨루엔 70g, 벤조산무수물 49.7g, 염화티오닐 88.9g 및 디에틸에테르 중 삼플루오르화에테르산보론용액 1.4g을 넣었다. 이 혼합물을 교반시키면서 90∼95'℃로 6시간동안 가열한 후, 이 혼합물을 105∼110℃에서 1시간동안 숙성시켰다. 반응혼합물을 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 건조하여 백색결정의 0,0'-디벤조일-L-타르타르산무수물 63.2g을 얻었다(순도 100%, 수율92, 9%).
[실시예 29]
온도계, 콘덴서, 적하관 및 교반기가 부착된 300㎖의 반응용기에, D-타르타르산 30g, 톨루엔 70g 및 디에틸에테르중 삼플루오르화에테르산보론용액 1.4g을 넣었다. 이 혼합물에, 염화 0-클로로벤조일 77g을 3시간동안 적하하면서 90~95℃에서 교반한 후, 이 상태에서 염화티오닐 28.5g을 3시간동안 적하하였다. 이 혼합물을 105∼110℃에서 1시간동안 숙성시켰다. 반응혼합물을 실온으로 냉각한 후, 여과하여 얻어진 결정을 건조하여 백색결정의 0,0'-비스(0-클로로벤조일)-D-타르타르산무수물 74.3g을 얻었다(순도 100%, 수율 90.8%).
[비교예 5]
온도계, 콘덴서, 적하관 및 교반기가 부착된 300㎖의 반응용기에, 0,0'-디-p-톨루오일-L-타르타르산무수물 50g과 물 150g을 넣고, 가수분해하기 위하여 90~95℃에서 1시간동안 교반하였다. 반응혼합물을 75℃로 냉각시킨 후. 0,0'-디-p-톨루오일-L-타르타르산의 씨결정 0.1g을 첨가하고, 혼합물을 서서히 냉각시켰다. 73℃ 에서 유성 생성물이 결정화하면서, 이 혼합물을 이 온도에서 1시간동안 교반하였다. 결정화가 완료된 후, 반응슬러리를 실온으로 냉각하고. 결정을 여과하여 얻었다. 얻어진 결정을 건조시켜서, 백색결정의 0,0'-디-p-톨루오일-L-타르타르산수화물 32.3g을 얻었다. 결정의 수분 함유율을 카알·피셔법으로 측정하였더니 4.9% 함유하였다(수율 58.6%). 결정을 20메시 체로 걸렀으며, 결정중 48중량%가 체를 통과하였다. 반응장치로부터 제거할 수 없어서, 반응장치의 교반기나 벽에 부착된 결정의 량은 20.9g이었으며 생성된 결정의 39.3중량%이었다.
[비교예 6]
비교예 5에 사용한 반응용기에, 0,0'-디벤조일-D-타르타르산무수물 50g과 물 150g 을 넣고, 이 혼합물을 90∼95'℃에서 1시간동안 교반하여 가수분해를 실시하였다. 반응혼합물을 55℃까지 냉각시킨 후, 0,0'-디벤조일-타르타르산의 씨결정 0.1g을 첨가하고, 이 혼합물을 서서히 냉각시켰다. 53℃에서 유성 생성물이 결정화 하면서, 이 혼합물을 이 온도에서 1시간동안 교반하였다. 결정화가 완료된 후, 반응슬러리를 실온으로 냉각하고, 결정을 여과하여 얻었다. 얻어진 결정을 건조시켜서, 백색결정의 0,0'-디벤조일-D-타르타르산 수화물 28.4g을 얻었다. 결정의 수분 함유율을 카알·피셔법으로 측정하였으며, 4.7% 함유하였다(수율 51.4%). 결정을 20메시 체로 걸렀으며, 결정중 41중량%가 체를 통과하였다. 반응장치로부터 제거할 수 없어서, 반응장치의 교반기나 벽에 부착된 결정의 량은 23.5g으로, 생성된 결정의 45.3중량%이었다.
[실시예 30]
교반기, 온도계 및 콘덴서가 부착된 300㎖의 반응용기에, 0,0'-디-p-톨루오일-L-타르타르산무수물 50g과 물 150g을 넣고, 이 혼합물을 90∼95℃에서 1시간동안 교반하여 가수분해를 실시하였다. 반응혼합물을 63℃까지 냉각시킨 후, 톨루엔 5g과 0,0'-디-p-톨루오일-L-타르타르산의 씨결정 0.1g을 첨가하고, 이 혼합물을 서서히 냉각시켰다. 61℃에서 유성 생성물이 결정화 하면서, 이 혼합물을 이 온도에서 1시간동안 교반하였다. 결정화가 완료된 후, 반응슬러리를 실온으로 냉각하고, 결정을 여과하여 얻었다. 얻어진 결정을 건조시켜서, 백색결정의 0,0'-디-p-톨루오일-L-타르타르산 수화물 52.7g을 얻었다. 결정의 수분 함유율을 카알·피셔법으로 측정하였더니, 4.3% 함유하였다(수율 96.2%). 결정을 20메시 체로 걸렀으며, 결정중 98중량%가 체를 통과하였다. 반응장치로부터 제거할 수 없어서, 반응장치의 교반기나 벽에 부착된 결정의 량은 0,8g으로, 생성된 결정의 1.5중량%이었다.
[실시예 31]
실시예 30에 사용된 반응용기에, 0,0'-디벤조일-D-타르타르산무수물 50g과 물 150g을 넣고, 이 혼합물을 90∼95℃에서 1시간동안 교반하여 가수분해를 실시하였다. 반응혼합물을 50℃까지 냉각시킨 후, 톨루엔 5g과 0,0'-디벤조일-타르타르산의 씨결정 0.1g을 첨가하고, 이 혼합물을 서서히 냉각하였다. 48℃에서 유성 생성물이 결정화 하면서, 이 혼합물을 이 온도에서 1시간동안 교반하였다. 결정화가 완료된 후, 반응슬러리를 실온으로 냉각하고, 결정을 여과하여 얻었다. 얻어진 결정을 건조시켜서, 백색결정의 0,0'-디벤조일-D-타르타르산 수화물 51.2g을 얻었다. 결정의 수분 함유율을 카알·피셔법으로 측정하였더니, 4.6% 함유하였다(수율 92.8%). 결정을 20메시 체로 걸렀으며, 결정중 96중량%가 체를 통과하였다. 반응장치로부터 제거할 수 없어서, 반응장치의 교반기나 벽에 부착된 결정의 량은 1.5g으로, 생성된 결정의 2.8중량%이었다.
[실시예 32]
실시예 30에 사용된 반응용기에, 0,0'-디-p-톨루오일-L-타르타르산무수물 50g, 물 150g과 톨루엔 5g을 넣고, 이 혼합물을 90∼95℃에서 1시간동안 교반하여 가수분해를 실시하였다. 반응혼합물을 63℃까지 냉각시킨 후, 0,0'-디-p-톨루오일-L-타르타르산의 씨결정 0.1g을 첨가하고, 이 혼합물을 서서히 냉각하였다. 61℃에서 유성 생성물이 결정화 하면서, 이 혼합물을 이 온도에서 1시간동안 교반하였다. 결정화가 완료된 후, 반응슬러리를 실온으로 냉각하고, 결정을 여과하여 얻었다. 얻어진 결정을 건조시켜서, 백색결정의 0,0'-디-p-톨루오일-L-타르타르산 수화물52.8g을 얻었다. 결정의 수분함유율을 카알·피셔법으로 측정하였더니, 4,5% 함유하였다(수율 96.1%). 결정을 20메시 체로 걸렀으며, 결정중 98중량%가 체를 통과 하였다. 반응장치로부터 제거할 수 없어서, 반응장치의 교반기나 벽에 부착된 결정의 량은 1.1g으로, 생성된 결정의 2.0중량%이었다.
[실시예 33]
실시예 30에 사용된 반응용기에, 0,0'-비스(3,4-디메틸벤졸)-L-타르타르산무수물 50g과 물 150g을 넣고, 이 혼합물을 90∼95'℃에서 1시간동안 교반하여 가수분해를 실시하였다. 반응혼합물을 63℃까지 냉각시킨 후, 톨루엔 5g과 0,0'-비스(3,4-디메틸벤졸)-L-타르타르산의 씨결정 0.1g을 첨가하고, 이 혼합물을 서서히 냉각하였다. 60℃에서 유성 생성물이 결정화 하면서, 이 혼합물을 이 온도에서 1시간동안 교반하였다. 결정화가 완료된 후, 반응슬러리를 실온으로 냉각하고, 결정을 여과하여 얻었다. 얻어진 결정을 건조시켜서, 백색결정의 0,0'-비스(3,4-디메틸벤졸)-D-타르타르산 수화물 52.1g을 얻었다. 결정의 수분 함유율을 카알·피셔법으로 측정하였더니, 3.8% 함유하였다(수율 95.9%). 결정을 20메시 체로 걸렀으며, 결정중 96중량%가 체를 통과하였다. 반응장치로부터 제거할 수 없어서, 반응장치의 교반기나 벽에 부착된 결정의 량은 1.3g으로, 생성되 결정의 2.4중량%이었다.
[실시예 34]
실시예 30에 사용된 반응용기에, 0,0'-비스(0-클로로벤졸)-L-타르타르산무수물 50g과 물 150g을 넣고, 이 혼합물을 90∼95℃에서 1시간동안 교반하여 가수분해를 실시하였다. 반응혼합물을 43℃까지 냉각시킨 후, 톨루엔 5g과 0,0'-비스(0-클로로벤졸)-L-타르타르산의 씨결정 0.1g을 첨가하고, 이 혼합물을 서서히 냉각하였다. 39℃에서 유성 생성물이 결정화 하면서, 이 혼합물을 이 온도에서 1시간동안 교반하였다. 결정화가 완료된 후, 반응슬러리를 실온으로 냉각하고, 결정을 여과하여 얻었다. 얻어진 결정을 건조시켜서, 백색결정의 0,0'-비스(0-클로로벤졸)-L-타르타르산 수화물 51.7g을 얻었다. 결정의 수분 함유율을 카알·피셔법으로 측정하였더니, 4.8% 함유하였다(수율 94.3%). 결정을 20메시 체로 걸렀으며, 결정중 95중량%가 체를 통과하였다. 반응장치로부터 제거할 수 없어서, 반응장치의 교반기나 벽에 부착된 결정의 량은 1.9g으로, 생성된 결정의 3.5중량%이었다.

Claims (31)

  1. 일반식(Ⅰ)의 카르복시산을 염소화제의 존재 하에서 타르타르산과 반응시키는 것으로 이루어지는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
    R1COOH (Ⅰ)
    (식중 R1은 C1-C4의 알킬기; 페닐기; 또는 1개 내지 2개의 C1-C4의 알킬기 혹은 1 내지 2개의 할로겐원자와 치환된 페닐기를 나타낸다)
  2. 제1항에 있어서, R1은 페닐기, 또는 1개 내지 2개의 C1-C4알킬기 혹은 1 내지 2개의 할로겐원자와 치환된 페닐기인 것을 특징으로 하는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 100∼200℃의 온도에서 반응이 행해지는 것을 특징으로 하는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
  4. 일반식(V)의 방향족카르복시산을
    (식 중 R2와 R3는 동일하거나 다르며, 수소원자, 할로겐원자 또는 C1-C4의 알킬기를 나타낸다)
    염소화제 및 촉매의 존재하에서 타르타르산과 반응시키는 것으로 이루어지는 일반식(Ⅳ)의
    (식중 R2와 R3는 일반식(Ⅴ)과 동일하다)
    0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 염소화제가 염화티오닐인 것을 특징으로 하는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 촉매가 루이스산인 것을 특징으로 하는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 루이스산이 FeCl3, ZnCl2, AICl3또는 BF3인 것을 특징으로 하는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법 .
  8. 제3항에 있어서, 40∼200℃의 온도에서 반응이 행해지는 것을 특징으로 하는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 카르복시산은 상기 타르타르산 1몰당 2.0 내지 2.8몰의 양이 사용되는 것을 특징으로 하는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 염소화제는 상기 타르타르산 1몰당 3.0 내지 6.0몰의 양이 사용되는 것을 특징으로 하는 0.0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 티르타르산은 L-타르나르산 또는 D-타르타르산이고, 제조되는 0,0'-디아실타르타르산부수물은 시작물질로서 사용되는 상기 L-타르타르산 또는 D-타르타르산과 동일한 키랄성을 갖는 0,0'-디아실-L-타르타르산무수물 또는 0,0'-디아실-D-타르타르산무수물인 것을 특징으로 하는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
  12. 일반식(Ⅱ)의 염화카르복시산을 염소화제의 존재하 및 촉매의 부재하에서 타르타르산 1몰에 대하여 2.0∼2.8몰의 양을 사용하여 반응시키는 것으로 이루어지는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
    R1COCl (Ⅱ)
    (식중 R1은 C1-C4의 알킬기; 페닐기; 또는 1개 내지 2개의 C1-C4의 알킬기 혹은 1 내지 2개의 할로겐원자와 치환된 페닐기를 나타낸다)
  13. 제12항에 있어서, R1은 페닐기, 또는 1개 내지 2개의 C1-C4알킬기 혹은 1 내지 2개의 할로겐원자와 치환된 페닐기인 것을 특징으로 하는 0,0'-디 아실타르타르산무수물의 제조방법.
  14. 일반식(Ⅵ)의 방향족염화카르복시산을
    (식중 R2와 R3는 동일하거나 다르며, 수소원자, 할로겐원자 또는 C1-C4의 알킬기를 나타낸다)
    촉매로서 삼플루오르화보론의 존재하에서 타르타르산과 반응시키는 것으로 이루어지는 일반식(Ⅳ)의
    (식중 R2와 R3는 일반식(Ⅵ)과 동일하다)
    0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 염소화제는 염화티오닐인 것을 특징으로 하는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
  16. 제12항에 있어서, 40∼200℃의 온도에서 반응이 행해지는 것을 특징으로 하는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
  17. 제12항에 있어서, 상기 염소화제는 상기 타르타르산 1몰당 1.0 내지 2.0몰의 양이 사용되는 것을 특징으로 하는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
  18. 제12항에 있어서, 상기 타르타르산은 L-타르타르산 또는 D-타르타르산이고, 제조되는 0,0'-디아실타르타르산무수물은 시작물질로서 사용되는 상기 L-타르타르산 또는 D-타르타르산과 동일한 키랄성을 갖는 0,0'-디아실-L-타르타르산무수물 또는 0,0'-디아실-D-타르타르산무수물인 것을 특징으로 하는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
  19. 일반식(Ⅲ)의 카르복시산무수물을 염소화제의 존재하에서 타르타르산과 반응시키는 것으로 이루어지는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
    (R1CO)2O (Ⅲ)
    (식중 R1은 C1-C4의 알킬기; 페닐기; 또는 1개 내지 2개의 C1-C4의 알킬기 혹은 1 내지 2개의 할로겐윈자와 치환된 페닐기를 나타낸다)
  20. 제19항에 있어서, R1은 페닐기, 또는 1개 내지 2개의 C1-C4알킬기 혹은 1 내지 2개의 할로겐원자와 치환된 페닐기인 것을 특징으로 하는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
  21. 일반식(Ⅶ)의 방향족카르복시산무수물을
    (식중 R2와 R3는 동일하거나 다르며, 수소원자, 할로겐원자 또는 C1-C4의 알킬기를 나타낸다)
    촉매로서 삼플루오르화보론의 존재하에서 타르타르산과 반응시키는 것으로 이루어지는 일반식(Ⅳ)의
    (식중 R2와 R3는 일반식(Ⅶ)과 동일하다)
    0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
  22. 제19항에 있어서, 상기 염소화제는 염화티오닐인 것을 특징으로 하는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
  23. 제 19항에 있어서, 40∼200℃의 온도에서 반응이 행해지는 것을 특징으로 하는 0.0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
  24. 제19항에 있어서, 상기 카르복시산무수물은 상기 타르타르산 1몰당 0.9 내지 2.0몰의 양이 사용되는 것을 특징으로 하는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
  25. 제19항에 있어서, 상기 염소화제는 상기 타르타르산 1몰당 0.9 내지 2.5몰의 양이 사용되는 것을 특징으로 하는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
  26. 제19항에 있어서, 상기 타르타르산은 L-타르타르산 또는 D-타르타르산이고, 제조되는 0,0'-디아실타르타르산무수물은 시작물질로서 사용되는 상기 L-타르타르산 또는 D-타르타르산과 동일한 키랄성을 갖는 0,0'-디아실-L-타르타르산무수물 또는 0,0'-디아실-D-타르타르산무수물인 것을 특징으로 하는 0,0'-디아실타르타르산무수물의 제조방법.
  27. 일반식(Ⅳ)의 방향족카르복시산무수물을
    (식중 R2와 R3는 동일하거나 다르며, 수소원자, 할로겐원자 또는 C1-C4의 알킬기를 나타낸다)
    불혼화성 유기용매 하에서 가수분해되는 것으로 이루어지는 일반식(Ⅷ)의
    (식중 R2와 R3는 일반식(Ⅳ)과 동일하다)
    0,0'-디아실타르타르산의 제조방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 유기용매의 양은 상기 일반식(Ⅳ)의 방향족 카르복시산무수물의 0.01 내지 0.5중량배인 것을 특징으로 하는 0,0'-디아실타르타르산의 제조방법.
  29. 제27항에 있어서, 상기 유기용매는 벤젠, 톨루엔, 크실렌 또는 클로로벤젠인 것을 특징으로 하는 0,0'-디아실타르타르산의 제조방법.
  30. 제27항에 있어서, 가수분해는 70∼100℃의 온도에서 행해지는 것을 특징으로 하는 0,0'-디아실타르타르산의 제조방법.
  31. 20메시 체를 95중량% 이상 통과하는 것을 특징으로 하는 제 1항 내지 제 30항 중 어느 하나의 항에 기재된 방법에 의해 제조된 0,0'-디아실타르타르산무수물의 결정.
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