KR860000262B1

KR860000262B1 - 발레로 니트릴로부터 디-치환된 니트릴유도체의 제조방법

Info

Publication number: KR860000262B1
Application number: KR1019800005014A
Authority: KR
Inventors: 브유셋트 미첼; 쉬나크 미첼; 레그레인 크로우드; 피게롤 샤르루
Original assignee: 사노피 소시에테 아노님; 베르나드 레일러
Priority date: 1980-12-29
Filing date: 1980-12-29
Publication date: 1986-03-22
Also published as: KR830004186A

Abstract

내용 없음.

Description

발레로 니트릴로부터 디-치환된 니트릴유도체의 제조방법

본 발명은 발레로니트릴로부터 식(Ⅰ)의 디-치화된 니트릴 유도체를 제조하는 방법에 과한 것이다.

여기서 R은 1-12개의 탄소원자를 갖는 곧은 또는 가지달린 사슬 알킬 라디칼, 사이클로헥실 라디칼, 벤질 라디칼, 알릴라디칼 또는 프로파길라디칼을 나타낸다.

본 발명에 따른 방법은 발레로니트릴 일당량을 무수 유기용매에 현탁시킨 알칼리금속아미드와 알칼리금속알코올레이트의 혼합물로 된착염기와 반응시켜 일시적으로 카르보음이온을 생성하고, 카르보음이온을 무수 유기용매에서 식(Ⅱ)의 할로겐화물 일당량과 반응시키는 것이다.

RX (Ⅱ)

여기서 R은 상술한 바와 같으며, X는 할로겐 원자, 특히 염소 또는 브롬을 나타낸다. 특히, 본 발명은 R이 n-프로필, 즉 디-n-프로필아세토니트릴을 나타내는 식(Ⅰ)의 화합물을 제조하는 방법에 관한 것이다.

디-n-디프로필아세토닌트릴은 디-n-프로필아세트산을 제조하는데 유용한 공지의 화합물이다. 디-n-프로필아세트산과 이에 따른 알칼리금속염은 영국 특허제980,279호에 기술되어 있으며 이 화합물의 향신경성특성과 특히 항 경련성 특성 때문에 광범위하게 사용되고 있다. 상기 화합물의 나트륨 염은 가장가치 있는 항 간질제중의 하나이며, 또한 간질과 관련된 성격 및 행동 장해를 치료하는데 사용되고 있다.

디-n-프로필 아세트산을 제조하기 위한 방법중 가장많이 이용되고 있는 방법이 영국특허제1,529,786호에 기술된 방법이다. 이 방법은 각단계에 대해 규정된 반응 조건에 따라 메탄올을 포함한 매질에서 가압하에 디에틸말로네이트를 먼저 나트륨 메틸레이트로 처리한 다음 알릴클로라이드로 처리하는 것으로 되어 있다. 그리고 나서 디에틸 메알릴말로네이트를 수산화나트륨으로 비누화시켜, 생성된 염을 산성화하면 디알릴 말론산이 생성된다.

이 디알릴말론산은 가열에 의해 디카르복시화되어 디알릴 아세트산을 생성하며, 이어서 디 알릴 아세트산은 팔라듐 목탄에서 수서화되어 디-n-프로필아세트산을 생성시키는 것으로 되어있다. 이 방법은 비교적 여러단계로 되어있어 기술상 어려움을 초래하는 단점이있다.

더우기 불필요한 반응으로 인하여 제거해야 하는 2-알릴-발레로 락톤과 같은 불순물이 디알릴 말론산과 함께 생성된다. 이와 같은 불필요한 것때문에 수율에 악역향을 미치며 최종생성물의 단가가 높아지게 된다.

또한 디-n-프로필아세토니트릴도 영국특허제980,279호에 기술된 바와같이 매우 가치있는 향신경정신성특성을 갖는 디-n-프로필아세트아미드를 제조하는데 유용하게 이용된다. 이 니트릴의 제조 방법은 영국특허제1,522,450호에 기술된 바와같이 공정이 복잡하고 시안화나트륨과 같은 위험한 시약을 사용한다.

본 발명에 따른 방법은 상기와 같은 결점을 제거한 것이며 공정이 간단하고 필요한 단계의 수가 적기때문에 종래의 방법보다 우수하다. 그러므로 생성물의 단가가 저렴하다.

상기에서 언급한 "착염기"란 말은 식(Ⅲ)으로 나타낼 수 있다.

MNR₁/R₂OM' (Ⅲ)

여기서 R₁은 H₁/(C₂H₅)₂또는 (이소-C₃H₇)₂을 나타내고, R₂는 1-7개의 탄소원자를 갖는 곧은 또는 가지달린 사슬 알킬라디칼, C₂H₅-O-CH₂-CH₂-라디칼 또는 CH₃-O-CH₂-CH₂라디칼을 나타내고, M과 M'는 서로 같거나 다르며, 리튬, 나트륨 또는 칼륨과 같은 알칼리금속을 나타낸다. 테트라히드로푸란 같은 용매에 현탁되거나 용해된 알칼리 금속 아미드와 알칼리금속 알콜레이트의 혼합물은 약 10년전에최초로 연구 및 제조었다.

(P.CAUBERE등이 지은 Bull. Soc. Chim. 프랑스, 1969년 페이지 2483-2489참조).

이러한 혼합물은 매우 두드러진 염기성을 갖고 있음이 밝혀졌다.

상기 문헌의저자는 특히 알킬화 반응에 대한 상기 착염기를 이용(Bull. Soc. Chim. 프랑스 1974년, 페이지 2334-2338)에 대해 연구하였으며, 그 연구 결과를 "Topics in Current Chemistry" 73 Springer-New-York, 1978년, 페이지 49-103에 요약 발표하였다.

이 요약에서, 카르보음이온의 제조와 착염기에 의한 그들의 알킬화반응이 일반적인 반응 특성을 갖는다. 할지라도, 상기 식(Ⅰ)에서와 같이 작용기 특히 니트릴 기를 갖는탄소 사슬들로 부터 유도된 카르보음이온을 제조하는데 이 반응을 이용하려 하지 않았음을 알 수 있다.

이러한 반응을 이용하는 본 발명은 기술이 매우 진보되었다는 것을 나타내는데, 그 이유는 필요한 화합물을 얻기 위한 공정이 간단하고 높은 수율과 함께 순도 높은 화합물을 제조할 수 있기 때문이다.

착염기는 테트라 히드로푸란에 용해한 알코올 또는 고체 알칼리금속 알코올레이트 용액 0.7몰에 테트라히드로푸란, 벤젠, 테트라 히드로푸란/이소프로필 이테르 혼합물 또는 테트라 히드로푸란/벤젠 혼합물과 같은 무수 유기용매에 용해한 알칼리 금속 아미드 현탁액 1.4-5.6몰에 서서히 첨가하므로서 제조된다.

이 반응은 발열반응이지만 1-2시간동안 25-55℃로 조절될 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 착염기를 상술한 것과 같은 무수 유기용매에 용해된 식(Ⅱ)의 할로겐화알킬 1몰과 발레로니트릴 1몰로 된 혼합물에 0-72℃ 좋기로는 10-20℃에서 교반시키면서 서서히 첨가함으로써 이루어진다.

착염기를 완전히 첨가한 후 상기 온도를 유지하면서 이 혼합물을 30-120분 동안 교반시킨다.

또한 본 발명에 따른 방법은 시약의 첨가순서를 바꿈으로써, 다시 말해 -10℃에서 20℃사이에서 착염기의 현탁액에 식(Ⅱ)의 할로겐화 알킬과 발레로니트릴의 용액을 첨가함으로써 이루어질 수 있다.

반응이 종결될때 반응 혼합물을-10℃ 내지 +10℃에서 가수분해 하여 추출한 뒤에 모으면 식(Ⅰ)의 화합물이 생성된다.

본 발명을 무제한 실시예로 자세히 설명하면 다음과 같다.

[실시예 1]

발레로니트릴로부터 디-n-프로필아세토니트릴의 제조

a) 착염기 나트륨 아미드/나트륨 t-부틸레이트(비율 2:1)의 제조

교반기, 온도계, 질소 유입구가 있는 등압적하깔대기 및 염화칼슘 트랩이 있는 응축기가 설치된 0.51플라스크에 이소프로필 에테르 150ml와 테트라 히드로푸란 100ml를 넣는다.

이때 질소를 통과시키고 나트륨 아미드 81.9g(2.1몰)을 분말로 하여 첨가한다.

그리고 나서 이 매질에 t-부탄올 51.8g(0.7몰)을 테트라 히드로 푸란 50ml에 용해한 용액을 실온 및 질소 대기하에서 방울로첨가한다. 반응 매질의 온도를 45-50℃에서 90분 동안 더 교반한 후 20℃로 냉각한다.

b) 발레로니트릴 카르보음이온의 생성과 디-n-프로필 브로마이드와의 알킬화 반응

교반기, 온도계, 염화칼슘 트랩이 있는 응축기와 그 자체 교반기 및 질소 유입구가 장치되어 있는 등압접하깔대기가 설치된 11플라스크에 발레로니트릴 83g(1몰), 디-n-프로필 브로마이드 123g(1몰)과 이소프로필 에테르 350ml를 넣는다. 이착염기의 호합물을 적하 깔대기안에 놓고 플라스크를 테트라 헤드로푸란 25ml로 두번 세척한다. 반응 매질을 질소 대기하에 두고 착염기의 혼합물을 교반시킨다. 플라스크 내의 혼합물을 12°+1℃로 냉각한 다음 온도를 9°-18℃로 유지하면서 착염기의 혼합물을 조금씩 첨가한다. 이 첨가 조작을 60분 내지 90분 동안 실시한다. 혼합물을 10°-15℃에서 60분 동안 더 교반시킨후 0°-5℃로 냉각한다.

착염기가 있는 적하 깔대기는 질소 대기하에서 물 100-125ml로 채워진 동종의 깔대기로 교체한다. 반응 매질을 10℃이하에서 서서히 가수분해한다. 혼합물을 경사분리 깔대기로 옮긴다.

수성상을 기울여 따르고 유기상을 125ml의 물로 두번, 10%염산 125ml로 두번 그리고 125ml의 물로 두번 세척한다. 유기상을 황산 나트륨으로 건조시키고, 용매를 대기압하에서 제거한다.

이러한 방법으로, 디-n-프로필아세토니트릴이 81.3%의 수율로 생성된다.

[실시예 2]

발레로니트릴로부터 디-n-프로필 아세토니트릴의 제조

a) 착염기 나트륨 아미드/나트륨 이소프로필레이트(비율 2:1)의 제조

실시예 1의 방법 a)를 이용하되 나트륨 아미드 16.4g(0.42몰)와 이소프로판올 8.4g(0.14몰)을 이소프로필에테르 40ml와 테트라 히드로푸란 20ml에 용해하여 사용한다.

b) 발레로니트릴의 카르보음이온 생성관 n-프로필마이드와의 알킬화 반응

실시예 1의 방법 a)를 이용하되 이소프로필 에테르 60ml에 용해한 n-프로필 브로마이드 24.6g(0.2몰)과 발레로니틀릴 16.6g(0.2몰)의 혼합물을 사용한다.

착염기의 혼합물을 이 반응 매질에 넣고, 적하깔대기를 테트라하이드로푸란 10ml로 세척한다.

첨가 조작을 10-15℃에서 1시간 동안 실시한다. 이 조작이 끝난후, 혼합물을 15℃로 유지한다. 반응 생성물을 실시예 1의 방법 b)에 설명한 것과 같은 방법으로처리 및 분리하고 나서 용매를 증발 제거시킨다. 이러한 방법으로 디-n-프로필아세토니트릴이 62.5%의 수율로 생성된다

[실시예 3]

발레로니트릴로부터 디-n-프로필아세토니트릴의 제조

a) 착염기 나트륨 아미드/나트륨 n-프로필레이트 (비율 2:1)의 제조

실시예 2의 방법 a)에 기술된 것과 같은 방법을 이용하되 이소프로판올 대신 같은양의 n-프로판을 사용한다.

b) 발레로니트릴의 카르보음이온 생성과 n-프로필브로마이드와의 알킬화반응

실시예 2의 방법 b)와 동일한 방법을 이용하니 디-n-프로필 아세토니트릴이 -68.9%의 수율로 생성된다.

[실시예 4]

발레로니트릴로부터 디-n-프로필아세토니트릴의 제조

a) 착염기 나트륨 아미드/나트륨 2-에톡시-에틸레이트의 제조

실시예 2의 방법 a)와 동일한 방법을 이용하되 이소프로 판올 대신 2-에톡시-에탄올 12.6g(0.14몰)을 사용한다.

b) 발레로니트릴의 카르보음이온 생성과 n-프로필브로마이드와의 알킬화 반응

실시예 2의 방법 b)와 동일한 방법에 의해 착염기를 5-10℃에서 2시간 동안첨가한 후, 그 혼합물을 10-15℃에서 1시간 동안 유지한다. 이러한 방법으로 디-n-프로필아세토니트릴이 75.4%의 수율로 생성된다.

[실시예 5]

발레로니트릴로부터 디-n-프로필아세토니트릴의 제조

a) 착염기 나트륨 아미드/나트륨 n-부틸레이트(비율 3:1)의 제조

실시예 2의 방법 a)와 동일한 방법에 의해 나트륨 아미드 21.84g(0.56몰)과 t-아밀알콜 12.3g(0.14몰)을 사용한다.

실시예 2의 방법 b)와 동일한 방법과 같은 양의 반응물을 사용한다. 이러한 방법으로 디-n-프로필아세토니트릴이 59.1%의 수율로 생성된다.

[실시예 6]

발레로니트릴로부터 디-n-프로필아세토니트릴의 제조

a) 착염기 나트륨 아미드/나트륨 t-아밀레이트 (비율 5:1)의 제조

실시예 2의 방법 a)와 동일한 방법에 의해, 나트륨 아미드 32.7g(0.84몰)과 t-아밀알콜 12.3g(0.14몰)을 사용한다.

b) 발레로니트릴 카르보음이온 생성과 n-프로필브로마이드와의 알킬화 반응

실시예 2의 방법 b)와 동일한 방법에 의해, 같은 양의 발레로니트릴과 n-프로필 브로마이드를 사용하되 착염기를 첨가하는 동안 온도는 0-3℃로 유지한다. 이러한 방법으로 디-n-프로필아세토니트릴이 25.1%의 수율로 생성된다.

[실시예 7]

발레로니트릴로부터 디-n-프로필아세토니트릴의 제조

a) 착염기 나트륨 아미드/칼륨 t-부틸레이트(비율 2:1)의 제조

실시예 2의 방법 a)와 동일한 방법에 의해 테트라 히드로푸란 45ml에 용해된 나트륨 아미드 10.92g(0.28몰)과 칼륨 t-부틸 레이트 15.7g(0.14몰)을 사용한다.

b) 발레로니트릴의 카르보 음이온 생성과 n-프로필 브로마이드와의 알킬화 반응

실시예 2의 방법 b)과 동일한 방법에 의해 같은 양의 발레로니트릴 및 n-프로필 브로마이드와 테트라히드로푸란 5ml를 희석제로 사용한다. 이러한 방법으로 디-n-프로필 아세토니트릴42.5%의 수율로 생성된다.

[실시예 8]

발레로니트릴로부터 디-n-프로필아세토니트릴의 제조

a) 착염기 리튬 아미드/칼륨 t-부틸레이트(비율 2:1)의 제조

액체 암모니아 200ml에 리튬 0.97g(0.14몰) 을 -40℃내지 -45℃에서 첨가한 후, 그 혼합물을 8시간동안 교반시킨다. 액체 암모니아를 제거한 후, 칼륨 t-부틸레이트 7.9g(0.g(0.07몰)을 테트라 히드로푸란 35ml에 용해한 용액을 첨가한다. 혼합물을 교반시키면서 55℃에서 2시간동안 가열한다.

b) 발레로니트릴의 카르보음이온 생성과 n-프로필브로마이드와 의 알킬화반응

상기 방법 a)에서 제조된 혼합물을 15℃로 냉각한후, 여기에 발레로니트릴 8.3g(0.1몰)과 n-프로필브로마이드 12.3g(0.1몰)을 테트라 히드로푸란 30ml에 용해한 용액을 첨가한다.

첨가조작을 15℃에서 1시간 동안 실시한 후 그 혼합물을 1시간 동안 같은 온도로 유지한다. 이반응 생성물을 상기 실시예에서와 동일한 방법으로 처리한다. 이러한 방법으로 디-n-프로필 아세토 니트릴이 56.4%의 수율로 생성된다.

[실시예 9]

발레로니트릴로부터 디-n-프로필아세토니트릴의 제조

a) 착염기리튬 디에틸아미드/리튬 아밀레이트 (빌율 2:1)의 제조

t-아밀알콜 6.15g (0.07몰)을 테트라히드로푸란 30ml에 용해한 용액을 15% 리튬 디에틸 아미드를 헥산(0.21몰)에 현탁시킨 현탁액 160ml에 첨가한다. 이 혼합물을 55℃에서 2시간 동안 가열한다. 반응이 종결되었을때 착염기는 용액의 형태이다.

실시예 8의 방법 b)와 동일한 방법에 의해, 같은 양의 n-프로필브로마이드와 발레로니트릴 0.1몰을 사용한다. 이 반응 생성물을 앞의 실시예에서 설명한 것과 같은 방법으로 처리한다. 이러한 방법으로 디-n-프로필아세토니트릴이 35%의 수율로 생서이된다.

[실시예 10]

발레로니트릴로부터 디-n-프로필아세토니트릴의 제조

실시예 2의 방법 a)와 동일한 방법에 의해 이 방법에서와 같은 양의 시약을 사용하고 이소프로판올 대신에 t-부탄올 10.4g (0.14몰)과 용매로서 벤젠 30ml와 테트라히드로푸란 30ml의 혼합물을 사용한다.

실시예 의 방법 b)와 동일한 방법에 의해, 14-18℃에서 테트라히드로푸란 65ml와 벤젠 65ml를 사용한다. 이 반응 매질을 첨가조작이 완료된후에 15℃에서 60분 이상 유지한다. 이 생성물을 앞의 실시예에서 사용된 방법에 따라서 분리한다.

이러한 방법으로 디-n-프로필아세토니트릴이 41.5의 수율로 생성된다.

[실시예 11]

발레로니트릴로부터 디-n-프로필아세토니트릴의 제조

a) 착염기 나트륨 아미드/나트륨 t-아밀레이트 (비율 2:1)의 제조

실시예 2의 방법 a)와 동일한 방법에 의해 이소프로판올 대신 t-아밀 알코올 12.3g (0.14몰)을 벤젠 30ml에 용해한 용액과 나트륨 아미드 16.4g(0.42몰)을 벤 젠 130ml에 용해한 용액을 사용한다.

b) 발레로니트릴의 카르보음이온 생성과 n-프로필 브로마이드와의 알킬화반응.

실시예 2의 방법 b)와 동일한 방법에 의해 같은 양의 발레로니틀리과 n-프로필 브로마이드를 벤젠 160ml에 용해하여 사용한다. 헥사 메틸 포스포로트리아미드 34ml를 착염기에 첨가한후, 그 혼합물을 5-13℃에서 반응 매질에 첨가한다. 첨가가 끝난후 2시간 동안 같은 온도에서 더 교반한 다음 이 반응매질을앞의 실시예에서 설명한 것과 같은 방법으로 처리한다.

이러한 방법으로 디-n-프로필아세토니트릴이 36.6의 수율로 생성된다.

[실시예 12]

발레로니트릴로부터 디-n-프로필아세토니트릴의 제조

a) 착염기 나트륨 아미드/t-아밀레이트 (비율 2:1)의 제조

실시예 2의 방법 a)와 동일한 방법에 의해, 이소프로판올 대신에 t-아밀 알콜 12.3g (0.14몰)과 테트라히드로푸란 70ml를 희석제로 사용한다.

실시예 2의 방법 b)와 동일한 방법에 의해, 같은 양의 n-프로필 브로마이드와 발레로 니트릴을 테트라 히드로푸란 60ml에 용해하여 사용한다.

혼합물의 환류온도에서 착염기를 반응매질에 첨가한다. 첨가조작이 완료된후, 이 혼합물을 72℃에서 2시간동안 유지한다. 반응 생성물을 앞의 실시예에서 설명한 방법으로 처리한다.

이러한 방법으로 디-n-프로필아세토니트릴이 52%의 수율로 생성된다.

[실시예 13]

발레로니트릴로부터 디-n-프로필아세토니트릴의 제조

a) 나트륨 아미드/나트륨 t-부틸레이트 (비율 2:1)의 제조

실시예 2의 방법 a)와 동일한 방법에 의해 온도를 25℃를 넘지 않도록 하며, 희석제로 테트라히드로푸란 80ml와 부 t-부틸 알콜 3.14g(0.0425몰)과 나트륨 아미드 4.87g (0.125몰)을 사용한다.

착염기의 혼합물은 가열하지 않는다.

70ml의 테트라히드로푸란에 8.3g(0.1몰)의 발레니트릴과 12.3g(0.1몰)의 n-프로필브로마이드를 용해한다.

상기 a) 에서 제조된 매질을 1℃까지 냉각한 다음 발레로니트릴과 n-프로필 브로마이드 용액을 착염기의 혼합물에 첨가한다. 첨가는 4℃를 초과하지 않는 온도롤 실시한다. 첨가조작을 45분 동안 실시된다.

이 온도을 1시간 내에 약 20℃로 되도록하고 앞의 실시예에서 설명한 것과 같은 방법으로 가수분해를 실시한다.

이러한 방법으로 디-n-프로필아세토니트릴이 51%의 수율로 생성된다.

[실시예 14]

발레로니트릴로부터 디-n-프로필아세토니트릴의 제조

a) 착염기 나트륨 아미드/나트륨 t-아밀레이트(빌율 2:1)의 제조

실시예 2이 방법 a)와 동일한 방법에 의해, 희석제로서 70ml의 테트라히드로푸란을 사용하고 16.4g(0.42몰)의 나트륨 아미드와 12.3g(0.14몰)의 t-아밀 알콜을 사용한다.

b) 발레로니트릴의 카르보음이온 생성과 1-클로로-도데칸과의 알킬화 반응

실시예 2의 방법 b)와 동일한 방법에 의해, 60ml으이 테트라히드로푸란에 용해된 40.95g(0.2몰)의 1-클로로-도데칸과 발레로니트릴 16.6g(0.2몰)을 사용한다. 이러한 방법으로 2-n-프로필-테트라데칸니트릴이 24.6%의 수율로 생성된다.

[실시예 15]

발레로니트릴로부터 α-n-프로필-α-사이클로헥실아세토니트릴의 제조

실시예 14의 방벙 a)와 동일한 방법으로 하며 같은 양의 시약과 희석제를 사용한다.

b) 발레로니트릴의 카르보음이온 생성과 사이클로헥실 클로라이드와의 알킬화반응

실시예 2의 방법 b)와 동일한 방법에 의해 60ml의 테트라히드로푸란에 용해된 23.7g(0.22몰)의 사이클로헥실클로라이드와 16.6g(0.2몰)의 발레로 니틀릴을 사용한다.

이러한 방법으로 α-n-프로필-α-사이클로헥실-아세토니트릴이 26.3%의 수율로 생성된다.

[실시예 16]

발레로니트릴로부터 α-n-프로-α-필벤-질아세토니트릴의 제조

실시예 14의 방버 a)와 동일한 방법에 의해, 같은 양의 시약과 희석제를 사용한다.

b) 발레로니트리의 카르보 음이온 생성과 벤질클로라이드와의 알킬화 반응

실시예 2의 방법 b)와 동일한 방법에 의해, 60ml의 테트라히드로푸란에 용해된 29.3g(0.2몰)의 벤질클로라이드와 16.6g(0.2몰)의 발레로니틀리을 사용한다. 이러한 방법으로 α-n-프로필-α-벤질-아세토리트릴이 52.8%의 수율로 생성된다.

[실시예 17]

발레로니틀리로부터 4-메틸-2-n-프로필-펜탄니트릴의 제조

a) 착염기 나트륨 아미드/나트륨 t-아밀레이트 비율(2:1)의 제조

실시예 14의 방법 a)와 동일한 방법에 의해, 같은 양의 시약과 희석제를 사용한다.

b) 발레로니트릴의 카르보음이온 생성과 이소부틸 브로마이드와의 알킬화 반응

실싱예 2의 방법 b)와 동일한 방법에 의해, 16.6g(0.2몰)의 발레로 니트릴과 27.4g (0.2몰)의 이소부틸 브로마이드를 사용한다.

이러한 방법으로 4-메틸-2-n-프로필-펜탄니트릴이 63%의 수율로 생성된다.

[실시예 18]

발레로 니트릴로부터 2-에틸-발레로니트릴의 제조

완전히 건조시킨 500ml플라스크에 나트륨 아미드 62.5g과 디이소프로필에테르 145mg(200ml)을 넣는다.

실온에서, 교반시키면서 질소 기압하에서 반응매질을 45-50℃로 유지하면서 2-에톡시-에탄올 48.02g과 디이소프로필 에테르 72.5g(100ml)의 용액을 방울로 첨가한다.

매질을 불활성 대기하에 60℃에서 3시간 동안 교반시키고 나서 실온에서 8시간동안 더 교반시킨다.

b) 발레로니트릴의 카르보음이온 생성과 에틸브로마이드와의 알킬화반응

완전히 건조시킨 11 플라스크에 발레로니트릴 107.6g, n-프로필 브로마이드 123.0g과 디이소프로필 에테르 289.5g(400ml)을 첨가한다.

매질을 실온에서 교반시키고 질소기압하에 둔다. 착염기의 현탁액을 500ml 적하깔대기로 옮겨 교반시킨다. 착염기가 포함된 플라스크를 이디소프로필 에테르 72.5g(100ml) 로 세척하고 이 에테르를 적하깔대기안에 첨가한다. 내부 온도를 28-30℃로 유지하면서 착염기의 현탁액을 반응매질에 조금씩 첨가한다.

이 작업은 30분 동안 이루어져야 한다.

매질은 실온에서 1시간 동안 방치한 뒤 0-5℃로 냉각한다. 이온도에서 증류수 160g을 점차적으로 첨가하여 가수분해 한 뒤 수성상을 15분 동안 따루어낸다.

유기상을 증류수 65g으로 세척하고 36%염산으로 다시 세척하고 나서 증류수 125g을 세부분으로 나누어 세척한다. 유기상을 황산 나트륨으로 건조하여 용매를 대기압에서 칼럼의 상부 온도를 73±1℃로 하여 증발시킨다.

이러한 방법으로 원유 14g을 77.7% 적정하면 원하는 생성물을 얻는다.

2-에틸-발레로니트릴의 수율 : 80% 같은 방법을 이용하여 주어진 반응 조건을 부여하면 다음과 같은 화합물이 제조된다.

화합물

2-알릴-발레로니트릴, 착염기의 첨가시간 : 40분

알킬화 온도 : 30-35℃

생성된 원유를 60.8% 적정하면 원하는 생성물을 얻는다. 수율 : 61.3%

2-이소부틸-발레로니트릴, 착염기의 첨가시간 : 27분

알킬화 온도 : 35-38℃

생성된 원유를 97.3% 적정하면 원하는 생성물을 얻는다. 수율 : 72.7%

꼭는점 : 190℃ 또는 99-101℃(200mmHg에서)

=1.4199

적외선 스펙트럼 : 2245cm^-1부근에서 C≡N

2-벤질-발레로니트릴, 착염기의 첨가시간 : 45분

알키화 온도 : 30-35℃

원유를 98.9% 적정하여 원하는 생성물을 얻는다. 수율 : 62.5%

끓는점 : 85-86℃ (0.2mmHg에서)

=1.5048

적외선 스펙트럼 : 2245cm^-1부근에서 C≡N

2-도데실-발레로니트릴, 착염기의 첨가시간 : 2분

알킬화온도 : 45 : 50℃

원유를 99.5% 적정하여 원하는 생성물을 얻는다. 수율 : 52.4%

끓는점 : 140℃(0.4mmHg에서) 또는 127℃ (0.15mmHg에서)

=1.4425

적외선 스펙트럼 : 2245cm^-1과 2195cm^-1부근에서 C≡N

2-프로파킬-발레로니트릴, 착염기의 첨가시간 : 30분

알킬화온도 : 30-35℃

원유를 34.5% 적정하여 원하는 생성물을 얻는다. 수율 : 31.2%

적외선 스펙트럼(필름) : 3280cm^-1에서 ≡CH, 2240cm¹에서 C≡N, 2120cm^-1에서 C≡C

=1,4152

[실시예 19]

발레로니트릴로부터 디-n-프로필아세토니트릴의 제조

(착염기를 니트릴/할로겐화물 혼합물-용매의촐량 : 6.4부피에 첨가한다)

응축기, 자기교반기, 온도계, 질소유입구가 있는 등압적하깔대기가 설치된 100ml 플라스크에 12.9g(0.3307몰)의 나트륨 아미드와 40ml의 톨루엔을 넣는다. 이 매질을 질소 대기하에서 교반시킨다.

적하깔대기를 통하여 10ml의 톨루엔에 용해된 2-에톡시-에탄올 9.9g(0.110몰)의 혼합물을 더 첨가한다. 이 매질을 90분 동안 60°-65℃까지 가열한후, 질소대기 하에서 4-5시간 동안 교반시킨다.

b) 발레로니트릴의카르보음이온 생성과 n-프로필브로마이드와의 알킬화 반응.

자기 교반기, 온도계, 응축기, 질소유입구가 있는 등압적하 깔대기가 설치된 250ml 플라스크에 16.6g 또는 2.08ml(0.2몰)의 발레로니트릴과 24.6g 또는 18.2ml(0.2몰)의 n-프로필 브로마이드와 90ml의 톨루엔을 첨가한다. 그 다음 착염기를 등압적하깔대로 옮긴후 10ml의 톨루엔으로 100ml플라스크를 세척한다.

이 모든 기구는 질소 대기하에 두며, 균질의 매질을 얻기위해 착염기를 교반시킨다.

반은 매질을 교반시키면서 35℃로 예열한 다음착염기의 현탁택을 조금씩 첨가한다.

온도는 점차적으로 45℃까지 올려, 물증탕으로 45±3℃로 유지한다. 첨가조작을 1시간 가량 실시한다. 30분 동안 질소 대기하에서 계속 교반시키고, 매질을 실온으로 되돌아오게 한다.

반응 매질은 질소 대기하에서 5-10℃가지 낸각하며 그후 45-50ml의 물을 첨가함으로써 천천히 가수분해된다. 유기층을 기울여따른 후 20%의 염산 60ml (부피로)로세척한 다음 다시 몰 60ml로 4번 세척한다. 유기층을 황산 나트륨으로 건조하여 여과한다. 이러한 방법으로 디-n-프로필 아세토니트릴이 83.82%의 수율로 5.59%의 발레 로니트릴과 2.47%의 트리 -n-트로 필아세토니트릴과 함께 생성된다.

아래에서 나타낸 것을 제외하고, 상기와 동일한 방법을 이용하여 디-n-프로필 아세토니트릴이 다음과 같은 결과로 생성된다.

[실시예 20]

발레로니트릴로부터 디-n-프로필아세토니트릴의 제조.

(니트릴/할로겐화물 혼합물을 착염기에 첨가)

A. 착염기가 전량의 용매(6.4부피)에 현탁된다.

a) 착염기 나트륨 아미드/나트륨 2-에톡시-에틸레이트이 제조.

교반기, 응축기, 온도계, 질소유입구가 있는 등압적하깔대가 설치된 250ml 플라스크에 12.9g(0.3307몰)의 나트륨 아미드와의 100ml 무수디이소프로필 에테를 첨가한다.

이 매질을 질소대기하에서 교반시킨후 60ml의 디이소프로필에테르에 용해된 909g(0.110몰)의 2-에톡시-에탄올을 첨가한다. 이 매질을 09분 동안 60℃까지 가열하고, 실온에서 4-5시간 동안 교반한다.

b) 발레로니트릴의 카르보음이온 생성과 n-프로필 브로마이드와의 알킬화 반응.

이렇게 얻어진 착염기의 현탁액에 물증탕(약 10℃)으로 반응 온도를 20-25℃로 유지하면서 16.6g 또는 20.8ml (0.2몰)의 발레로니트릴과 24.6g 또는 18.2ml (0.2몰)의 n-프로필브로마이드로된 혼합물을 방울로 첨가한다. 첨가조작을 25분 동안 실시한다. 이 매질을 25℃및 질소대기하에서 30분 동안 더교반한후 5℃까지 냉각한다.

50ml의 물로 서서히 가수분해한후, 혼합물을 기울여 따르고 나서 20% 염산 60ml (부피로)로 세척하고, 계속해서 60ml의 증류수로 4번 세척한다. 건조후에 유기상을 대기압하에서 농축시킨다. 이러한 방법으로 23.9g의 조생성물 디-n-프로필아세트니트릴 이 생성된다. 디-n-프로필 아세토니트릴은 8.8%의 발레로니트릴과 5.7%의 트리-n-프로필아세토니트릴과 함께 78.2%의 수율롤 생성된다.

아래에서 나타낸 조건을 제외하고 위에서 설명한 것과 동일한 방법을 이요하여 디-n-프로필아세토니트릴이 다음과 같은 결과로 생성된다.

(*) Ⅰ=발레로니트릴

(**)Ⅱ=디-n-프로필아세토니트릴

(***)Ⅲ=트리-n-프로필아세토니트릴

B. 3부피의 용매에 용해된 니트릴과 3.6부피의 용매에 용해된착염기.

a) 착염기 나트륨 아미드/나트륨 2-에톡시-에틸레이트의 제조.

교반기, 응축기, 온도계, 질소유입구가 있는 등압적학깔대기가 설치된 250ml 플라스크에 12.9g(0.3307몰)의 나트륨아미드를 넣고 그 후에 60ml의 디이소프로필에테르를 넣는다.

이 혼합물을 질소대기하에서 교반한후, 15ml의 디이소프로필 에테르에 희석된 9.9g(0.110몰)의 2-에톡시-에탄올을 방울로 첨가한다. 이 매질을 90분 동안 60℃까지 가열하여, 실온에서 5시간동안 교반한다.

그후에 15ml의 디이소프로필 에테르를 첨가한다.

b) 발레로니트릴의 카르보음이온 생성관 n-프로필브로마이드와의 알킬화반응.

이렇게 얻어진착염기에 25℃에서 75ml의 디이소프로필 에테르에 용해된 25.6g(0.2몰)의 n-프로필 브로마이드와 16.6g(0.2몰)의 발레로 니트릴의 혼합 물을 첨가한다.

물 중탕으로 온도를 30°±20℃로 유지하면서 첨가작용을 25분동안 실시한다.

이 매질은 30℃에서 30분 동안 교반한후 5℃로 냉각하여50ml의 물로 서서히 가수분해 한다. 기울여 따른후, 매질을 20%의 염산으로 세척한후, 다시 60ml의 물로 4번 세척한다. 유기상을 건조한 후 대기압에서 농축한다. 이러한 방법으로 29.9g의 조생성물 디-n-프로필아세토 니트릴이 생성된다. 디-n-프로필 아세토니트릴이 9%의 발레로니트릴 및 6.44%의 트리 -n-프로필 아세토니트릴과 함께 74.75%의 수율로 생성된다. 아래에서 나타낸조건을 제외하고, 위에서 설명한 것과 동일한 방법을 이용하여 디-n-프로필아세토니트릴이 다음과 같은 결과로 생성된다.

Claims

발레로니트릴 일당량을 무수유기용매에 현탁시킨 알칼리 금속아미드와 알칼리 금속 알코올레이트의 혼합물로 된 식(Ⅲ)의 착염기와 반응시켜 카르보음이온을 생성하여 이카르보음이온을 무수 유기용매에서 식(Ⅱ)의 할로겐화물 일당량과 반응시키는 것을 특징으로 하는 식(Ⅰ)의 디-치환된 니트릴 유도체의 제조방법.

여기서 R은 1-12개의 탄소원자를 갖는 곧은 또는 가지달린 사슬알킬 라디칼, 사이클로헥실라디칼, 벤질라디칼, 알릴라디칼 또는 프로파길라디칼을 나타내고, R₁은 H₂(C₂H₅)₂또는 (이소-C₃H₇)₂를 나타내고, R₂는 1-7개의 탄소원자를 갖는 곧은 또는 가지달린 사슬 알킬 라디칼, C₂H₅-O-CH₂-CH₂-라디칼 또는 CH₃-O-CH₂-CH₂-라디칼을 나타내고, M과 M'는 서로 같거나 다르며, 리튬, 나트륨 또는 칼륨을 나타내고, X는 할로겐 원자를 나타낸다.