KR820002082B1 - Process for preparing n-chloro imide - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 여러 유기반응에서 양성 염소원으로 사용도가 높은 하기 일반식(I)의 N-클로로 이미드류를 제조하는 신규방법에 관한 것이다.The present invention relates to a novel method for producing N-chloro imides of general formula (I), which has high use as a positive chlorine source in various organic reactions.
상기 식에서In the above formula
R1및 R2는 모두 수소이거나 또는 R1및 R2는 함께 =CH-CH=CH-CH= 또는를 뜻한다.R 1 and R 2 are both hydrogen or R 1 and R 2 together are = CH-CH = CH-CH = or It means.
N-클로로 이미드를 제조하는 중요한 종래의 제법은 수성 용매계를 사용한다. 일반적으로 N-클로로 이미드류를 제조하는 종래의 방법은 다음과 같이 분류할 수 있다.An important conventional process for producing N-chloroimide uses an aqueous solvent system. In general, conventional methods for producing N-chloro imides can be classified as follows.
1) 아세트산과 물의 혼합물중에서 무기 하이포 클로릿트를 사용하여 상응하는 이미드를 염소화시키는 방법.1) A method of chlorination of the corresponding imide using an inorganic hypochlorite in a mixture of acetic acid and water.
2) 동량의 상응하는 이미드 및 수산화나트륨, 수산화칼륨등의 강염기를 함유하는 수용액중에 염소를 통하여 염소화시키는 방법.2) Chlorination through chlorine in an aqueous solution containing the same amount of the corresponding imide and strong bases such as sodium hydroxide and potassium hydroxide.
3) t-부틸알콜 및 물의 혼합물중에서 t-부틸 하이포 클로릿트를 사용하여 상응하는 이미드를 염소화시키는 방법.3) Chlorination of the corresponding imide using t-butyl hypochlorite in a mixture of t-butyl alcohol and water.
상기 일반 제법중에서 제법(2)만이 N-클로로 이미드를 제조하는데 염소자체를 사용한다. 그러나 수용성 매체라는 이유때문에 이 방법은 심각한 단점을 지니고 있다. 첫째로 염소는 물에 거의 녹지 않으며 둘째로, 더욱 중요하게는 이미드는 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 물과 같은 알카리성 수성매질중에서는 빠르게 가수분해한다는 사실은 널리 알리져 있다.In the above general manufacturing method, only the production method (2) uses chlorine itself to prepare N-chloroimide. However, this method has serious disadvantages because it is a water-soluble medium. Firstly, it is widely known that chlorine is almost insoluble in water and, secondly, imides rapidly hydrolyze in alkaline aqueous media such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and water.
더우기 중요하게는 N-클로로 이미드는 제법(2)에서의 염소화 조건에서와 같은 수성알카리 매질중에서는 분해되어 매우 폭발성인 유독성의 삼염화질소를 생성할 수 있는 가능성이 있다는 것이 밝혀졌다.[참조; Hurwitz, "Degradationof N-Chlorosuccinimidein Aqueous solution", Diss.. Abst., B, 28(3), 971(1967).More importantly, it has been found that N-chloro imide has the potential to decompose in an aqueous alkaline medium, such as under the chlorination conditions in preparation (2), to produce highly explosive, toxic nitrogen trichloride. Hurwitz, "Degradation of N-Chlorosuccinimidein Aqueous solution", Diss. Abst., B, 28 (3), 971 (1967).
비수성적으로 N-클로로 화합물들을 제조하는 방법은 별로 없으며, N-할로-t-알킬 시안아미드류를 제조하는 방법이 미합중국 특허 제2,686,203호에 기술되어 있다.There are few methods for preparing non-aqueous N-chloro compounds, and a method for preparing N-halo-t-alkyl cyanamides is described in US Pat. No. 2,686,203.
이 방법은 t-알킬 시안아미드를 피리딘과 같은 당량의 할로겐산 수용체 존재하에 불활성 용매중에서 분자상 염소로 처리시키는 법이다.This method is a method of treating t-alkyl cyanamide with molecular chlorine in an inert solvent in the presence of an equivalent halogen acid acceptor such as pyridine.
최근에 실제로 비수성적인 반응조건하에서 N-클로로프탈이미드를 제조하는 방법이 발견되었다. 이 방법에 의하면 프탈이미드의 알카리 금속염을 할로겐화 지방족 탄화수소 존재하에 -10°내지 40℃의 온도의 무수 조건하에서 염소와 작용시키므로서 전술한 수성 알칼리성 매질을 사용할 때의 단점을 극복할 수 있다(벨기에왕국 특허원 제853,686호).Recently, a method of producing N-chlorophthalimide has been found under practically non-aqueous reaction conditions. According to this method, the alkali metal salt of phthalimide can be overcome with the above-mentioned disadvantages of using the aqueous alkaline medium by reacting the alkali metal salt of phthalimide with chlorine in the presence of a halogenated aliphatic hydrocarbon at a temperature of −10 ° to 40 ° C. (Belgium Kingdom Patent Application No. 853,686).
본 발명은 상응하는 이미드를 실질적인 무수 조건하에서 (1) 개개의 아미드 잔기 1개당 적어도 약 l개의 에폭시 잔기에 상당하는 분량의 에폭시 화합물과 (2) 적어도 촉매량의 3급아민 존재하에 분자상 염소로 접촉시킴을 특징으로 하여 N-클로로이미드를 제조하는 더욱 편리한 방법을 제공해 준다.The present invention is directed to the corresponding imide with molecular chlorine in the presence of (1) an amount of epoxy compound equivalent to at least about 1 epoxy residue per individual amide residue and (2) at least a catalytic amount of tertiary amine under substantially anhydrous conditions. The contact feature provides a more convenient way to prepare N-chloroimide.
상기 언급된 벨기에왕국 특허원 제853,686호의 방법도 이미드의 알칼리 금속염에 염소를 작용시키는데 반하여 본 발명의 방법은 이미드에 염소를 작용시키기 때문에, 본 발명의 방법은 조작공정이 매우 단순해진다는 점에서 탁월하다.The Belgian patent application No. 853,686 mentioned above also acts on chlorine to the alkali metal salt of the imide, whereas the method of the present invention acts to chlorine on the imide. Excellent in
더우기 본 발명은 하기와 같은 잔기를 하나 또는 여러개를 가지고 있는 이미드를 상술한 바와 같이 염소분자로 접촉시킨다는 특징으로 가지고 있다.Furthermore, the present invention is characterized in that an imide having one or more of the following residues is contacted with chlorine molecules as described above.
더 구체적으로 표현하면, 본 발명은 전술한 바와 같이 프탈이미드, 석신이미드, 글루타리미드, 3,3-디에틸 글루타리미드, 말레이미드, "Δ4-테트라하이드로 프탈이미드, 3,4,5,6-테트라클로로프탈이미드, 피로멜리틱디이미드, 벤조페논 테트라카복실릭디이미드, 나프탈렌 1,4,5,8-테트라카복실릭디이미드, 클로렌딕이미드, 카보닐 살리실아마이드, 디펜이미드, 테트라하이드로푸란 테트라카복실릭이미드, 1,8-나프탈이미드, 또는 바이사이클로 (2,2,2)옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카복실릭-2,3,5,6-디이미드와 같은 이미드류를 분자상 염소로 접촉시켜 상응하는 N-클로로 이미드류를 제조하는 방법을 특징으로 한다.More specifically, the present invention provides phthalimide, succinimide, glutarimide, 3,3-diethyl glutarimide, maleimide, "Δ 4 -tetrahydro phthalimide, 3, as described above. 4,5,6-tetrachlorophthalimide, pyromelliticimide, benzophenone tetracarboxylic diimide, naphthalene 1,4,5,8-tetracarboxylic diimide, chlorenidicimide, carbonyl Salicylicamide, dipenimide, tetrahydrofuran tetracarboxylic imide, 1,8-naphthalimide, or bicyclo (2,2,2) oct-7-ene-2,3,5,6- An imide, such as tetracarboxylic-2,3,5,6-diimide, is contacted with molecular chlorine to produce the corresponding N-chloro imides.
본 발명은 수성 염소화 공정에서 유래하기 쉬운 분해를 피할 수 있으며, 이미드의 염이 아닌 이미드 자체에 대해 반응시킨다는 점에서 편리하다.The present invention is convenient in that decomposition can be easily induced in the aqueous chlorination step and can be reacted with the imide itself rather than with the salt of the imide.
본 발명의 생성물인 N-클로로 이미드류는 양성 염소기를 필요로 하는 반응에 유효한 시약으르 알려져 왔다. 예를들어 이러한 반응예로는 알콜, 설파이드, 아민 및 이민류의 산화반응과 아민, 반응성이 있는 방향성 반응계, α-수소를 갖는 카보닐 화합물이나 유사화합물의 염소화 반응등이 있다. 이러한 반응들을 기술하고 있는 문헌으로서는 알. 필러, Chem. Revs 63, 21(1963)과 알. 스트로흐, "Methoden der Organischen Chemie"(Houben-Weil), Vol. 5, Part 3, pp. 760-762,796 et seq., Georg Thieme Verlag, Stuttgart(1962). 등이 있다.N-chloro imides, which are products of the present invention, have been known as effective reagents for reactions requiring a positive chlorine group. Examples of such reactions include oxidation of alcohols, sulfides, amines and imines, amines, reactive aromatic reaction systems, and chlorination of carbonyl or analog compounds with α-hydrogen. The literature describing these reactions is known as Al. Filler, Chem. Revs 63, 21 (1963) and al. Stroke, "Methoden der Organischen Chemie" (Houben-Weil), Vol. 5, Part 3, pp. 760-762, 796 et seq., Georg Thieme Verlag, Stuttgart (1962). Etc.
최근에 페니실린설폭사이드가 다음과 같은 일련반응에 의해 상응하는 3-메틸렌 세팜설폭사이드로 전환될 수 있음이 밝혀졌다.It has recently been found that penicillin sulfoxide can be converted to the corresponding 3-methylene sefamulfoxide by the following serial reaction.
이 반응이 문헌 Kukolja et al., Journal of the American Chemical Society. 98, 5040(1976)에 보고되어 있으며 벨기에왕국 특허 제837,040호에 더욱 상세히 기술되어 있다. 반응 첫단계는 가열반응으르 설펜익산이 생성되며, 이 설펜익산을 산화시켜 설피닐 클로라이드를 얻는다. 설피닐클로라이드를 루이스산 시약 특히 염화주석을 사용하여 3-엑소메틸렌세팜 설폭사이드로 폐환시킨다. 설피닐클로라이드, 특히 N-클로로이미드를 제조하는 경우에서는 첫단계에서 양성 염소시약을 사용할 필요가 있다. 벨기에왕국 특허 제837,040호에 의한 특히 바람직한 N-클로로이미드에는 N-클로로프탈이미드, N-클로로석신이미드 및 N-클로로글루탈이미드가 있다.This reaction is described in Kukolja et al., Journal of the American Chemical Society. 98, 5040 (1976) and described in more detail in Belgian Kingdom Patent No. 837,040. In the first step of the reaction, sulfenic acid is produced by heating, and the sulfenic acid is oxidized to obtain sulfinyl chloride. The sulfinylchloride is closed with 3-exomethylenecepam sulfoxide using Lewis acid reagents, especially tin chloride. In the preparation of sulfinylchloride, in particular N-chloroimide, it is necessary to use a positive chlorine reagent in the first step. Particularly preferred N-chloroimides according to Belgian patent number 837,040 include N-chlorophthalimide, N-chlorosuccinimide and N-chloroglutalimide.
상기와 같은 페니실린 설폭사이드 반응을 수행하는데 있어서는 몇가지 특성을 갖는 N-클로로이미드를 사용하는 것이 바람직하다. 첫째 너무 크지도 작지도 않은 반응성 즉 반응을 바라는대로 진행시키는데 있어 반응이 즉시 일어날 수 있으면서도 안정하며, 조작에 편리한 N--클로로이미드를 사용하는 것이 바람직하다. 둘째로 부산물로서 생성되는 상응하는 이미드가 반응계내에 충분히 불용성이어서 바로 분리 제거되어 목적하는 생성물을 쉽게 분리시킬 수 있는 그러한 N-클로로이미드를 사용하는 것이 바람직하다.In performing the penicillin sulfoxide reaction as described above, it is preferable to use N-chloroimide having several properties. First, it is desirable to use N-chloroimide which is not too large or small, i.e., N-chloroimide, which is stable and convenient to operate in order to proceed as desired. Secondly, it is preferable to use such N-chloroimides, in which the corresponding imides produced as by-products are sufficiently insoluble in the reaction system that can be readily separated off to easily separate the desired product.
이러한 성질들을 만족시키는 신규의 N-클로로이미드는 하기 구조식의, N, N-디클로로 바이사이클로 [2,2,2]-옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카복실릭-2,3,5,6-디이미드가 있다.New N-chloroimides that meet these properties are N, N-dichloro bicyclo [2,2,2] -oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic-2, , 3,5,6-diimide.
이미 상술한 바와 같이 상기 화합물은 (1) 안정하면서도 동시에 양성 염소원으로 곧 사용될 수 있을만큼 충분히 반응성이 있으며, (2) 부산물로서 생성되는 디이미드는 용해도가 극히 적어서 반응매질로부터 쉽게 분리 제거될 수 있으므로 쿡콜제등에 의해서 보고된 반응에서 양성 염소원으로 사용되는데 매우 적합하다. 이 화합물의 안정도는 266℃이상으로 가열된 후에야 비로소 분해되면서 용해되는 사실로도 알 수 있다. 더우기, 이 화합물은 톨루엔 환류중에서도 상당시간 예를들면 16시간정도 긴시간 후에도 영향을 받지 않는다. 좀더 반응성이 높은 다른 N-클로로이미드류는 용매와 혼합하여 상당히 높은 온도에서 얼마동안 놓아두면 용매와 반응하여 적어도 일부는 파괴된다. 예를들면, N-클로로석신이미드는 톨루엔과 반응하여(110℃, 16시간) 환성체 및 α-치환체를 생성한다[C. Yavoslavsky and E. Katchalski, Tetrahedron Letters, 51, 5173(1972)].As already mentioned above, the compound is (1) stable and sufficiently reactive to be used as a positive source of chlorine soon, and (2) diimide produced as a by-product is extremely low in solubility and can be easily separated and removed from the reaction medium. Therefore, it is very suitable to be used as a positive source of chlorine in the reaction reported by Cook Cole. The stability of this compound can also be seen by the fact that it dissolves only after being heated to 266 ° C or more. Moreover, the compound is unaffected even after toluene reflux for a considerable time, for example as long as 16 hours. Other more reactive N-chloroimides can be mixed with the solvent and left to react for some time at a fairly high temperature, causing at least some of the destruction. For example, N-chlorosuccinimide reacts with toluene (110 ° C., 16 hours) to produce the cyclic and α-substituents [C. Yavoslavsky and E. Katchalski, Tetrahedron Letters, 51, 5173 (1972).
더군다나, 구조식(I')로 표시되는 화합물은 보통 양성 염기반응을 수행하는데 사용되는 유기용매중에서 매우 쉽게 용해되어 이와 같은 반응이 일어나게 한다. 한 예로서, 비등 톨루엔중에서의 용해도는 대략 3g/ℓ로 아주 높지만 양성 염소반응의 부산물인 디이미드는 거의 불용이며, 따라서 쉽게 반응계로부터 분리 제거될 수 있다. 즉 비등 톨루엔중에서의 이 디이미드의 용해도는 25mg/ℓ보다 적으며, 더군다나 부산물인 디이미드는 매우 안정하고 410℃이상의 융점을 갖는 결정성 상태이다.Furthermore, the compounds represented by the formula (I ') are usually very readily soluble in the organic solvents used to carry out the positive base reactions and this reaction occurs. As an example, the solubility in boiling toluene is very high, approximately 3 g / l, but diimide, a byproduct of the positive chlorine reaction, is almost insoluble and can thus be easily removed from the reaction system. In other words, the solubility of this diimide in boiling toluene is less than 25 mg / l, and further, the by-product diimide is in a crystalline state with a very stable melting point above 410 ° C.
구조식(I') 화합물은 여기 서술된 신규방법에 의해서 매우 유리하게 제고된다. 그러나 비사이클로[2,2,2]옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카복실릭-2,3,5,6-디이미드를 종래에 방법에 의해 염소화시켜 제조할 수도 있다.Structural formula (I ') compounds are very advantageously removed by the novel methods described herein. However, bicyclo [2,2,2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic-2,3,5,6-diimide can also be prepared by chlorination by conventional methods. .
이러한 N-염소화에 대한 종래 방법은 아래실시예 15에 표시된 것처럼 디이미드를 아세테이트 존재하에 아세트산중에서 분자상 염소로 N-염소화시킨다. 이 반응은 0℃ 내지 약 80℃사이의 온도 조건하에서 효과적으로 일어난다.The conventional method for such N-chlorination is to di-imide the diimide with molecular chlorine in acetic acid in the presence of acetate as indicated in Example 15 below. This reaction takes place effectively under temperature conditions between 0 ° C and about 80 ° C.
구조식(I')의 화합물을 제조하는 염소화는 다른 종래의 N-염소화제를 사용하여서도 수행할 수 있는데. 그중에서도 하이포클로릿트가 가장 널리 알려져 있으며, 흔히 사용된다. 특히 제3급 부틸 하이포클로릿트가 사용되며 나트륨이나 칼슘의 하이포클로릿트와 같은 알카리금속 하이포클로릿트도 종래의 N-염소화제로 일반적으로 사용되어 왔다. 이 이외에 다른 통상적인 종래의 N-염소화 방법이 구조식(I') 화합물을 제조하는데 사용될 수도 있는데, 예를들어, 1-클로로 벤조트리아졸이 적절하며, 클로로 이소시안우릭산류도 N-염소화제로 이용된다.Chlorination to prepare the compound of formula (I ′) can also be carried out using other conventional N-chlorinating agents. Among them, hypochlorite is the most widely known and commonly used. In particular tertiary butyl hypochlorite is used and alkali metal hypochlorites such as hypochlorite of sodium or calcium have also been commonly used as conventional N-chlorinating agents. In addition, other conventional conventional N-chlorination methods may be used to prepare the compound of formula (I '). For example, 1-chloro benzotriazole is suitable, and chloro isocyanuric acid is also used as the N-chlorinating agent. do.
이러한 N-클로로이미드류를 제조하는 방법에 대해선 상기한 알. 스트로와 알. 필러의 문헌이의 다른 참고문헌이 있다. [Oelschlaeger et al., Pharm. Acta Helv. 47, 1-6(1972); Matsushim et al., Biochim. Biophys Acta. 271, 243-51(1973); and Cinquini et al., Synthesis) 1972, 259-60].As for the method of manufacturing such N-chloroimides, Al mentioned above. Straw and Egg. Filler's literature has another reference. Oelschlaeger et al., Pharm. Acta Helv. 47, 1-6 (1972); Matsushim et al., Biochim. Biophys Acta. 271, 243-51 (1973); and Cinquini et al., Synthesis) 1972, 259-60.
이상에서와 같은 종래의 기술에서 설명한 바와 같이 통상적으로 사용되는 N-염소화제들은 후술할 염소화된 지방족이나 방향족 용매 또는 수성 반응계의 용매 중에서 사용될때 효과가 높다. 일반적으로 반응온도는 0℃ 내지 5℃가 유효하며 통상 사용된다. 상술한 바와 같이 본 발명은 N-클로로이미드를 제조하는 공정에 관한 것이며, 실질적인 무수 조전하에서 상응하는 이미드와 분자상의 염소와의 상호작용에 의해 소기의 N-클로로이미드를 제조하는 방법도 포함한다.N-chlorination agents commonly used as described in the prior art as described above is highly effective when used in the chlorinated aliphatic or aromatic solvent or solvent of the aqueous reaction system to be described later. In general, the reaction temperature is effective from 0 ℃ to 5 ℃ and usually used. As described above, the present invention relates to a process for producing N-chloroimide, and also includes a process for producing a desired N-chloroimide by interaction of a corresponding imide with molecular chlorine under substantial anhydrous support. .
본 발명에서 규정하고 있는 반응은 염소 1몰이 이미드 1몰에 대해 소비된다는 의미에서 당량 반응이다. 따라서 개개의 몰의 이미드 잔기에 대해 적어도 염소 1몰이 존재하는 것이 아주 바람직하며 바람직한 조건은 염소를 10%를 과량 사용하는 것이 좋다.The reaction defined in the present invention is an equivalent reaction in the sense that one mole of chlorine is consumed with respect to one mole of imide. Therefore, it is highly desirable that at least one mole of chlorine be present for each mole of imide moiety and the preferred condition is to use an excess of 10% chlorine.
반응온도는 그렇게 중요한 것은 아니나 일반적으로 -10°에서 50℃사이에서 진행시키며, 바람직하게는 -5°에서 25℃사이이다. 반응은 대부분 1시간 내지 24시간 후에 종결되며, 바람직하게는 3 내지 15시간에 걸쳐 수행된다.The reaction temperature is not so important but generally runs between -10 ° and 50 ° C, preferably between -5 ° and 25 ° C. The reaction is mostly terminated after 1 to 24 hours and is preferably carried out over 3 to 15 hours.
본 발명의 주요한 특징은 실질적인 무수 조건하에서 반응이 일어날 수 있다는 점이다.The main feature of the present invention is that the reaction can occur under substantially anhydrous conditions.
"실질적인 무수적인 조건"이라는 것은 반응계에 물이 전혀 존재하지 않는다는 조건을 의미하는 것은 아니며, 그보다는 반응시키기 전이나 반응진행중에 고의로 물을 첨가하지 않음을 의미한다. 본 발명의 반응과정중에 사용되는 시판 용매들이나 반응물질에 보통 함유되어 있는 수분은 일부러 제거할 필요는 없으며 일반적으로 반응혼합액중의 수분의 량이 약 0.2% 정도이면 별로 지장이 없다.The term "substantially anhydrous condition" does not mean that there is no water in the reaction system, but rather does not intentionally add water before or during the reaction. The water normally contained in commercial solvents or reactants used in the reaction process of the present invention does not need to be removed deliberately. Generally, the amount of water in the reaction mixture is about 0.2%.
본 발명에서 헥심적으로 중요한 것은 아니지만 불활성 유기용매 존재하에 반응을 진행시키는 방법도 있다. "용매"라는 용어는 출발원료인 이미드를 부분적으로 혹은 완전히 용해시킬 수 있는 매질을 의미하며 "불활성 용매"란 용어는 제조반응 조건하에서 반응물질, 주로 염소와 반응하지 않은 용매를 일컫는다. 전형적인 이들 불활성 용매는 할로겐화된 지방족 및 방향족 탄화수소들이다. 할로겐화방향족 탄화수소의 예로는 클로로벤젠, 1,2-디클로로벤젠, 1,4-디클로로벤젠, 브로모벤젠 등이 있다. 할로겐화지방족 탄화수소의 예로는 메틸렌클로라이드, 클로로포름, 1,1,2-트리클로로에탄, 1,2-디클로로에탄, 1,1-디클로로에탄, 1,1.1-트리클로로에탄 등이 있다. 이중에서 할로겐화 지방족 탄화수소가 좋으며, 그중 적절한 용매는 메틸렌클로라이드이다.Although not critical in the present invention, there is also a method of proceeding the reaction in the presence of an inert organic solvent. The term "solvent" refers to a medium capable of partially or completely dissolving the starting material imide, and the term "inert solvent" refers to a solvent that does not react with the reactants, mainly chlorine, under the production reaction conditions. Typical these inert solvents are halogenated aliphatic and aromatic hydrocarbons. Examples of halogenated aromatic hydrocarbons include chlorobenzene, 1,2-dichlorobenzene, 1,4-dichlorobenzene, bromobenzene and the like. Examples of halogenated aliphatic hydrocarbons include methylene chloride, chloroform, 1,1,2-trichloroethane, 1,2-dichloroethane, 1,1-dichloroethane, 1,1.1-trichloroethane and the like. Of these, halogenated aliphatic hydrocarbons are preferred, of which a suitable solvent is methylene chloride.
본 발명 제조과정에 사용되는 출발물질 이미드는 디아실아민 화합물로 넓게 정의할 수 있으며, 특히 다음 잔기부분을 각각 한개 또는 그 이상 함유하고 있는 화합물로 정의된다.Starting material imides used in the preparation of the present invention can be broadly defined as diacylamine compounds, and in particular, compounds containing one or more of the following moieties.
이들 이미드류는 본 발명의 반응조건에서 반응성이 있는 다른 관능그룹을 함유하지 않는 것이 좋다. 이렇게 없어야 할 전형적인 관능그룹들중에는 에테르, 에폭시, 하이드록시, 아미노, 설파이드, 설폭사이드, 카복실 및 활성메틸렌뿐만 아니라 적어도 한개의 산성수소기를 갖고 있는 다른 관능그룹이 있다.These imides are preferably free from other functional groups reactive under the reaction conditions of the present invention. Typical functional groups which should be absent are ether, epoxy, hydroxy, amino, sulfide, sulfoxide, carboxyl and activated methylene as well as other functional groups having at least one acidic hydrogen group.
본 발명 제조공정에 특히 적합한 특수 이미드류에는 프탈이미드, 석신이미드, 글루탈이미드, 3,3-디메틸글루탈이미드, 말레이미드, "Δ4-테트라하이드로프탈이미드, 3,4,5,6-테트라클로로프탈이미드, 피로멜리틱디이미드, 벤조페논 테트라카복실릭 디이미드(1)Particularly suitable imides suitable for the production process of the present invention include phthalimide, succinimide, glutimide, 3,3-dimethylglutalimide, maleimide, "Δ 4 -tetrahydrophthalimide, 3, 4,5,6-tetrachlorophthalimide, pyromelliticimide, benzophenone tetracarboxylic diimide (1)
나프탈렌 1,4,5,8-테트라카복실릭 디이미드(2)Naphthalene 1,4,5,8-tetracarboxylic diimide (2)
및 비사이클로[2,2,2]옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카복실릭-2,3,5,6-디이미드가 있다.And bicyclo [2,2,2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic-2,3,5,6-diimide.
전술한 것은 단순히 서술할 목적으로 표시한 것이며, 본 발명의 제조공정에 적당한 여러 광범위 이미드(폴리이미드 포함)에 대해서 나타내고 있다. 본 발명의 제조방법에 특히 적합한 이미드는 프탈이미드, 석신이미드 및 비사이클르[2,2,2]옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카복실릭-2,3,5,6-디이미드이다. 그중에서도 가장 적당한 이미드는 프탈이미드와 비사이클로-[2,2,2]-옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카복실릭-2,3,5,6-디이미드이다.The above has been shown for the purpose of description only, and has shown about various wide range imides (including polyimide) suitable for the manufacturing process of this invention. Imides particularly suitable for the process of the invention are phthalimide, succinimide and bicycl [2,2,2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic-2,3, 5,6-diimide. The most suitable imide among them is phthalimide and bicyclo- [2,2,2] -oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic-2,3,5,6-diimide.
주 반응물질인 분자상 염소와 이미드 외에도 본 발명에서는 촉매와 산제거제를 사용한다. 촉매와 산제거제는 본 발명의 제조공정중에서 분자상의 염소와 이미드가 반응할때 부산물로 생성되는 염화수소를 효과적으로 제거하는데 합동적으로 작용하는 것으로 생각된다. 촉매는 부산물로 생성된 염화수소가 산제거제에 의해서 잘 선택되도록 매개체로 작용하며, 산제거제는 염화수소의 궁극적인 제거제로 작용하는 것으로 믿어진다.In addition to molecular chlorine and imide, which are the main reactants, the present invention uses a catalyst and an acid remover. Catalysts and acid removers are believed to work cooperatively to effectively remove hydrogen chloride produced as a by-product when molecular chlorine and imides react during the manufacturing process of the present invention. The catalyst acts as a medium to ensure that the hydrogen chloride produced as a by-product is well selected by the acid scavenger, which is believed to act as the ultimate scavenger of hydrogen chloride.
본 발명에서 사용하는 산제거제는 에폭시 화합물이다. 에폭시 화합물은 출발원료인 이미드 함량에 대해 적어도 당량 존재한다. 본 발명에서 사용된 "당량"이란 용어는 개개의 이미드 잔기 하나에 대해서 적어도 에폭시 잔기 하나가 존재하는 것을 의미한다. 과량의 에폭시 화합물을 사용하여도 무방하다. 그러나 경제적인 의미에서 이미드 화합물에 대해 당량치의 1.1에시 5배까지의 에폭시 화합물을 사용하는 것이 적당하다. 더욱 바람직하게는 아래 그림과 같은 잔기, 즉 말단 에폭사이드그룹을 소유하는 에폭사이드 화합물을 사용하는 것이 좋다.The acid remover used in the present invention is an epoxy compound. The epoxy compound is present at least equivalent to the imide content of the starting material. As used herein, the term "equivalent" means that at least one epoxy residue is present for each individual imide residue. Excess epoxy compound may be used. However, in an economic sense, it is appropriate to use an epoxy compound of 1.1 to 5 times the equivalent value for the imide compound. More preferably, it is preferable to use an epoxide compound having a residue as shown in the figure below, ie, a terminal epoxide group.
전형적인 에폭시 화합물의 예로는 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 1,2-에폭시부탄, 부타디엔 디에폭사이드, 1,2-에폭시-3-페녹시프로판, 1,4-부탄디올-디글리시딜에테르, 1,2,7,8-디에폭시옥탄등이 있다. 가장 바람직한 에폭시 화합물을 프로필렌 옥사이드 및 1,2-에폭시부탄이다.Examples of typical epoxy compounds include ethylene oxide, propylene oxide, 1,2-epoxybutane, butadiene diepoxide, 1,2-epoxy-3-phenoxypropane, 1,4-butanediol-diglycidyl ether, 1, 2,7,8-diepoxyoctane. Most preferred epoxy compounds are propylene oxide and 1,2-epoxybutane.
촉매는 산제거제와 합동하여 사용하는데 출발물질 이미드의 이미드 잔기 당량에 대해 0.01 내지 0.04몰 당량만큼 사용한다. 다량으로 사용하여도 무방하다. 본 발명에 사용되는 촉매는 "촉매적 전달체"로 작용하기 쉽게끔 제3급 아민의 구조를 가진 화합물을 사용한다. "촉매적 전달체"라는 용어는 부산물로 생성되는 염화수소를 양자화된 N-클로로이미드 중간체로부터 산제거제로 용이하게 이동시켜 산제거제와 반응케하여 반응계로부터 제거하는데 사용되는 제3급 아민을 일컫는다. 이와같은 3급 아민은 양자화된 N-클로로이미드 중간체를 탈양자화시켜 용이하게 염산염을 생성하게 해주는 특징들이 있는 화합물들이다. 결과적으로 생성되는 염산염은 반응계내에서 충분히 용해도가 높기 때문에 산제거제로 쉽게 이동되며 동시에 불안정하므로 산제거제와의 반응도 용이하게 일어난다. 따라서 3급 아민촉매는 다음과 같은 특징을 소유하고 있다.The catalyst is used in combination with an acid scavenger in an amount of 0.01 to 0.04 molar equivalents relative to the imide moiety equivalents of the starting material imide. It may be used in large quantities. The catalyst used in the present invention uses a compound having the structure of a tertiary amine so as to easily act as a "catalyst carrier". The term "catalytic carrier" refers to a tertiary amine used to remove hydrogen chloride produced as a by-product from the protonated N-chloroimide intermediate to an acid remover to react with the acid remover and remove from the reaction system. Tertiary amines such as these are compounds having characteristics that make it easy to deprotonate the protonated N-chloroimide intermediate to produce hydrochloride. The resulting hydrochloride is easily solubilized in the reaction system because of its high solubility in the reaction system and at the same time unstable, so the reaction with the acid remover also occurs easily. Accordingly, tertiary amine catalysts possess the following characteristics.
(1) 양자화된 N-클로로이미드 중간체와 반응하여 자체의 염산염을 생성할 수 있는 능력이 있다.(1) Has the ability to produce its own hydrochloride by reacting with quantized N-chloroimide intermediates.
(2) (a) 반응 매질중에 적어도 부분적으로 용해되며, (b) 불안정하여 염화수소를 제거하는 능력을 지닌 산제거제와 반응하고 유리 3급 아민을 재방출시킬 수 있는 성질을 가진 염산염을 발생시킨다.(2) generates a hydrochloride that is at least partially dissolved in (a) the reaction medium, and (b) is unstable and reacts with an acid scavenger with the ability to remove hydrogen chloride and re-release free tertiary amines.
본 발명에 적절한 전형적인 3급 아민류에는 1,5-디아자비사이클로-[4,3,0]-논-5-엔(DBN), 1,5-디아자비사이클로-[5,4,0]-운덱-5-엔(DBU), 피리딘, 1,8-비스(디메틸아미노)나프탈렌, 4-디메틸아미노피리딘, N, N-디메틸벤질아민, 디이소프로필에틸아민, 퀴놀린, 2,4,6-트리메틸피리딘, 피리미딘, 피라진 등이 있다. 일반적으로 피리딘 또는 퀴놀린을 포함하는 피리딘의 구조적 유도체가 본 발명에 있어서 촉매로 바람직하게 사용된다. 특히 피리딘과 퀴놀린이 바람직하다.Typical tertiary amines suitable for the present invention include 1,5-diazabicyclo- [4,3,0] -non-5-ene (DBN), 1,5-diazabicyclo- [5,4,0]- Undec-5-ene (DBU), pyridine, 1,8-bis (dimethylamino) naphthalene, 4-dimethylaminopyridine, N, N-dimethylbenzylamine, diisopropylethylamine, quinoline, 2,4,6- Trimethylpyridine, pyrimidine, pyrazine and the like. In general, structural derivatives of pyridine comprising pyridine or quinoline are preferably used as catalysts in the present invention. Pyridine and quinoline are particularly preferred.
본 발명에 따른 N-클로로이미드를 제조하는 대표적인 방법은 다음과 같다.Representative methods for preparing N-chloroimide according to the present invention are as follows.
프탈이미드(0.6몰)을 메틸렌클로라이드(약 1.7리터 이하)중에서 슬러리시키고 5℃로 냉각시킨다. 1,2-에폭시부탄(3.0몰)과 퀴놀린(0.006몰)을 가한다. 가스 또는 액체상의 염소 충분량을 (약 0.66몰) 공급관을 통해서 슬러리 표면아래로 주입한다. 냉각조를 치우고 반응혼합물은 대략 25℃를 넘지않는 온도가 되도록 가온한다. 1시간내지 3시간 후에 출발원료인 프탈이미드는 거의 소실되거나 전부 소실되며, 반응액은 서서히 투명하게 되어 황색용액이 된다. 다음 수분간 부분감압을 시켜 과량의 염소를 제거한 뒤, 아밀렌(2-메틸-2-부텐)을 가하여 잔존하는 염소를 전부 제거시키면 열은 짚색깔의 반응혼액이 잔류케 된다. 아밀렌이 과잉의 염소와 작용할때 약간의 발열반응이 관찰되기도 한다. 과량의 1,2-에폭시부탄과 메틸렌클로라이드를 25°내지 30℃를 넘지않은 온도에서 진공으로 제거시킨다. 용매를 제거시킴에 따라서 생성물인 N-클로로프탈이미드가 결정상으로 석출되어 나온다. 반응용액의 용적을 130 내지 150ml로 감소시키면 주로 생성물과 부틸렌 클로로 히드린으로 이루어져 있다. 반응액을 1시간정도 빙냉시켜 여과한 뒤, 모아진 생성물을 소량의 냉톨루엔 또는 석유에테르로 세척한다. 생성물을 18시간정도 25℃에서 감압시켜 건조시키면 92 내지 96% 수율로 무색내지 백색 과립성 결정성 분말을 얻는다.Phthalimide (0.6 mole) is slurried in methylene chloride (up to about 1.7 liters) and cooled to 5 ° C. 1,2-epoxybutane (3.0 moles) and quinoline (0.006 moles) are added. A sufficient amount of chlorine in the gas or liquid phase (approximately 0.66 moles) is injected below the surface of the slurry through the feed tube. The cooling bath is removed and the reaction mixture is warmed to a temperature no higher than approximately 25 ° C. After 1 to 3 hours, the starting material, phthalimide, is almost lost or completely lost, and the reaction solution gradually becomes transparent to become a yellow solution. After a few minutes of partial depressurization to remove excess chlorine, add amylene (2-methyl-2-butene) to remove all remaining chlorine, and the straw-colored reaction mixture remains. Some exothermic reactions are observed when amylene interacts with excess chlorine. Excess 1,2-epoxybutane and methylene chloride are removed in vacuo at a temperature not exceeding 25 ° to 30 ° C. As the solvent is removed, the product N-chlorophthalimide precipitates in the crystalline phase. Reducing the volume of the reaction solution to 130 to 150 ml mainly consists of the product and butylene chlorohydrin. The reaction solution was filtered by ice cooling for 1 hour, and then the collected product was washed with a small amount of cold toluene or petroleum ether. The product is dried under reduced pressure at 25 ° C. for 18 hours to yield colorless to white granular crystalline powder in 92 to 96% yield.
다음의 실시예들은 본 발명의 제법을 예시해줄 뿐이며, 한정짓기 위한 것은 아니다.The following examples merely illustrate the preparation of the invention and are not intended to be limiting.
[실시예 1]Example 1
150ml의 메틸렌클로라이드중에 7.35g(0.05몰)의 프탈이미드, 21.5ml(5당량)의 1,2-에폭시부탄, 0.061g(0.5밀리몰)의 4-디메틸아미노피리딘을 가하고, 이 혼합물을 0℃로 냉각시킨 후 염소로 포화시킨다. 이혼합물을 실온에서 20시간동안 교반하고 반응혼합물의 샘플을 취하여 박층크로마토그라피(TLC)시켜 분석하여 보면 반응이 완결되지 않았음을 알 수 있다. 이 혼합물을 24시간 동안 더 교반하고, 얻어지는 투명한 황색용액을 증발시키면 N-클로로프탈이미드가 결정으로 얻어진다. 진공하에서 건조시키면 7.7g(84.8%)의 생성물이 얻어진다.In 150 ml of methylene chloride, 7.35 g (0.05 mol) of phthalimide, 21.5 ml (5 equivalents) of 1,2-epoxybutane, 0.061 g (0.5 mmol) of 4-dimethylaminopyridine were added and the mixture was stirred at 0 ° C. After cooling to saturation with chlorine. The mixture was stirred for 20 hours at room temperature, and a sample of the reaction mixture was taken and analyzed by thin layer chromatography (TLC), indicating that the reaction was not completed. The mixture is further stirred for 24 hours, and the resulting clear yellow solution is evaporated to give N-chlorophthalimide as crystals. Drying in vacuo afforded 7.7 g (84.8%) of product.
분석 : (%)Cl+: 이론치 : 19.6; 실측치 : 18.3 (%) 총염소랑 : 18.1Assay: (%) Cl + : Theoretic: 19.6; Found: 18.3 (%) Total Chlorine: 18.1
융점 : 183 내지 189℃Melting Point: 183 ~ 189 ℃
[실시예 2]Example 2
150ml의 메틸렌 클로라이드중에 7.35g(0.05몰)의 프탈이미드 및 17.5ml(5당량)의 프로필렌옥사이드를 가한다음 이 혼합물을 0℃로 냉각시키고, 0.13g(0.001몰; 0.02당량)의 퀴놀린을 가한 후 혼합물을 염소로 포화시킨다. 프탈이미드는 30분내에 용해되기 시작하여 1시간후면 거의 용해된다. 1.25시간 후에 TLC로 분석한 결과 출발물질은 흔적만이 남아 있음을 알 수 있다. 부분진공시켜 과잉의 염소를 제거하고 소량의 아밀렌을 가한다음, 얻어지는 혼합물을 증발시키면 N-클로로프탈이미드의 결정이 얻어진다. 생성물을 여과하고 진공하에서 하룻밤 건조시키면 실시예 1에서와 동일한 생성물이 8.2g(90.4%) 얻어진다.7.35 g (0.05 mole) of phthalimide and 17.5 ml (5 equivalents) of propylene oxide are added to 150 ml of methylene chloride, the mixture is cooled to 0 ° C., and 0.13 g (0.001 mole; 0.02 equivalents) of quinoline is added. The mixture is then saturated with chlorine. Phthalimide starts to dissolve within 30 minutes and almost dissolves after 1 hour. TLC analysis after 1.25 hours showed that only the traces of the starting material remained. Partial vacuuming removes excess chlorine, small amounts of amylene is added, and the resulting mixture is evaporated to yield crystals of N-chlorophthalimide. Filtration of the product and drying under vacuum overnight yielded 8.2 g (90.4%) of the same product as in Example 1.
분석 : (%) Cl+: 이론치 : 19.6; 실측치 : 19.3 (%) 총염소량 : 19.1Assay: (%) Cl + : Theoretic: 19.6; Found: 19.3 (%) Total Chlorine: 19.1
[실시예 3]Example 3
촉매로서 0.08g(1밀리몰; 0.02등량)의 피리딘을 사용하여 실시예 2에서와 동일한 반응을 진행시킨다. 1.5시간 후면 반응이 완결되고, 실시예 1에서와 동일한 N-클로로프탈이미드가 8.0g(88.2%) 얻어진다.The same reaction as in Example 2 was carried out using 0.08 g (1 mmol; 0.02 equivalent) of pyridine as a catalyst. After 1.5 hours, the reaction was completed, and 8.0 g (88.2%) of N-chlorophthalimide as in Example 1 was obtained.
분석 : (%) Cl+: 이론치 : 19.6; 실측치 : 19.2 (%) 총염소량 : 19.0Assay: (%) Cl + : Theoretic: 19.6; Found: 19.2 (%) Total Chlorine: 19.0
[실시예 4]Example 4
0.12g(1밀리몰; 0.02등량)의 2,4,6-트리메틸피리딘을 사용하여 실시예 2에서와 같은 반응을 진행시킨다. 2시간후에 반응이 완결되면 실시예 1에서와 같은 N-클로로프탈이미드가 8.lg(89.3%)얻어진다.0.12 g (1 mmol; 0.02 equiv) of 2,4,6-trimethylpyridine was used for the same reaction as in Example 2. After 2 hours the reaction was complete, yielding 8. lg (89.3%) of N-chlorophthalimide as in Example 1.
분석 : (%) Cl+: 이론치 : 19.5; 실측치 : 18.0 (%) 총염소량 : 17.2Assay: (%) Cl + : Theoretic: 19.5; Found: 18.0 (%) Total Chlorine: 17.2
[실시예 5]Example 5
0.08g(1밀리몰 : 0.02등량)의 피리미딘을 사용하여 실시예 2에서와 같은 반응을 진행시킨다. 2시간후에 반응이 완결되면 실시예 1에서와 같은 N-클로로 프탈이미드가 8.5g(93.7%)이 얻어진다.The reaction as in Example 2 was carried out using 0.08 g (1 mmol: 0.02 equivalent) of pyrimidine. After the completion of the reaction after 2 hours, 8.5 g (93.7%) of N-chloro phthalimide as in Example 1 was obtained.
분석 : Cl+: 이론치 : 19.5; 실측치 : 19.3 총염소량 : 19.0Anal: Cl + : Theory: 19.5; Found: 19.3 Total Chlorine: 19.0
[실시예 6]Example 6
300ml의 무수 메틸렌 클로라이드중에 9.9g(0.1몰)의 석신이미드를 가한다. 얻어지는 슬러리에 35ml(5(5등량)의 프로필렌 옥사이드 및 0.12g(1밀리몰)의 4-디메틸아미노피리딘을 가한다음 0℃로 냉각시키고 염소로 포화시킨다. 이 혼합물을 실온으로 가온하면서 18시간동안 교반한다. 반응혼합물의 샘플을 취하여 TLC를 실시하여 보면 출발물질이 거의 존재하지 않음을 알 수 있다. 용매를 서서히 증발시키고, 잔유물을 냉각시키면, N-클로로석신이미드의 결정이 얻어진다. 생성물을 여과하여 모은후 소량의 톨루엔으로 세척하고 진공건조시키면 10.6g(79.4%)의 1차 수확물이 얻어진다.9.9 g (0.1 mole) of succinimide is added in 300 ml of anhydrous methylene chloride. To the resulting slurry was added 35 ml (5 (5 equivalents) of propylene oxide and 0.12 g (1 mmol) 4-dimethylaminopyridine, then cooled to 0 ° C. and saturated with chlorine The mixture was stirred for 18 hours while warming to room temperature Taking a sample of the reaction mixture and performing TLC showed little starting material, evaporation of the solvent and cooling of the residue gave crystals of N-chlorosuccinimide. After filtration, collecting, washing with a small amount of toluene and vacuum drying yielded 10.6 g (79.4%) of the primary crop.
분석(%) : Cl : 이론치 : 26.6; 실측치 : 26.3 (%) 총염소량 : 25.9Analysis (%): Cl: Theoretic: 26.6; Found: 26.3 (%) Total Chlorine: 25.9
2차수화물 1.25g(9.4%)이 얻어진다.1.25 g (9.4%) of secondary hydrate are obtained.
분석(%) Cl+: 이론치 : 26.6; 실측치 : 25.4 (%) 총염소량 : 25.l 융점 : 144 내지 147℃Anal (%) Cl + : Theoretic: 26.6; Found: 25.4 (%) Total Chlorine: 25.l Melting Point: 144 ~ 147 ℃
[실시예 7]Example 7
150ml의 무수에틸렌 클로라이드중에 7.35g(50밀리몰)의 프탈이미드 및 17.5ml(250밀리몰)의 프로필렌옥사이드를 가한다음 0℃로 냉각하고 0.1lg(0.5밀리몰)의 l,8-비스(디메틸아미노) 나프탈렌을 가한다. 과량의 염소를 가하면, 혼합물이 밝은 오렌지색을 띈다. 이를 실온에서 하룻밤(약 16시간)교반하고, 용매를 진공하에서 증발시킨다. 얻어진 결정성 잔유물에 물을 가하고, 혼합물을 여과한 후 고체를 모아 다량의 물로 세척하면 8.9g(98.1%)의 실시예 1과 동일한 N-클로로 프탈이미드가 얻어진다.7.35 g (50 mmol) of phthalimide and 17.5 ml (250 mmol) of propylene oxide are added to 150 ml of anhydrous ethylene chloride, followed by cooling to 0 ° C. and 0.1 lg (0.5 mmol) of l, 8-bis (dimethylamino) Add naphthalene. When excess chlorine was added, the mixture became a bright orange color. It is stirred overnight at room temperature (about 16 hours) and the solvent is evaporated under vacuum. Water was added to the obtained crystalline residue, the mixture was filtered, and the solids were collected and washed with a large amount of water to obtain 8.9 g (98.1%) of the same N-chlorophthalimide as in Example 1.
분석(%) Cl+: 이론치 : 19.5; 실측치 : l9.1 (%) 총염소량 : 18.6Anal (%) Cl + : Theoretic: 19.5; Found: l9.1 (%) Total Chlorine: 18.6
[실시예 8]Example 8
1,8-비스-(디메틸아미노) 나프탈렌 대신 0.08g(0.5밀리몰)의 1,5-디아자비사이클로[5,4,0]운데크-5-엔(DBU)을 사용하여 실시예 8에서와 같은 반응을 진행시킨다. 실시예 1과 동일한 생성물 N-클로로프탈이미드(8.42g : 92.8%)가 얻어진다.Example 8 using 0.08 g (0.5 mmol) of 1,5-diazabicyclo [5,4,0] undec-5-ene (DBU) instead of 1,8-bis- (dimethylamino) naphthalene Proceed with the same reaction. The same product N-chlorophthalimide (8.42 g: 92.8%) as in Example 1 is obtained.
분석(%) Cl+: 이론치 : l9.5; 실측치 : 17.4 (%) 총염소량 : l6.9Anal (%) Cl + : Theoretic: l9.5; Found: 17.4 (%) Total Chlorine: l6.9
[실시예 9]Example 9
150ml의 메틸렌 클로라이드중에 7.35g(0.05몰)의 프탈이미드와 1적의 DBU를 가하고, 이어서 1당량의 1,2-에폭시-3-페녹시 프로판을 가한다. 이 혼합물을 반응시키면, N-클로로프탈이미드가 얻어진다.7.35 g (0.05 mole) of phthalimide and one drop of DBU are added in 150 ml of methylene chloride followed by one equivalent of 1,2-epoxy-3-phenoxy propane. When this mixture is reacted, N-chlorophthalimide is obtained.
[실시예 10]Example 10
DBU 대신 0.07g(0.5밀리몰)의 N,N-디메틸 벤질아민을 사용하여 실시예 9에 따라 반응을 진행시키면 실시예 1에서와 동일한 8.5g(93.7%)의 N-클로로프탈이미드가 얻어진다.When the reaction was carried out according to Example 9 using 0.07 g (0.5 mmol) N, N-dimethyl benzylamine instead of DBU, 8.5 g (93.7%) of N-chlorophthalimide was obtained as in Example 1. Lose.
분석(%) Cl+: 이론치 : 19.5; 실측치 : 16.3 (%) 총염소량 : 16.7Anal (%) Cl + : Theoretic: 19.5; Found: 16.3 (%) Total Chlorine: 16.7
[실시예 11]Example 11
1700ml의 메틸렌클로라이드중에 88.2g(0.6몰) 프탈이미드, 210ml(5당량)의 프로필렌 옥사이드 및 0.75g(6밀리몰)의 4-디메틸아미노 피리딘을 가한다음, 이 혼합물을 0℃로 냉각시키고, 과잉의 염소를 가한다. 이 혼합물을 총 l8시간동안 교반하고, 5ml의 아밀렌을 가한다. 이 혼합물을 진공하에서 증발시켜 l25ml로 하면 결정화시킨다. 이 혼합물을 얼음속에서 1.5시간동안 냉각시키고, 여과한다. 생성물을 모아 소량의 톨루엔으로 세척한 후 하룻밤 진공건조시키면, 실시예 1과 동일한 생성물 N-클로로 프탈이미드가 103.6g(95.1%) 얻어진다.88.2 g (0.6 mole) phthalimide, 210 ml (5 equivalents) of propylene oxide and 0.75 g (6 mmol) of 4-dimethylamino pyridine are added in 1700 ml of methylene chloride and the mixture is cooled to 0 ° C. and excess Add chlorine. The mixture is stirred for a total of 8 hours and 5 ml of amylene are added. The mixture is evaporated under vacuum to give l25 ml to crystallize. The mixture is cooled in ice for 1.5 hours and filtered. The product was collected, washed with a small amount of toluene and dried in vacuo overnight to give 103.6 g (95.1%) of the same product N-chlorophthalimide as in Example 1.
분석(%) Cl+: 이론치 : 19.5; 실측치 : 19.1 (%) 총염소량 : 19.5Anal (%) Cl + : Theoretic: 19.5; Found: 19.1 (%) Total Chlorine: 19.5
[실시예 12]Example 12
150ml의 무수 메틸렌 클로라이드중에 7.35g(0.05몰)의 프탈이미드에 이어 17.5ml(5등량)의 프로필렌옥사이드 및 0.065g(0.5밀리몰)의 디이소프로필 에틸아민을 가한다음 0℃로 냉각시키고, 염소로 포화시킨다. 이 혼합물을 약 24시간동안 교반하면 약 50%가 N-클로로프탈이미드로 전환된다.7.35 g (0.05 mole) of phthalimide in 150 ml of anhydrous methylene chloride followed by 17.5 ml (5 equivalents) of propylene oxide and 0.065 g (0.5 mmol) of diisopropyl ethylamine are then cooled to 0 ° C. and chlorine Saturate with. Stirring this mixture for about 24 hours converts about 50% to N-chlorophthalimide.
제법1Formulation Method 1
l200ml의 포름아마이드중에 1007.5g(4.06몰)의 비사이클로[2,2,2]옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카복실릭-2,3,5,6-디안하이드라이드를 가하고, 혼합물을 가열하면서 암모니아를 가하기 시작한다. (이때, 암모니아가 반응 혼합물중에 흡수되는대로 빠른속도로 가한다). 발열 반응이 일어난다. 혼합물의 최초온도는 40℃인데 7분이 경과 되면 140℃로 상승한다. 생성물이 결정으로 떨어지면 암모니아를 가하는 조작을 중지하고, 용매를 증류시킨다. 1.75시간이 경과하면 반응혼합물의 온도가 178℃로 상승하며, 3.75시간이 되면 180℃가 되며, 130ml의 증류물이 모아진다. 가열을 중단하고 진공증류하에 반응혼합물을 냉각시킨다. 30분후면 혼합물의 온도가 90℃로 떨어진다. 진공증류를 중지하고, 반응혼합물을 약 2000ml의 아세톤으로 희석한다. 혼합물을 빙욕중에서 냉각시켜 5℃로 한후, 여과하고 생성물을 모아 아세톤으로 세척하여 건조시키면, 907.9g의 (90.8%)의 비사이클로[2,2,2]옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카복실릭-2,3,5,6-디이미드가 얻어진다.1007.5 g (4.06 mole) of bicyclo [2,2,2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic-2,3,5,6-dianhydride in 200 ml of formamide And add ammonia while heating the mixture. (Ammonia is added at high speed as it is absorbed in the reaction mixture). An exothermic reaction occurs. The initial temperature of the mixture is 40 ° C. but rises to 140 ° C. after 7 minutes. When the product falls to the crystals, the operation of adding ammonia is stopped and the solvent is distilled off. When 1.75 hours have elapsed, the temperature of the reaction mixture rises to 178 ° C., and when 3.75 hours is reached, 180 ° C., 130 ml of distillate is collected. The heating is stopped and the reaction mixture is cooled under vacuum distillation. After 30 minutes, the temperature of the mixture drops to 90 ° C. Stop vacuum distillation and dilute the reaction mixture with approximately 2000 ml of acetone. The mixture was cooled in an ice bath to 5 ° C., filtered and the product was collected, washed with acetone and dried to give 907.9 g of (90.8%) bicyclo [2,2,2] oct-7-ene-2,3, 5,6-tetracarboxylic-2,3,5,6-diimide is obtained.
[실시예 13]Example 13
1000ml의 메틸렌 클로라이드중에 246.2g(1물)의 비사이클로[2,2,2]옥트-7-2,3,5,6-엔테트라카복실릭-2,3,5,6-디이미드, 600ml의 프로필렌 옥사이드, 및 4.7ml(0.04몰)의 퀴놀린을 가하다. 이 혼합물을 20℃로 냉각시키고, 반응온도가 20°내지 30℃로 유지될 수 있도록 얼음으로 냉각시키면서 속도를 조절하여 염소를 가한다. 약 40분후 혼합물이 농밀해지면 염소의 가하는 속도를 줄이고, 약 2.5시간후 속도를 더욱 줄여 25°내지 30℃에서 하룻밤 완만히 교반한다. 아침이 되면 반응혼합물이 백색을 띈다(25℃). 염소를 가하는 속도를 증가시키고, 약 2.5시간이 경과되면 온도가 30℃로 상승된다. 염소를 가하는 조작을 중단하고, 진공하에서 농축시켜 과잉의 프로필렌 옥사이드와 염소를 제거한다. 약 25분후에 온도가 5℃로 떨어지면 반응 혼합물을 재빨리 여과하고, 여과케익을 500 내지 1000ml의 메틸렌클로라이드,에테르, 톨루엔, 펜탄의 순으로 세척한다. 여과케익을 대여섯 시간동안 공기전조시키고 고체를 40°내지 50℃의 진공하에서 하룻밤 더 건조시키면 308.4g의 N,N-디클로로비사이클로 [2,2,2] 옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카복실릭-2,3,5,6-디이미드가 얻어진다. 융점 : 266℃(분해점)246.2 g (1 water) of bicyclo [2,2,2] oct-7-2,3,5,6-entetracarboxylic-2,3,5,6-diimide, 600 ml in 1000 ml methylene chloride Propylene oxide, and 4.7 ml (0.04 mol) quinoline were added. The mixture is cooled to 20 ° C. and chlorine is added at a controlled rate while cooling with ice so that the reaction temperature is maintained between 20 ° and 30 ° C. After about 40 minutes the mixture becomes dense, reducing the rate of chlorine addition, and further reducing the rate after about 2.5 hours and gently stirring overnight at 25 ° to 30 ° C. In the morning, the reaction mixture became white (25 ° C). The rate of chlorine addition is increased and the temperature rises to 30 ° C. after about 2.5 hours. The operation of adding chlorine is stopped and concentrated in vacuo to remove excess propylene oxide and chlorine. After about 25 minutes, when the temperature drops to 5 ° C., the reaction mixture is quickly filtered and the filter cake is washed with 500 to 1000 ml of methylene chloride, ether, toluene and pentane in that order. The filter cake was air-dried for five to six hours and the solid dried further under vacuum at 40 ° to 50 ° C. overnight to give 308.4 g of N, N-dichlorobicyclo [2,2,2] oct-7-ene-2,3, 5,6-tetracarboxylic-2,3,5,6-diimide is obtained. Melting Point: 266 ° C (Decomposition Point)
분석(%) Cl+: 이론치 : 22.5; 실측치 : 21.7Anal (%) Cl + : Theoretic: 22.5; Found: 21.7
약간의 메틸렌 클로라이드가 생성물중에 존재하는데 이는 톨루엔 중에서 N-클로로이미드를 환류시켜서 제거할 수 있다.Some methylene chloride is present in the product, which can be removed by refluxing the N-chloroimide in toluene.
[실시예 14]Example 14
1ℓ의 플라스크중에 125g(총무게 267.7g중의 일부)의 프탈이미드 170.6g의 냉 1,2-에폭시 부탄 및 2.3g의 퀴놀린을 가한다. 이 혼합물을 13℃로 냉각시키고, 교반한후 혼합물 표면 아래에 튜브를 통하여 염소를 가한다. 이 혼합물의 온도를 13°내지 15℃로 유지하면서 약 56g의 염소를 1.5시간에 걸쳐 가한다. 염소를 가하는중에 초기에는 혼합물이 혼탁해지다가 점점혼탁이 엷어진다.In a 1 L flask, 125 g (part of total weight 267.7 g) of 170.6 g of phthalimide were added cold 1,2-epoxy butane and 2.3 g of quinoline. The mixture is cooled to 13 ° C., stirred and chlorine is added through the tube below the mixture surface. About 56 g of chlorine is added over 1.5 hours while maintaining the temperature of this mixture at 13 ° to 15 ° C. During chlorine addition, the mixture initially becomes cloudy and then becomes cloudy.
염소를 가하는 조작을 중단하고, 96g의 프탈이미드를 혼합물중에 가한다. 온도를 l4 내지 15℃로 유지하면서 염소를 다시 가하기 시작한다. 40g의 염소를 0.75시간에 걸쳐 가하면 혼합물이 혼탁이 점점 엷어진다. 염소를 가하는 조작을 중단하고 나머지 프탈이미드(총 267.7g)를 이 혼합물중에 가한다. 온도를 12°내지 15℃로 유지하면서 30g의 염소를 0.5시간에 걸쳐 가하기 시작한다.The operation of adding chlorine is stopped and 96 g of phthalimide is added to the mixture. Start adding chlorine again while maintaining the temperature between l4 and 15 ° C. 40 g of chlorine is added over 0.75 hours and the mixture becomes cloudy. The operation of adding chlorine is stopped and the remaining phthalimide (267.7 g total) is added to this mixture. Start adding 30 g of chlorine over 0.5 hour while maintaining the temperature between 12 ° and 15 ° C.
이 혼합물을 약 0.5시간에 걸쳐 21℃로 가온한다. 소량의 샘플을 취하여 박층 크로마토그라피(TLC)시키면, 분석결과 미반응 물질이 약간 존재함을 알 수 있다. 이 혼합물을 12℃로 냉각시키고, 6.5g의 염소를 가한다. 이 혼합물을 다시 가온하고 여과하면 실시예 1과 같은 생성물 N-클로로프탈이미드 322.4g이 얻어진다.This mixture is warmed to 21 ° C. over about 0.5 hour. Taking a small amount of samples and performing thin layer chromatography (TLC), the analysis shows that there is some unreacted material. The mixture is cooled to 12 ° C. and 6.5 g of chlorine are added. The mixture was again warmed up and filtered to give 322.4 g of the product N-chlorophthalimide as in Example 1.
분석(%) Cl+: 이론치 : 19.5 : 실측치 : 18.7Analysis (%) Cl + : Theoretic: 19.5: Found: 18.7
[실시예 15]Example 15
369g의 비사이클로[2,2,2]옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카복실릭-2,3,5,6-디이미드를 1500ml의 초산중에 녹인 369g의 나트륨 아세테이트와 함께 염소대기하에서 교반한다. 온도를 1시간 동안 냉각시키면서 40℃에서 유지한다. 온도를 32℃로 낮추고, 플라스크의 측면을 소량의 아세트산으로세척한다. 반응 혼합물을 60℃로 가열하고, 염소가 포화될때까지 가스를 통하면서 교반한다. 가열과 가스주입을 중지하고 2시간 더 완만히 교반한다. 반응종말점에서의 온도는 27℃이다. 플라스크를 300ml의 메틸렌 클로라이드로 세척하고 빙욕중에서 냉각시킨다. 25분후에 2500ml의 빙수를 상기 혼합물중에 가하고(5℃), 혼합물을 여과한후 고체를 1500ml의 물 및 1500ml의 메틸렌 클로라이드로 세척한다. 생성물을 진공 데시케이더 중에서 30°내지 40℃의 온도로 건조시키면 실시예 14와 같은 생성물 N,N'-디크로로비사이클로 [2,2,2] 옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카복실릭-2,3,5,6-디이미드가 얻어진다.369 g of sodium acetate dissolved in 369 g of bicyclo [2,2,2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic-2,3,5,6-diimide in 1500 ml of acetic acid Stir together under chlorine atmosphere. The temperature is kept at 40 ° C. while cooling for 1 hour. The temperature is lowered to 32 ° C. and the sides of the flask are washed with a small amount of acetic acid. The reaction mixture is heated to 60 ° C. and stirred through a gas until chlorine is saturated. Stop heating and gas injection and stir for 2 more hours. The temperature at the reaction end point is 27 ° C. The flask is washed with 300 ml of methylene chloride and cooled in an ice bath. After 25 minutes 2500 ml of ice water is added to the mixture (5 ° C.), the mixture is filtered and the solid is washed with 1500 ml of water and 1500 ml of methylene chloride. The product was dried in a vacuum desiccator to a temperature of 30 ° to 40 ° C. to give the same product N, N'-dichlorobicyclo [2,2,2] oct-7-ene-2,3,5 as in Example 14. , 6-tetracarboxylic-2,3,5,6-diimide is obtained.
[실시예 17]Example 17
비사이클로[2,2,2]옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카복실릭-2,3,5,6-디이미드의 일부를 메틸렌클로라이드 중에 용해시키고, 3급부틸 하이포클로릿트를 가한다음 16시간동안 혼합물을 교반한다. 이 반응혼합물을 진공건조시키면 조(組) N,N'-디크로로비사이클로 [2,2,2] 옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카복실릭-2,3,5,6-디이미드가 얻어지는데, 이를 재결정시켜 정제하면 실시예 14와 동일한 순수한 생성물이 얻어진다.A portion of bicyclo [2,2,2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic-2,3,5,6-diimide is dissolved in methylene chloride and tert-butyl hypo Add chlorite and stir the mixture for 16 hours. The reaction mixture was vacuum dried to yield crude N, N'-dichlorobicyclo [2,2,2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic-2,3,5. , 6-Diimide is obtained, which is purified by recrystallization to give the same pure product as in Example 14.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR7803795A KR820002082B1 (en) | 1978-12-18 | 1978-12-18 | Process for preparing n-chloro imide |
Applications Claiming Priority (1)
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KR7803795A KR820002082B1 (en) | 1978-12-18 | 1978-12-18 | Process for preparing n-chloro imide |
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KR820002082B1 true KR820002082B1 (en) | 1982-11-04 |
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ID=19209475
Family Applications (1)
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KR7803795A KR820002082B1 (en) | 1978-12-18 | 1978-12-18 | Process for preparing n-chloro imide |
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-
1978
- 1978-12-18 KR KR7803795A patent/KR820002082B1/en active
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