KR100540293B1

KR100540293B1 - N,n-이치환된 아미노페놀의제조방법

Info

Publication number: KR100540293B1
Application number: KR1019970047280A
Authority: KR
Inventors: 이언 앤토니 디어든; 스티븐 월쉬; 존 배리 헨스홀; 존 위트워쓰
Original assignee: 시바 스페셜티 케미칼스 홀딩 인크.
Priority date: 1996-09-19
Filing date: 1997-09-13
Publication date: 2006-03-20
Also published as: CN1084327C; US5908961A; KR19980024647A; CA2216043A1; EP0831081A1; ES2152635T3; GB9719236D0; DE69703422D1; GB2317614A; CN1178785A; JPH10114729A; EP0831081B1; DE69703422T2

Abstract

본 발명은, 반응물의 pH를 지속적으로 모니터링할 필요가 없도록 제산제를 주기적으로 첨가하면서, 수성의 산성 조건하에서 화학식 3 또는 4의 화합물과 화학식 5의 유기 할로겐화물을 반응시킴을 포함하는, 화학식 1 또는 2의 N,N-이치환된 아미노페놀의 제조방법에 관한 것이다.

화학식 1

화학식 2

화학식 3

화학식 4

화학식 5

R₂X

위의 화학식 1 내지 5에서,

R₁ 및 R₂는 동일하거나 상이하며, 각각 포화 또는 불포화 지방족 하이드로카빌, 시클로알킬, 아르알킬(아르알킬의 페닐 환은 추가로 치환될 수 있다), 알콕시알킬, 또는 시클로알킬알킬이고, 단 R₁ 및 R₂는 동시에 메틸을 나타내지는 않으며,

R₃은 수소 또는 R₁을 나타내고,

R'는 수소, 할로겐, 니트로, 시아노, 알킬 또는 알콕시를 나타내며,

X는 할로겐을 나타낸다.

Description

N,N-이치환된 아미노페놀의 제조방법

본 발명은 N,N-이치환된 아미노페놀의 제조방법에 관한 것이다.

N,N-이치환된 아미노페놀은 감압성 또는 감열성 기록 시스템에서 염료로서 사용되는 플루오란 화합물을 제조하기 위한 중간체로서 유용하다.

3-N,N-디알킬아미노페놀은, 아래에 예시된 바와 같이, 다수의 반응조건하에서 할로겐화알킬을 사용하여 3-아미노페놀 제조되어 왔다:

a) 제산제로서 C₁-C₄알콜 및 알칼리 금속 탄산염의 존재하에 환류 상태에서 요오드화부틸을 사용하여 3-아미노페놀을 부틸화한다[참조: JP 02101053, Chemical Abstract volume 113, 40149].

b) 제산제로서 수산화칼륨의 존재하에 24시간 동안 환류시키면서 수계에서 3-아미노페놀을 부틸화한다[참조: Chem. Ber. 1951(84)740].

c) 환류하에 에탄올중에서 브롬화알킬을 사용하여 3-아미노페놀을 알킬화한 후, 3-N-알킬아미노페놀을 분리한다. 이어서, 당해 3-N-알킬아미노페놀은 마찬가지로 처리하여 목적하는 3-N,N-디알킬아미노페놀을 수득할 수 있다[참조: JACS 1952 (74) 573-578]. 당해 문헌에는 변형 방법이 기술되어 있기도 한데, 에탄올중에서 3-N-알킬아미노페놀을 생성한 후, 반응물을 탄산나트륨 수용액으로 희석하고 추가의 브롬화알킬을 첨가하여 알킬화를 종료하는 것이다.

d) 실온에서 트리에틸아민과 같은 염기의 존재하에 용매로서의 디메틸 포름아미드 중에서 할로겐화알킬을 사용하여 3-아미노페놀을 알킬화한다[참조: USSR 523080, Chemical Abstract volume 85, 177057].

e) 메탄올 환류상태에서 N,N-디이소프로필에틸아민의 존재하에 1-요오드알칸을 사용하여 3-아미노페놀을 알킬화한다[참조: EP 356173].

f) 100℃에서 물과 암모니아의 존재하에 할로겐화 알킬을 사용하여 3-아미노페놀을 오토클레이빙(autoclaving)한다[참조: JP 62048653, Chemical Abstract volume 107, 58645]. 당해 문헌에는, 알킬화 도중에 오토클레이브에 암모니아를 계속 공급함으로써 pH를 4.0이상으로 조정하여 수율을 향상시키는 방법이 기술되어있다.

상기 a) 내지 f)에 기술된 방법들은 이들 공정의 몇몇 부분에서, 즉 아래와 같은 점에서 공업적으로 제조하기에 불리하다:

a) 유기 용매 및 비교적 고가인 할로겐화알킬류, 즉 요오드화알킬을 사용한다.

b) 알킬화 도중에 pH를 조정하지 않음으로써 목적하는 생성물의 수율이 저조하고, O-알킬화 잔기와 같은 바람직하지 않은 부산물을 제거하기 위한 추가의 정제단계를 수행할 필요가 있다.

c) 알킬화 단계에서 유기 용매를 사용한다.

d) 유기 용매를 사용하고, 제산제로서 비교적 고가인 유기 염기를 사용한다.

e) 비교적 고가인 할로겐화알킬류, 이를 테면 요오드화알킬과 함께 유기 용매 및 유기 염기를 사용한다.

f) 오토클레이빙에 요구되는 승압하에 암모니아를 사용하여 반응을 수행하여야 하며, 이러한 반응조건하에 pH를 지속적으로 모니터링하는 데에 따른 기술적 난점들이 있다.

4-N,N-디알킬아미노페놀은 전술한 3-N,N-디알킬아미노페놀의 제조방법과 유사하게, 즉 유기 용매 존재하에서 또는 취급이 용이하지 않거나 고가인 시약을 사용하여 제조되어 왔다.

본 발명의 목적은, 아미노페놀 또는 N-치환된 아미노페놀을 후술할 유기 할로겐화물과 수성의 산성 조건하에서, pH의 지속적 모니터링이 불필요한 방식으로 주기적으로 제산제를 첨가하여 반응시킴으로써 고순도 및 고수율로 N,N-이치환된 아미노페놀을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은, 반응물의 pH를 지속적으로 모니터링할 필요가 없도록 제산제를 주기적으로 조절하여 첨가하면서, 수성의 산성 조건하에서 화학식 3 또는 4의 화합물과 화학식 5의 유기 할로겐화물을 수계 중에 반응시킴을 포함하여, 화학식 1 또는 2의 N,N-이치환된 아미노페놀을 제조하는 방법을 제공한다.

R₂X

위의 화학식 1내지 5에서,

R₁ 및 R₂는 동일하거나 상이하며 각각 포화 또는 불포화 지방족 하이드카빌, 사이클로알킬, 아르알킬(아르알킬의 페닐환 은 추가로 치환될 수 있다), 알콕시알킬, 또는 사이클로알킬알킬이고, 단 R₁ 및 R₂는 동시에 메틸을 나타내지는 않으며,

R₃은 수소 또는 R₁을 나타내고,

R'는 수소, 할로겐, 니트로, 시아노, 알킬(화학식 3 또는 4의 경우는 탄소수 1 내지 2의 알킬), 또는 알콕시(화학식 3 또는 4의 경우는 탄소수 1 내지 2의 알콕시)를 나타내며,

X는 할로겐이다.

할로겐인 X는 염소, 브롬 또는 요오드일 수 있으나, 때때로 유기 염화물이 충분히 반응성이지 않은 경우에는 브롬이 바람직하다. 경우에 따라 보다 높은 압력이 사용될 수도 있지만, 반응은 0 내지 2bar의 압력에서 수행하는 것이 바람직하므로, 오토클레이브와 같은 특별한 장치가 필요 없다. 무기 제산제를 사용함으로써 얻는 장점은, 생성물인 할로겐 염이 수성 매질에서 가용성이고, 간단한 상분리에 의하여 반응물로부터 용이하게 분리되며, 배출계로 배출하기 전에 최소한의 처리만을 필요로 한다는 점이다. 또한, 유기 제산제를 사용할 수도 있으나 이 경우에 배출계로 배출하기 전에 유기 염기를 회수하기 위한 추가 단계를 필요로 한다.

본 발명에 사용될 수 있는 아미노페놀은 다음의 화합물을 포함한다:

3-아미노페놀, 4-아미노페놀, 4-아미노-3-메틸페놀, 4-아미노-3-클로로페놀, 4-아미노-3-니트로페놀, 3-N-메틸아미노페놀, 3-N-에틸아미노페놀, 3-N-n-프로필아미노페놀, 3-N-이소프로필아미노페놀, 3-N-n-부틸아미노페놀, 3-N-이소부틸아미노페놀, 3-N-2급부틸아미노페놀, 3-N-n-펜틸아미노페놀, 3-(N-1'-메틸부틸아미노)페놀, 3-N-이소아밀아미노페놀, 3-(N-1'-메틸펜틸아미노)페놀, 3-(N-사이클로헥실아미노)페놀, 3-N-헥실아미노페놀, 3-N-에톡시프로필아미노페놀, 3-N-사이클로헥실메틸아미노페놀, 3-N-펜에틸아미노페놀, 4-N-메틸아미노페놀, 4-N-에틸아미노페놀, 4-N-n-프로필아미노페놀, 4-N-이소프로필아미노페놀, 4-N-n-부틸아미노페놀, 4-N-이소부틸아미노페놀, 4-N-2급부틸아미노페놀, 4-N-n-펜틸아미노페놀, 4-(N-1'-메틸부틸아미노)페놀, 4-N-이소아밀아미노페놀, 4-(N-1'-메틸펜틸아미노)페놀, 4-(N-사이클로헥실아미노)페놀, 4-N-헥실아미노페놀, 4-N-에톡시프로필아미노페놀, 4-N-사이클로헥실메틸아미노페놀 및 4-N-펜에틸아미노페놀.

화학식 3 또는 4의 아미노페놀 유도체를 화학식 5의 유기 할로겐화물과 수성 매질에서 반응시킨다.

포화 지방족 하이드로카빌 그룹으로서는, 특히 탄소수 1 내지 18의 직쇄 또는 측쇄 알킬 그룹을 언급할 수 있다. 불포화 지방족 하이드로카빌로서는, 탄소수 3 내지 5의 직쇄 또는 측쇄 알케닐 그룹 및 탄소수 3의 알키닐 그룹을 언급할 수 있다. 사이클로알킬 그룹으로서는, 특히 탄소수 5 내지 7의 사이클로알킬 그룹(사이클로알킬환은 메틸에 의해 추가로 치환될 수 있다)을 언급할 수 있다. 아르알킬 그룹으로서는, 특히 탄소수 7 내지 8의 아르알킬 그룹을 언급할 수 있다. 또한, 아르알킬 그룹의 방향족 환은 추가로 치환될 수 있다. 알콕시알킬 그룹으로서는, 특히 탄소수 2 내지 4의 알콕시알킬 그룹을 언급할 수 있다. 사이클로알킬알킬 그룹으로서는, 특히 탄소수 6 내지 8의 사이클로알킬알킬 그룹을 언급할 수 있다. 또한, 예를 들어, 메틸과 같은 알킬 그룹에 의해 추가로 치환될 수 있다.

본 발명에서 사용될 수 있는 유기 할로겐화물은 염화메틸, 브롬화메틸, 요오드화메틸, 염화에틸, 브롬화에틸, 브롬화프로필, 브롬화n-부틸, 브롬화이소아밀, 브롬화n-헥실, 브롬화사이클로헥실메틸, 브롬화알릴, 브롬화크로틸, 4-브로모-2-메틸-2-부텐 및 브롬화프로파길을 포함한다.

유기 할로겐화물은 보통 화학식 3 또는 4의 아미노페놀 유도체(R₃이 수소인 경우) 1몰당 2.0 내지 2.5몰, 더욱 바람직하게는 2.0 내지 2.15몰의 양으로 사용된다. R₃이 수소가 아닌 경우, 유기 할로겐화물은 보통 N-치환된 아미노페놀 유도체 1몰당 1.0 내지 1.25몰, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 1.15몰의 양으로 사용된다. 반응은 물의 존재하에서 수행하며, 사용된 물의 총량은 상분리에 의해 N,N-이치환된 아미노페놀을 분리하고 세척(필요한 경우)하기 전의 모든 무기염을 용해시키기에 충분한 양이다.

반응은 단계적으로 수행하는 것이 바람직하다. 필요로 하는 유기 할로겐화물의 약 반정도를 아미노페놀 유도체의 수성 슬러리 또는 수용액에 첨가한다. 반응 온도의 범위는 실온과 반응물의 비점간의 범위, 더욱 구체적으로는 50℃ 내지 반응물의 비점간의 범위일 수 있으며, 반응 시간은 반응 온도 및 선택된 반응물에 따라 1시간 내지 수시간으로 다양할 수 있다. 이같은 초기 반응 후에, 주로 아미노페놀 유도체의 할로겐화수소산 염으로서 존재하는 생성된 산의 대부분을 중화시키기에 충분한 양의 제산제를 첨가한다. 정확한 pH값은 필요하지 않으며 아미노페놀 유도체는 후속 반응에 의해 방출되지만 pH는 7.0을 초과해서는 아니된다. 추가의 유기 할로겐화물을 첨가하고 반응을 이 공정의 첫 번째 단계와 같은 조건하에 계속 진행한다. 그 다음, 이전과 같은 pH로 조정하기 위해, 추가의 제산제를 첨가한다. 그런 후에, 유기 할로겐화물의 최종분을 첨가하고 반응을 진행시켜 종료한다.

본 반응을 위해 선택된 단계의 수는 상기한 바와 같이 3으로 제한될 필요는 없지만, 바람직하게는 1보다는 커야 한다. 반응물의 pH값이 7을 초과하지 않도록 함으로써, 아미노페놀 유도체의 페놀 잔기의 반응이 억제된다. pH값이 7을 초과하는 경우, 불필요한 불순물이 생성될 소지가 많아지며, 이는 최종적으로 분리된 생성물의 후속적 사용에 있어 불리하다.

제산제로는 다음의 예를 들 수 있으나, 이에 의해 제한되는 것은 아니다:

원소주기율표의 1족 및 2족 금속의 수산화물, 예를 들면, 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화마그네슘 및 수산화칼슘(고체, 수용액 또는 수성 슬러리로서 사용될 수 있다); 원소주기율표의 1족 및 2족 금속의 탄산염, 예를 들면, 탄산리튬, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산칼슘 및 탄산마그네슘(고체, 수용액 또는 수성 슬러리로서 사용될 수 있다); 원소주기율표의 1족 금속의 중탄산염, 예를 들면, 중탄산나트륨 및 중탄산칼륨(고체, 수용액 또는 수성 슬러리로서 사용될 수 있다).

제산제로서 산화마그네슘도 사용할 수 있다.

분리는 무기염의 수용액으로부터 목적하는 N,N-이치환된 아미노페놀을 상분리함으로써 성취한다. pH값이 생성물에 잔존하는 할로겐화수소산 염을 중화시키기에 충분히 높지만 잔존할 수도 있는 미량의 유기 할로겐화물과 페놀 잔기의 반응을 개시할 만큼은 높지 않도록 하기 위하여 충분한 제산제를 함유는 물을 사용하여, 유기상을 세척할 수 있다.

필요한 경우, 분리 전에 수 비혼화성인 용매를 첨가하여 상분리의 효율을 높일 수 있다. 사용될 수 있는 용매의 예로는, 벤젠, 톨루엔 및 크실렌과 같은 방향족 탄화수소; 클로로벤젠 및 디클로로벤젠과 같은 염소화 방향족 탄화수소; 직쇄형 또는 측쇄형 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소(이는 퍼클로로에틸렌과 같이 염소에 의해 추가로 치환될 수 있다); 사이클로헥산과 같은 탄소수 5 내지 7의 사이클로알킬 화합물 등을 들 수 있다.

또한, 공정중 생성되는 수성 배출물의 양을 최소화하고자 하는 경우, 물의 총사용량을 무기염이 완전히 용해되지는 않는 수준으로 감소시킬 수 있다. 이 경우, 여과 공정을 도입하여 이들 무기염을 제거 및 회수할 수 있다.

상분리후에 유기층을 대기 조건 또는 진공의 조건에서 증류하여 건조시킬 수 있다. 증류와 보관을 불활성 대기하에서 수행하여 산화 생성물이 생기지 않도록 하는 것 역시 바람직하다.

하기의 실시예를 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 기술할 것이나, 본 발명을 실시예에 의해 한정하는 것으로 이해해서는 아니된다.

실시예 1 : 3-N,N-디부틸아미노페놀

물(200g)과 3-아미노페놀(218g; 2.00몰)을 반응기에 주입하고 80℃로 가열한다. 이어서, 반응용기내의 내용물을 80 내지 85℃의 온도로 유지하면서 브롬화n-부틸(328.8g; 2.40몰)을 첨가한다. 반응물을 80 내지 85℃에서 한시간 더 교반한다.

그 다음, 47% 수산화나트륨 용액(140g; 1.64몰)을 첨가한다. 온도를 90 내지 93℃로 조정한 후, 이 온도를 유지하면서 브롬화n-부틸(192g; 1.40몰)를 첨가한다. 이 온도 범위에서 반응물을 한시간 더 교반한 다음, 47% 수산화나트륨 용액(93g; 1.09몰)을 첨가한다. 브롬화n-부틸 최종분(68.4g; 0.5몰)을 첨가하고 반응물을 91 내지 95℃에서 13시간동안 교반한다.

반응용기의 내용물을 70 내지 75℃로 냉각하고 물(120g)을 첨가한다. 온도를 70 내지 75℃로 조정한 후, 47% 수산화나트륨 용액(88.5g; 1.04몰)을 첨가하여 4.4 내지 5.0의 범위내의 pH값을 얻는다. 반응용기의 내용물을 방치하여 2개의 층으로 분리한 후 아래쪽 수성 층을 제거한다.

유성 유기층에 물(400g)과 100% 탄산나트륨(24g; 0.23몰)을 첨가한다. 반응물의 온도를 70 내지 75℃로 조정하고 반응용기의 내용물을 교반하여 완전한 혼합되도록 하고, 이때 수성 층의 pH는 6.0 내지 7.0으로 된다. 반응용기의 내용물을 방치한 후 아래쪽 수성 층을 제거한다. 물(400g)과 100% 탄산나트륨(1.0g)을 추가로 첨가하고 세척 공정을 반복하여 수성 상의 pH값이 6.0 내지 7.0으로 되도록 한다. 수성 층을 분리한 후, 유성 유기층을 진공하에 건조시킨다. 3-N,N-디부틸아미노페놀의 수율은 이론값의 95.3%이다.

실시예 2 : 3-N,N-디부틸아미노페놀

실시예 1을, 47% 수산화나트륨 용액을 첨가하는 대신 등량의 100% 탄산나트륨을 첨가하여 수행한다.

3-N,N-디부틸아미노페놀의 수율은 이론값의 94.7%이다.

실시예 3 : 3-N,N-디헥실아미노페놀

물(100g)과 3-아미노페놀(109g; 1.00몰)을 반응기에 주입하고 80℃로 가열한다. 반응용기내의 내용물을 80 내지 85℃의 온도로 유지하면서 브롬화n-헥실(198.1g; 1.20몰)을 첨가한다. 반응물을 80 내지 85℃에서 한시간 더 교반한다.

그 다음, 47% 수산화나트륨 용액(70g; 0.82몰)을 첨가한다. 온도를 90 내지 93℃로 조정한 후, 이 온도를 유지하면서 브롬화n-헥실(115.7g; 0.7몰)을 첨가한다. 이 온도 범위에서 반응물을 한시간 더 교반한 다음, 47% 수산화나트륨 용액(46.6g; 0.545몰)을 첨가한다. 브롬화n-헥실 최종분(41.2g; 0.25몰)을 첨가하고 반응물을 91 내지 95℃에서 13시간동안 교반한다.

반응용기의 내용물을 70 내지 75℃로 냉각하고 물(60g)을 첨가한다. 온도를 70 내지 75℃로 조정한 후, 47% 수산화나트륨 용액(44.25g; 0.52몰)을 첨가한다. 반응용기의 내용물을 방치하여 2개의 층으로 분리하고 아래쪽 수성 층을 제거한다.

유성 유기층에 물(200g)과 100% 탄산나트륨 (12g; 0.115몰)을 첨가한다. 반응물의 온도를 70 내지 75℃로 조정하고 반응용기의 내용물을 교반하여 완전히 혼합되도록 하고, 이때 수성 층의 pH는 6.0 내지 7.0으로 된다. 반응용기의 내용물을 방치한 후 아래쪽 수성 층을 제거한다. 물(200g)과 100% 탄산나트륨(1.0g)을 추가로 첨가하고 세척 공정을 반복하여 수성 상의 pH값이 6.0 내지 7.0으로 되도록 한다. 수성 층을 분리한 후, 유성 유기층을 진공하에 건조시킨다. 3-N,N-디헥실아미노페놀의 수율은 이론값의 89.4%이다.

실시예 4 : 3-N,N-디이소아밀아미노페놀

물(100g)과 3-아미노페놀(109g; 1.00몰)을 반응기에 주입하고 80℃로 가열한다. 반응용기내의 내용물을 80 내지 85℃의 온도로 유지하면서 브롬화이소아밀(181.2g; 1.20몰)을 첨가한다. 반응물을 80 내지 85℃에서 한시간 더 교반한다.

그 다음, 47% 수산화나트륨 용액(70g; 0.82몰)을 첨가한다. 온도를 90 내지 93℃로 조정한 후, 이 온도를 유지하면서 브롬화이소아밀(105.7g; 0.7몰)를 첨가한다. 이 온도 범위에서 반응물을 한시간 더 교반한 다음, 47% 수산화나트륨 용액(46.6g; 0.545몰)을 첨가한다. 브롬화이소아밀 최종분(37.7g; 0.25몰)을 첨가하고 반응물을 91 내지 95℃에서 13시간동안 교반한다.

유성 유기층에 물(200g)과 100% 탄산나트륨 (12g; 0.115몰)을 첨가한다. 반응물의 온도를 70 내지 75℃로 조정하고 반응용기의 내용물을 교반하여 완전히 혼합되도록 하고, 이때 수성 층의 pH는 6.0 내지 7.0으로 된다. 반응용기의 내용물을 방치한 후 아래쪽 수성 층을 제거한다. 물(200g)과 100% 탄산나트륨 (1.0g)을 추가로 첨가하고 세척 공정을 반복하여 수성 상의 pH값이 6.0 내지 7.0으로 되도록 한다. 수성 층을 분리한 후, 유성 유기층을 진공하에 건조시킨다. 3-N,N-디이소아밀아미노페놀의 수율은 이론값의 91.4%이다.

실시예 5 : 3-N,N-디사이클로헥실메틸아미노페놀

물(15g)과 3-아미노페놀(16.4g; 0.15몰)을 반응기에 주입하고 80℃로 가열한다. 반응용기내의 내용물을 80 내지 85℃의 온도로 유지하면서 브롬화사이클로헥실메틸(31.9g; 0.18몰)을 첨가한다. 반응물을 80 내지 85℃에서 16시간 더 교반한다.

그 다음, 47% 수산화나트륨 용액(10.4g; 0.12몰)을 첨가한다. 온도를 90 내지 93℃로 조정한 후, 이 온도를 유지하면서 브롬화사이클로헥실메틸(18.6g; 0.105몰)을 첨가한다. 이 온도 범위에서 반응물을 4.5시간 더 교반한 다음, 47% 수산화나트륨 용액(7.0g; 0.08몰)을 첨가한다. 브롬화사이클로헥실메틸 최종분(6.6g; 0.037몰)을 첨가한 후, 반응물을 91 내지 95℃에서 16시간 동안 교반한다.

반응용기의 내용물을 70 내지 75℃로 냉각하고 물(9g)을 첨가한다. 온도를 70 내지 75℃로 조정한 후, 47% 수산화나트륨 용액(6.6g; 0.08몰)을 첨가한다. 톨루엔(150g)을 첨가하고 반응용기의 내용물을 방치하여 2개의 층으로 분리한 후, 아래쪽의 수성 층을 제거한다.

톨루엔 용액에 물(150g)과 100% 탄산나트륨(1.8g; 0.017몰)을 첨가한다. 반응물의 온도를 70 내지 75℃로 조정하고 반응용기의 내용물을 교반하여 완전히 혼합되도록 하고, 이때 수성 층의 pH는 6.0 내지 7.0으로 된다. 반응용기의 내용물을 방치한 후 아래쪽 수성 층을 제거한다. 그 다음, 톨루엔을 증류하여 제거한다. 3-N,N-디사이클로헥실메틸아미노페놀의 수율은 이론값의 83.8%이다.

실시예 6 : 4-N,N-디부틸아미노페놀

물(150g)과 4-아미노페놀(109g; 1.00몰)을 반응기에 주입하고 80℃로 가열한다. 반응용기내의 내용물을 80 내지 85℃의 온도로 유지하면서 브롬화n-부틸(164.4g; 1.20몰)을 첨가한다. 반응물을 80 내지 85℃에서 한시간 더 교반한다.

그 다음, 47% 수산화나트륨 용액(70g; 0.82몰)을 첨가한다. 온도를 90 내지 93℃로 조정한 후, 이 온도를 유지하면서 브롬화n-부틸(96g; 0.7몰)를 첨가한다. 이 온도 범위에서 반응물을 한시간 더 교반한 다음, 47% 수산화나트륨 용액(46.5g; 0.54몰)을 첨가한다. 브롬화n-부틸의 최종분(34.2.g; 0.25몰)을 첨가하고 반응물을 91 내지 95℃에서 13시간 동안 교반한다.

반응용기의 내용물을 70 내지 75℃로 냉각하고 물(60g)을 첨가한다. 온도를 70 내지 75℃로 조정한 후, 47% 수산화나트륨 용액(44.3g; 0.52몰)을 첨가하여, 4.4 내지 5.0의 범위내의 pH값을 얻는다. 반응용기의 내용물을 방치하여 2개의 층으로 분리하고 아래쪽 수성 층을 제거한다.

유성 유기층에 물(200g)과 100% 탄산나트륨 (12g; 0.115몰)을 첨가한다. 반응물의 온도를 70 내지 75℃로 조정하고 반응용기의 내용물을 교반하여 완전히 혼합되도록 하고, 이때 수성 층의 pH는 6.0 내지 7.0으로 된다. 반응용기의 내용물을 방치한 후 아래쪽 수성 층을 제거한다. 물(200g)과 100% 탄산나트륨 (1.0g)을 추가로 첨가하고 세척 공정을 반복하여 수성 상의 pH값이 6.0 내지 7.0으로 되도록 한다. 수성 층을 분리한 후, 유성 유기층을 진공하에 건조시킨다. 4-N,N-디부틸아미노페놀의 수율은 이론값의 91.9%이다.

실시예 7 : 3-N,N-디부틸아미노페놀

물(200g)과 3-N-n-부틸아미노페놀(330g; 2.00몰)을 반응기에 주입하고 80℃로 가열한다. 반응용기내의 내용물을 90 내지 93℃의 온도로 유지하면서 브롬화n-부틸(164.4g; 1.20몰)을 첨가한다. 반응물을 90 내지 93℃에서 한시간 더 교반한다.

그 다음, 47% 수산화나트륨 용액(70g; 0.82몰)을 첨가한다. 온도를 90 내지 93℃로 재조정한 후, 이 온도를 유지하면서 브롬화 n-부틸(130.2g; 0.95몰)를 첨가한다. 반응물을 91 내지 95℃에서 13시간동안 교반한다.

반응용기의 내용물을 70 내지 75℃로 냉각하고 물(60g)을 첨가한다. 온도를 70 내지 75℃로 조정한 후, 47% 수산화나트륨 용액(90.8g; 1.06몰)을 첨가하여 4.4 내지 5.0의 범위내의 pH값을 얻는다. 반응용기의 내용물을 방치하여 2개의 층으로 분리하고 아래쪽 수성 층을 제거한다.

유성 유기층에 물(400g)과 100% 탄산나트륨 (12g; 0.115몰)를 첨가한다. 반응물의 온도를 70 내지 75℃로 조정하고 반응용기의 내용물을 교반하여 완전히 혼합되도록 하고, 이때 수성 층의 pH는 6.0 내지 7.0으로 된다. 반응용기의 내용물을 방치한 후, 아래쪽 수성 층을 제거한다. 물(400g)과 100% 탄산나트륨(1.0g)을 추가로 첨가하고 세척 공정을 반복하여 수성 상의 pH값이 6.0 내지 7.0으로 되도록 한다. 수성 층을 분리한 후, 유성 유기층을 진공하에 건조시킨다.

실시예 8 : 3-N-부틸-N-이소아밀아미노페놀

3-N-부틸아미노페놀 대신 3-N-이소아밀아미노페놀을 사용하여 실시예 7을 수행하여, 표제 화합물을 제조한다.

실시예 9 : 3-N-에틸-N-이소아밀아미노페놀

3-N-부틸아미노페놀 대신 3-N-에틸아미노페놀을 사용하고 브롬화부틸 대신 브롬화이소아밀을 사용하며 실시예 7을 수행하여, 표제 화합물을 제조한다.

실시예 10 : 4-N,N-디부틸아미노페놀

물(150g)과 4-N-n-부틸아미노페놀(330g; 2.00몰)을 반응기에 주입하고 80℃로 가열한다. 반응용기내의 내용물을 90 내지 93℃의 온도로 유지하면서 브롬화n-부틸(164.4g; 1.20몰)을 첨가한다. 반응물을 90 내지 93℃에서 한시간 더 교반한다.

그 다음, 47% 수산화나트륨 용액(70g; 0.82몰)을 첨가한다. 온도를 90 내지 93℃로 조정한 후, 이 온도를 유지하면서 브롬화n-부틸(96g; 0.7몰)을 첨가한다. 이 온도범위에서 반응물을 한시간 더 교반한 다음, 47% 수산화나트륨 용액(46.5g; 0.54몰)을 첨가한다. 브롬화n-부틸의 최종분(34.2.g; 0.25몰)을 첨가하고 반응물을 91 내지 95℃에서 13시간 동안 교반한다.

반응용기의 내용물을 70 내지 75℃로 냉각하고 물(60g)을 첨가한다. 온도를 70 내지 75℃로 조정한 후, 47% 수산화나트륨 용액(44.3g; 0.52몰)을 첨가하여 4.4 내지 5.0의 범위내의 pH값을 얻는다. 반응용기의 내용물을 방치하여 2개의 층으로 분리하고 아래쪽 수성 층을 제거한다.

유성 유기층에 물(200g)과 100% 탄산나트륨 (12g; 0.115몰)을 첨가한다. 반응물의 온도를 70 내지 75℃로 조정하고 반응용기의 내용물을 교반하여 완전히 혼합되도록 하고, 이때 수성 층의 pH는 6.0 내지 7.0으로 된다. 반응용기의 내용물을 방치한 후 아래쪽 수성 층을 제거한다. 물(200g)과 100% 탄산나트륨(1.0g)을 추가로 첨가하고 세척 공정을 반복하여 수성 상의 pH값이 6.0 내지 7.0으로 되도록 한다. 수성 층을 분리한 후, 유성 유기층을 진공하에 건조시킨다.

실시예 11 : 3-N-부틸-N-이소프로필아미노페놀

3-N-부틸아미노페놀 대신 3-N-이소프로필아미노페놀을 사용하여 실시예 7을 수행하여, 표제 화합물을 제조한다.

실시예 12 : 3-N-부틸-N-에틸아미노페놀

3-N-부틸아미노페놀 대신 3-N-에틸아미노페놀을 사용하여 실시예 7을 수행하여, 표제 화합물을 제조한다.

실시예 13 : 3-N,N-디알킬아미노페놀

물(20g)과 3-아미노페놀(21.8g; 0.2몰)을 반응기에 주입하고 75℃로 가열한다. 반응용기내의 내용물을 75℃의 온도로 유지하면서 브롬화알릴(29.1g; 0.24몰)을 첨가한다. 이 반응물을 75℃에서 3시간 더 교반한다.

그 다음, 탄산나트륨(8.7g; 0.082몰)을 첨가한다. 브롬화알릴(22.95g; 0.19몰)을 첨가한 후, 반응물을 75℃에서 18시간동안 유지한다. 그 다음, 탄산나트륨을 첨가하여 pH값을 2 내지 3으로 조정한다. 브롬화알릴(5.2g; 0.04몰)을 첨가하고 반응물을 75℃에서 2시간 더 교반한다. GLC를 사용한 분석에 의하면, 3-N,N-디알릴아미노페놀로 80%(면적%)전환된 것으로 나타난다.

본 발명의 제조 방법은 고순도 및 고수율로 N,N-이치환된 아미노페놀을 제조하는 방법으로서, 제산제를 주기적으로 조절하며 첨가함으로써 반응물의 pH를 지속적으로 모니터링할 필요가 없으며, 반응은 바람직하게는 0 내지 2bar의 압력에서 수행되므로, 오토클레이브와 같은 특별한 장치를 필요로 하지 않는다.

Claims

화학식 3 또는 4의 아미노페놀 화합물을, 원소주기율표의 1족 또는 2족 금속의 수산화물, 원소주기율표의 1족 금속의 중탄산염 및 산화마그네슘으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 제산제를 첨가하고 pH가 7.0을 초과하지 않도록 하면서 물의 존재하에 실온 내지 반응물의 비점의 온도범위에서 0내지 2bar의 압력하에 화학식 5의 유기 할로겐화물을 반응시킴을 포함하는, 화학식 1 또는 2의 N,N-이치환된 아미노페놀의 제조방법.

화학식 1

화학식 2

화학식 3

화학식 4

화학식 5

R₂X

위의 화학식 1 내지 5에서,

R₁ 및 R₂는 동일하거나 상이하며, 각각 포화 또는 불포화 지방족 하이드로카빌, 사이클로알킬, 아르알킬(아르알킬의 페닐 환은 추가로 치환될 수 있다), 알콕시알킬, 또는 사이클로알킬알킬을 나타내고, 단 R₁ 및 R₂가 동시에 메틸을 나타내지는 않으며,

R₃은 수소 또는 R₁을 나타내고,

R'는 수소, 할로겐, 니트로, 시아노, 알킬 또는 알콕시를 나타내며,

X는 할로겐을 나타낸다.
제1항에 있어서, R₁ 또는 R₂가 탄소수 1 내지 18의 직쇄 또는 측쇄 알킬; 탄소수 3 내지 5의 알케닐; 탄소수 3의 알키닐; 탄소수 5 내지 7의 사이클로알킬(사이클로알킬 환은 메틸에 의해 추가로 치환될 수 있다); 탄소수 7 내지 8의 아르알킬(아르알킬의 아릴 환은 추가로 치환될 수 있다); 탄소수 2 내지 4의 알콕시; 탄소수 6 내지 8의 사이클로알킬알킬(사이클로알킬 환은 메틸에 의해 추가로 치환될 수 있다)인 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, X가 염소, 브롬 또는 요오드인 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, R'가 수소, 염소, 브롬, 니트로, 시아노, 탄소수 1 내지 2의 알킬, 또는 탄소수 1 내지 2의 알콕시인 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제산제가 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화마그네슘, 수산화칼슘, 탄산리튬, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 중탄산나트륨 또는 중탄산칼륨인 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제산제가 고체, 수용액 또는 수성 슬러리로서 사용되는 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제산제가 산화마그네슘인 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, R₃가 수소이며, 유기 할로겐화물이 출발물질인 아미노페놀 1몰당 2.0 내지 2.5몰의 양으로 사용되는 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, R₃가 수소가 아니며, 유기 할로겐화물이 출발물질인 아미노페놀 1몰당 1.0 내지 1.25몰의 양으로 사용되는 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 물이, 생성된 할로겐화물의 염을 전부 또는 부분적으로 용해시키는 양으로 존재하는 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 반응이 50℃ 내지 반응물의 비점의 온도 범위에서 수행되는 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 반응이 종결된 후에 수 비혼화성인 용매를 첨가하여 분리를 촉진시키는 제조방법.
제12항에 있어서, 용매가 방향족 탄화수소, 염소화 방향족 탄화수소, 염소에 의해 치환되거나 치환되지 않은 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소, 또는 탄소수 5 내지 7의 사이클로알킬 화합물인 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 유기 할로겐화물이 단계적으로 첨가되는 제조방법.