KR101174962B1

KR101174962B1 - 고순도 Ｄ-(-)-Ｎ, Ｎ-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조방법

Info

Publication number: KR101174962B1
Application number: KR1020097024802A
Authority: KR
Inventors: 자이데브 라즈니칸트 쉬로프; 비크람 라즈니칸트 쉬로프; 나렌드라 푸루쇼탐 카람벨카르
Original assignee: 유나이티드 포스포러스 리미티드
Priority date: 2007-05-04
Filing date: 2008-05-05
Publication date: 2012-08-20
Anticipated expiration: 2028-05-05
Also published as: ES2556230T5; WO2009004642A2; EP2146574A2; WO2009004642A3; ES2556230T3; EP2146574B2; CN101677538B; KR20130087610A; JP2010526059A; EP2146574A4; KR20120055724A; US8309765B2; KR101335861B1; PL2146574T3; KR20090131679A; PL2146574T5; EP2146574B1; CN101677538A; HUE026533T2; US20100144532A1

Abstract

본 발명의 한 측면에 따르면, 실질적으로 높은 순도의 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드가 제공되고, 약 95% 이상의 화학적 순도 및 약 97% 이상의 키랄 순도를 갖는 실질적으로 더욱 높은 순도의 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조방법이 제공된다. 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 고순도의 광학 활성 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 함유하는 농약조성물이 제공된다.

Description

고순도 Ｄ-(-)-Ｎ, Ｎ-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조방법 {PROCESS FOR MANUFACTURE OF HIGH PURITY D-(-)-N, N-DIETHYL-2-(α-NAPHTHOXY) PROPIONAMIDE}

본 발명은 특히 L-2-할로프로피온산 또는 (S)-(-)-할로프로피온산으로부터 고순도 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드(제초제)를 제조하는 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 고순도의 광학 활성 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 함유하는 농약 조성물을 제공한다.

N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드는 나프로프아미드(napropamide)로 알려져 있으며, 이의 라세미 혼합물은 상품명 “Devrinol”로 일반적으로 시판되고 있다. 이는 많은 농작물 재배지 및 식림지에서 일년생 풀 및 광엽 잡초의 발아 전 구제(pre-emergence control)를 위해 사용된다.

상기 나프로프아미드의 프로피온아미드기의 두 번째 탄소원자는 수소원자, 메틸기, 나프톡시기 및 카르복스아미드기를 가짐으로써 키랄 중심을 형성하고 있다. 따라서 상기 분자 [화학식 1]은 두 개의 키랄 입체이성질체, 즉, D 또는 (R) 및 L 또는 (S)-이성질체로 존재할 수 있다.

이러한 화합물의 합성을 위한 문헌에 보고된 여러 가지 방법은 이들 이성질 체의 상이한 혼합물, 일반적으로는 라세미 혼합물을 생성하고, 이들 혼합물은 분리하기가 어렵다.

D 및 L 이성질체 모두 및/또는 화합물 N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 라세미 혼합물은 제초활성을 갖는다. 그러나 Chan 등, J. Agric. Food Chem., 25(5), 1008-1010, (1975)은 나프로프아미드의 (D)-이성질체가 특정의 잡초에 대하여 (L)-이성질체보다는 8 배 이상의 활성, 이의 라세미 혼합물 보다는 1.7-2 배 이상의 활성을 나타낸다고 보고했다. 따라서 상기 라세미 나프로프아미드 양의 절반 정도의 양을 이용하여 효과적인 제초제 조성물을 얻을 수 있다.

예를 들어, (a) 라세미체를 분할하기 위한 광학 활성 염기, (b) 에스테르의 염, 무수물로서 부분입체이성질 유도체의 분할, (c) 생화학적 방법 (에스테르의 비대칭 가수분해 또는 방향족 탄화수소의 산화 (T. Sugai 및 K. Mori, Agric. Bio. Chem., 48, 2501 (1984)), 또는 (d) 출발물질이 키랄 중심을 갖는 입체 특이 반응에 관하여, 광학 활성 2-아릴프로피온아미드 및 이의 상이한 동족체들의 제조를 위 한 여러 가지 합성 방법들이 보고되어 왔다.

D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조를 위한 여러 가지 방법이 보고되어 왔다. 이러한 주제에 관련된 공개 문헌들이 아래에 연대순으로 기재되어 있다. 그러나 이러한 방법들 중 일부 방법에 의하여 얻어진 D-(-) 생성물의 정확한 화학적 및 키랄 순도는 아직 보고되지 않고 있다.

미국특허 3,480,671호 (1969) (Tilles 등)는 α-나프톨 및 N,N-디에틸-브로모프로피온아미드로부터 메탄올 용매에서 메톡시화나트륨을 이용하여 라세미 N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 제조하는 것을 개시하였다.

미국특허 3,718,455호 (1973) (Baker 등)는 나프로프아미드의 D-이성질체의 제조방법을 개시한다. 이 방법에 따르면, dl-2-(α-나프톡시)프로피온산을 분할한 결과, 90% 순도의 d-산(d-acid) 및 85% 순도의 l-산(l-acid)이 얻어진다. 또한, 이 방법은 DMF에서 포스겐을 이용하여 d-산을 산 염화물로 전환하는 것을 개시한다. 상기 산 염화물은 산 수용체로서 디에틸 아민 및 트리에틸 아민을 이용하여 아미드화를 통해 N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 D-이성질체로 전환된다. 상기 특허에서 개시된 N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 D-이성질체의 몰 수율(molar yield)은 61% 이다.

이 방법은 낮은 전체 수율로 생성물을 생성했다. 상기 생성물의 화학적 또는 키랄 순도는 상기 방법에서 언급되지 않았다. 또한, 이 방법은 아주 값비싸고 시간소모적인 분할 방법을 포함하고 있다. 따라서 이 방법은 N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 D-이성질체의 상업적인 제조를 위해서는 적당하지 않다.

James H. H Chan 등, J. Agric. Food Chem., 23(5), 1008-1010, (1975)은 상기 나프로프아미드의 D-이성질체의 제조방법을 보고했다. 이 방법은 락트산의 L(+) 형태를 출발물질로 사용하고 상기 출발물질을 에스테르로 전환한 다음 더욱 반응시켜 나프로프아미드의 D-이성질체로 전환하는 것을 포함하고 있다. 이 방법은 다중 단계를 포함하고, 전체 수율은 낮다. 또한, 이 방법은 락트산의 L(+) 형태의 이용에 의존하지만, 이 물질은 입수하기가 용이하지 않다. 따라서 이 방법은 대규모 제조에는 적당하지 않다.

미국특허 3,998,880호(1976)(Simone 등)는 라세미 N, N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조방법을 개시했다. 이 방법은 포스포릴 클로라이드의 존재 하에 2-클로로프로피온산을 디에틸 아민과 반응시켜서 중간체인 2-클로로프로피오닐 디에틸 아미드를 얻고, 상기 중간체를 α-나프톨 및 수산화나트륨과 반응시켜서 N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 얻는 것을 포함한다. 그러나 이 방법은 라세미 N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조에 관한 것이다.

미국특허 4,548,641호(1985)(Walker 등)는 N,N-디알킬-2-(4-치환-α-나프톡시)프로피온아미드의 광학 활성 이성질체의 제조를 위한 두 가지 방법을 개시했다. 첫 번째 방법에 따르면, 2-할로프로피온산의 광학활성 저급 알킬 에스테르를 4-치환 α-나프톨과 반응시켜서 광학 활성 4-치환-α-나프톡시 프로피온산을 생성한다. 다음에, 이 산은 포스겐을 이용하여 산 염화물로 전환된 다음, 디알킬 아민과 반응하여 원하는 광학 활성 이성질체를 얻는다. 2-할로프로피온산의 저급 알킬 에스테르를 광학 활성 4-치환-α-나프톡시 프로피온산으로 전환하는 것을 포함하는 상기 방법은 낮은 수율을 나타내고, 원하는 생성물로부터 분리하기가 매우 어려운 일부 부산물(예, 나프탈렌 고리와 축합된 푸란 타입 고리)을 생성할 수 있다.

두 번째 방법에 따르면, 26 이상의 분자량을 갖는 IIIA족 금속 또는 IVB족 금속의 할라이드인 조촉매의 존재 하에 에스테르를 아민과 반응시켜서 광학 활성 아미드를 제조한다. 이러한 디알킬화 아미드는 치환 나프톨로 처리되어 원하는 이성질체를 갖는 생성물을 얻는다. 이러한 방법에 의해 얻은 생성물은 광학 순도가 충분히 높지 않다.

Lin Jin 등, Pesticides, 39, 18-20, (2000)은 상기 광학 활성 이성질체의 제조를 위한 상이한 분할 방법을 보고했다. 이러한 분할 방법은 아주 복잡하고 지루한 과정 및 값비싼 분할제를 포함했다. 또한, 이러한 분할 방법은 고비용을 초래하는 다량의 용매를 필요로 했다.

따라서 더욱 높은 제초 활성을 갖고 순도가 높은 광학 활성 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 상업적으로 이용가능하게 하고 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 상업적으로 실현가능한 고순도 D-이성질체를 제조하기에 적당한 방법을 제공할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조방법을 제공하여, 높은 키랄 순도 및 허용 가능한 높은 수율을 갖는 생성물을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 실질적으로 높은 순도의 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드로부터 실질적으로 더욱 높은 순도의 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 제조하는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 중간체인 L-(+)-2-할로프로피오닐 클로라이드를 통해 수행되는 신규 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 간단하며 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 대규모 제조에 이용될 수 있는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 90% 이상의 화학적 순도 및 80% 이상의 키랄 순도를 가지며 더욱 높은 순도의 생성물로 향상될 수 있는 생성물 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 더욱 높은 순도의 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 이용하는 농약 조성물 및 이를 상업적인 실현가능성을 가지고서 대규모로 제조하기 위한 방법을 제공함에 있다.

본 발명은 실질적으로 높은 순도의 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드 및 이의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 고순도의 광학 활성 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 함유하는 농약 조성물을 제공한다.

나프로프아미드의 제조를 위해 오늘날 사용되는 방법이 상기의 미국특허 3,998,880호에 기재되었다. 이 방법은 라세미 2-클로로프로피온산에서 출발하고, 인 염화물의 존재 하에 상기 산을 디에틸아민과 반응시켜서 라세미 2-클로로프로피오닐 디에틸 아미드를 얻는다. 다음에, 라세미 2-클로로프로피오닐 디에틸 아미드를 과량의 알칼리 금속 수산화물 수용액의 존재 하에 α-나프톨과 반응시켜서 라세미 나프로프아미드를 얻는다.

한편, 본 발명은 L-(-)-2-할로프로피온산에서 출발하여 L-(+)-2-할로포로피오닐 클로라이드를 경유하여 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 얻는다. 상기 중간 공정 단계는, L-(+)-2-할로-N,N-디에틸-프로피온아미드 제조 동안 라세미화 없이 그의 키랄성을 유지함으로써 단계 III의 SN2 반응이 D-(-) 키랄성 및 광학 활성으로 전화(inversion)의 충분한 이점을 제공하도록 선택된다.

따라서 본 발명은 하기의 단계들을 포함하는 고순도 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조방법을 제공한다:

(i) L-2-(-) 할로프로피온산을 염소화제, 바람직하게는 티오닐 클로라이드 및 디메틸포름아미드와 반응시켜서 L-2-(+)-할로프로피오닐 클로라이드를 생성하고 반응의 종료 후 반응 물질로부터 분별 증류를 통해 생성물을 회수하는 단계;

(ii) 상기 단계 (i)에서 얻은 L-2-(+)-할로프로피오닐 클로라이드를 유기 용매에서 과량의 알칼리 금속 수산화물 수용액의 존재 하에 디에틸 아민 수용액과 반응시켜서 L-(+)-할로-N,N-디에틸 프로피온아미드를 생성하고, 반응의 종료 후 용매의 일부를 증류 제거하고, 나머지 반응 물질을 다음 단계에서 현장(in situ)에서 이용하는 단계; 및

(iii) 상기 단계 (ii)에서 얻은 L-(+)-할로-N,N-디에틸 프로피온아미드를 함유하는 물질을 유기 용매에서 수성 알칼리의 존재 하에 α-나프톨과 현장에서 반응시켜 D-(-)-N,N-디에틸-2-(

나프톡시)프로피온아미드를 생성하고, 반응의 종료 후 수성상으로(the aqueous phase)부터 유기상(the organic phase)을 분리하고 용매를 증류하는 단계. 얻어진 생성물은 더욱 높은 화학적 및 키랄 순도를 가졌고, 유기상으로부터 생성물을 회수하고, 상기 유기상을 물로 씻고, 진공 하에 용매를 제거했다.

90% 이상의 화학적 순도 및 80% 이상의 키랄 순도를 갖는 상기 생성물은 더욱 높은 순도의 생성물로 향상되었다.

D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 순도를 더욱 높은 순도의 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드로 향상하기 위한 방법은 상기 생성물을 용해 및 결정화하는 것을 포함한다. 상기 단계 (iii)에서 얻은 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 용매에 용해시키고, 여과하고 차가운 헥산으로 세척했다. 얻어지는 결정체로부터 용매를 제거하여 95% 이상의 화학적 순도를 갖는 결정형 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 얻었다.

따라서 본 발명의 방법은 고순도 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 갖는 제품을 제공한다. 본 발명의 방법은 어떤 원하는 순도의 생성물을 제공하기 위해 이용될 수 있으나, 원하는 수준의 순도에 대하여는 하기의 가이드라인이 유용하다:

(a) 약 90% 이상의 화학적 순도 및 약 80% 이상의 키랄 순도를 갖는 고순도 생성물; 및/또는

(b) 약 95% 이상의 화학적 순도 및 약 97% 이상의 키랄 순도를 갖는 더욱 높은 순도의 생성물.

단계 3에서 얻은 고순도 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 더욱 높은 화학적 및 키랄 순도의 생성물로 향상하기 위한 방법.

클로로프로피온산, 브로모프로피온산, 아이오도프로피온산 등과 같은 상이한 할로겐을 이용하여 동일한 공정을 진행하는 것이 가능하다. 클로로 화합물을 이용하는 것이 상업적 규모의 제조를 위해 바람직하다.

본 발명의 방법은 상업적으로 실현가능한 고순도의 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 대규모 제조에 유용하고, 이는 종래 문헌에 보고되지도 제안되지도 않았다. 또한, 상기 방법은 고순도 생성물을 더욱 높은 화학적 및 키랄 순도의 생성물로 더욱 향상하기 위한 영역을 제공한다.

고순도 생성물

단계 I: (L)-(-)-2-할로프로피온산의 (L)-(+)-2-할로프로피온 클로라이드로의 전환

이 반응에서는, [α]_D ²⁶:-16.2°(neat, l=10 cm)를 갖는 (L)-(-)-2-할로프로피온산 (L-CPA)를 소량의 디메틸 포름아미드의 존재 하에 과량의 티오닐 클로라이드와 반응시켜서 (L)-(+)-할로프로피온 클로라이드를 얻는다.

상기 티오닐 클로라이드는 50 내지 60 ℃, 바람직하게는 50 내지 55 ℃에서 첨가한다. 상기 반응은 톨루엔, 헥산 등의 불활성 유기 용매를 이용하여 수행되거나 또는 상기 용매 없이 수행되어진다. 바람직하게, 상기 반응은 용매 없이 수행된다. 반응물 티오닐 클로라이드에 대한 -(L)-(-)-2-할로프로피온산의 몰비는 1:1 내지 1:1.5 이지만, 1:1.3 - 1:1.5가 바람직하다. 상기 반응 혼합물의 온도는 50 내지 60 ℃, 바람직하게는 58 내지 60 ℃의 범위이다. 또한, 상기 반응 혼합물의 온도는 라세미화를 방지하기 위한 아주 중요한 인자이다.

상기 반응은 DB-5 모세관 컬럼을 이용하여 GC에 의해 모니터하여, L-CPA 함량이 약 5-8 시간이내에 GC 면적으로 ≤1%인 경우 반응을 종료한다. 반응의 종료 후, 스크러버(scrubber)에서 HCl 및 SO₂ 가스의 방출을 멈춘다. 상기 (L)-(+)-2-할로프로피온 클로라이드를 조생성물로부터 증류한다. 상기 액체를 분별 컬럼을 이용하여 대기압 하에서 증류한다.

상기 증류된 (L)-(+)-2-할로프로피온 클로라이드의 화학적 순도는 기체 크로마토그래피로 측정하고 2-할로프로피오닐 클로라이드의 표준 시료와 체류 시간(RT)을 비교하여 확인한다.

단계 II: (L)-(+)-2-할로프로피온 클로라이드의 L-(+)-N,N-디에틸-2-할로프로피온아미드로의 전환

본 발명의 두 번째 단계는 광학 활성 (L)-(+)-2-할로프로피온 클로라이드를 약간 과량의 디에틸 아민과 반응시키는 것이다. 이러한 반응은 물 및 알칼리 금속 수산화물, 바람직하게는 수산화나트륨의 수용액에서 (L)-(+)-2-할로프로피온 클로라이드를 디에틸 아민 용액내로 첨가함으로써 수행된다.

바람직하게, 상기 디에틸 아민은 (L)-(+)-2-할로프로피온 클로라이드 1몰을 기준으로 1.01-2 몰, 바람직하게는 1.01-1.5 몰로 이용된다. 상기 알칼리 금속 수산화물은 25-50 중량%의 수용액으로 이용되고, (L)-(+)-2-할로프로피온 클로라이드 1 몰당 1-3 몰로 존재한다.

상기 두 번째 단계에서 반응을 위해 사용된 유기 용매는 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 또는 이들의 혼합물과 같은 비극성 용매로부터 선택되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직한 것은 톨루엔이다.

상기 산 클로라이드를 아민 수용액에 첨가하는 것은 20~30 ℃, 바람직하게는 25~27 ℃에서 실시된다. 상기 반응 혼합물은 일반적으로는 20~30 ℃, 바람직하게는 25~27 ℃에서 유지된다. 상기 반응은 모세관 GC (DB-5)에 의해 모니터하여 (L)-(+)-2-할로프로피온 클로라이드 함량이 면적으로 ≤0.1%이 될 때 까지 계속한다. 상기 반응은 일반적으로는 4-7 시간, 바람직하게는 4-5 시간 이내에 종료된다.

반응의 종료 후, 유기 및 수성층을 분리하고, 유기층의 1/3 내지 1/2을 감압 하에서 증류 제거한다. 42-48% (w/w) 농도의 광학 활성 (L)-(+)-N,N-디에틸-2-할로프로피온아미드를 함유하는 나머지 비증류 물질은 다음 단계에서 그대로 이용된다. 상기 아미드의 화학적 순도는 아미드의 표준 시료를 이용하고 기체 크로마토그래피에서 체류 시간을 매치시켜서 측정한다.

단계 III: (L)-(+)-N,N-디에틸-2-할로프로피온아미드의 (D)-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드로의 전환

이 단계에서는, α-나프톨을 알칼리의 존재 하에, 단계 II에서 얻은 과량의 (L)-(+)-N,N-디에틸-2-할로프로피온아미드와 반응시킨다. α-나프톨과 (L)-(+)-N,N-디에틸-2-할로프로피온아미드의 반응은 배열의 독점적인 전화(inversion)가 수반되는 이분자 친핵 치환 (SN₂) 타입 반응인 것으로 관찰된다. 따라서 이 반응은 D-배열을 갖는 N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 생성한다.

상기 (SN₂) 타입 반응에서, 용매는 라세미화를 방지하기 위한 중요한 역할을 수행한다. 반응 용매로서는, 톨루엔, 시클로헥산, 크실렌 및 이들의 혼합물과 같은 여러 가지 비극성 유기 용매로부터 선택된 용매가 이용된다. 톨루엔이 바람직한 용매이다.

바람직한 실시 예에서, α-나프톨의 나트륨염과 단계 II에서 얻은 과량의 아미드와의 반응은 상기 반응 혼합물에 수산화나트륨(25-50 중량%)의 수용액을 첨가하여 수행된다.

상기 알칼리 수산화물은 과량으로 존재한다. 이는

나프톨 1 몰에 대하여 1-5 몰, 바람직하게는 2-5 몰이다. 상기 아미드는

나프톨 1몰에 대하여 1-1.5 몰이다. 톨루엔에서 α-나프톨 및 아미드 용액에 수산화나트륨 용액을 첨가하는 것은 50~70 ℃, 바람직하게는 55~57 ℃에서 실시된다.

첨가의 종료 후, 반응 물질을 환류까지 95 ℃까지 가열된다. 약 60~100 ℃의 온도 범위가 적절하지만, 반응 시간 및 기타 편의성을 고려하여, 반응 혼합물은 약 95~100 ℃, 바람직하게는 95~98 ℃에서 유지된다.

상기 반응은 DB-5 모세관 컬럼을 이용하여 기체 크로마토그래피로 모니터한다. 일반적으로, 상기 반응은 α-나프톨 함량이 <1% (GC 면적)인 때 종료되는데, 이는 5-8 시간, 대부분의 경우 6-7 시간 이내이다. 다음에, 반응 물질은 물로 세척한 다음, 수산화나트륨 용액 및 물로 추출하여 미반응 α-나프톨을 제거한다.

원하는 생성물을 양호한 수율 및 순도로 얻기 위하여,

나프톨과 아미드의 반응은 종료 시까지 수행되어야 하며, 과량의 아미드, 용매 및 기타 저비등 불순물은 감압 하에 증류하여 제거한다.

용매의 완전한 회수 후, 고순도 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드-가 연갈색 고체로 84-85% 수율(L-CPC의 몰 기준)로 얻어지는데, 이는 75~79 ℃의 융점을 갖는다. 상기 생성물의 화학적 순도는 (D)-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 순수 표준 물질에 대하여 내부 표준 방법을 이용하여 패키드 컬럼(packed column, 10 중량% OV-7)에서 기체 크로마토그래피로 측정한다. 키랄 순도는 UV 검출기로 230 nm에서 헥산: 에탄올 (99:1 v/v) 이동상(mobile phase) 및 OD-H 키랄 컬럼을 이용하여 정상(normal phase) HPLC로 측정한다.

이러한 바람직한 실시 예에 의해 얻어질 수 있는 고순도 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드 고체 생성물의 화학적 순도는 93-94% 정도로 높다. 키랄 순도는 D-이성질체의 81-83% 정도로 높다. 고유광회전도 (specific optical rotation; SOR)는 약 [α]_D ²⁰-86°(에탄올에서 1 중량% 용액, l=10 cm)이다.

상기 단계 III에서 얻은 생성물은 화학적 및 키랄 순도가 높으므로, 제초제 조성물에서 나프로프아미드 농축물로 사용될 수 있다.

더욱 높은 키랄 및 화학적 순도를 갖는 생성물을 얻기 위하여, 생성물의 향상(upgrdation)이 하기와 같이 수행된다. 상기 고순도 물질(고체, 연갈색)의 향상은 여러 가지 유기 용매, 일반적으로는 수성 극성 용매계를 이용하여 수행된다. 바람직하게는, 50:50(v/v) 및 70:30 (v/v) 등의 다양한 비율의 이소프로필알콜(IPA): 물이 상향을 위한 적당한 용매이나, 다른 용매도 이용할 수 있다.

더욱 높은 순도의 생성물

단계 III에서 얻은 고순도 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 더욱 높은 화학적 및 키랄 순도의 생성물로의 향상

고순도 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 더욱 높은 순도의 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드로 향상하는 방법은 상기 고순도 생성물을 용해 및 결정화하는 것을 포함한다. 고순도 생성물 제조방법의 단계 (iii)에서 얻어지는 D-(-)N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 용매에 용해한다. 그 결정을 여과하고 차가운 헥산으로 세척하고, 용매를 결정으로부터 제거하여 약 95% 이상의 화학적 및 키랄 순도를 갖는 더욱 높은 순도의 D-(-)N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 얻는다. 이 방법에서, 용매는 극성 유기 용매나 극성 수성 유기 용매로부터 선택될 수 있다. 상기 용매는 바람직하게는 부피비로 50:50 내지 80:20, 보다 바람직하게는 부피비로 70:30의 비율로 혼합된 이소프로판올과 물의 혼합물이다.

얻어진 고순도 생성물은 60~65 ℃에서 약 45 분간 교반하면서 65-75:35-25, 바람직하게는 70:30 부피비의 이소프로필 알콜: 물에서 유지된다. 상기 물질을 우선 실온으로 냉각한 다음, 10~12 ℃로 냉각하고, 그 온도에서 3-5 시간 유지하여 결정화한다. 얻어지는 결정을 여과로 회수하고, 그 고체 결정을 차가운 헥산으로 세척하고 진공 하에 3-5 시간 유지하여 미량의 용매 수분 및 휘발성 불순물을 제거하여 출발물질 L-CPC 100 중량%에 대하여 65-66 중량%의 수율로 회색 결정질 고체를 얻는다. 상기 기술적 등급의 회색 고체의 융점은 약 94~96 ℃의 범위이다. 상기 생성물의 화학적 순도는 (D)-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 표준물질에 대하여 내부 표준 방법을 이용하여 패키드 컬럼(10% OV-7)에서 기체 크로마토그래피로 측정하는데, 그 순도는 약 96% (w/w)이다. 키랄 순도는 UV 검출기에서 230 nm로 헥산:에탄올(99:1 v/v) 이동상 및 OD-H 키랄 컬럼을 이용하여 정상 HPLC로 측정하는데, 그 고체의 이성질체 함량은 약 98%의 R-이성질체 및 약 2%의S-이성질체까지 상승한다. 그 밖에, 이의 고유광회전도 [α]_D ²⁰는 126° (에탄올에서 1 중량% 용액, l=10 cm) 이다.

이 단계에서 얻어질 수 있는 생성물은 약 95% 이상의 화학적 순도 및 97% 이상의 키랄 순도를 갖는 더욱 높은 순도의 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드이다.

상기 향상 방법에서 얻어진 생성물은 화학적 및 키랄 순도가 더욱 높기 때문에, 제초제 조성물에서 더욱 높은 강도의 나프로프아미드 농축물로 이용될 수 있다.

(실시예)

이하, 본 발명을 하기 실시 예를 참조로 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시 예는 예시의 목적을 위한 것으로 어떤 식으로든 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.

실시 예 I

본 발명의 방법이 이 실시예에서 단계별로 설명될 것이다.

단계 1: (L)-(-)-2-클로로프로피온산으로부터 (L)-(+)-2-클로로프로피오닐 클로라이드의 제조

삼구목 둥근 바닥 반응기(a three-necked round bottomed kettle)에 (L)-(-)-2-클로로프로피온산 (108.5 g, 98% 키랄 순도, 1.0 몰)을 넣고, 연속적 교반 하에 디메틸포름아미드 (5 ml)를 첨가했다. 상기 반응 물질의 온도를 55 ℃까지 상승시키고, 티오닐 클로라이드 (178.5 g, 98% 순도, 1.5 몰)를 첨가했다. 첨가동안, 반응 물질의 온도는 55- 57 ℃로 유지했다.

DB-5 컬럼을 이용하여 GC로 반응을 모니터했다. 7 시간 이내에 반응을 종료하였다. 공정 동안, 방출되는 HCl 및 SO₂는 묽은 수산화나트륨 용액을 함유하는 스크러버에 흡수되었다. 반응의 종료 후, 스크러버에서 HCl 및 SO₂ 가스의 방출을 멈추었다. 얻어지는 (L)-(+)-2-클로로프로피오닐 클로라이드 액체를 30 cm 분별 컬럼을 이용하여 대기압 하에서 증류했다. 상기 물질은 105~109 ℃에서 증류하여, 113.0 g의 순수한 (L)-(+)-2-클로로프로피오닐 클로라이드를 얻었다.

상기 화합물의 화학적 순도는 96% 였고, 광회전도 [α]_D ²⁶ 는 +3.5° (neat, l=10 cm)였다. 상기 증류된 (L)-(+)-2-클로로프로피오닐 클로라이드의 화학적 순도는 기체 크로마토그래피로 2-클로로프로피오닐 클로라이드의 표준 시료를 이용하여 확인했다.

단계 II: (L)-(+)-2-클로로프로피오닐 클로라이드로부터 (L)-(+)-N,N-디에틸-2-클로로프로피온아미드의 제조

디에틸 아민 (81 g, 1.1 몰, 99% 순도), 48% 수성 수산화나트륨 (100 g, 1.20 몰), 물 (120 ml) 및 톨루엔 (250 g)의 혼합물을 반응기에 넣었다. 상기 반응 혼합물을 20~22 ℃까지 냉각하고 연속적 교반 하에 (L)-(+)-2-클로로프로피오닐 클로라이드를 적가 했다. 첨가동안, 온도는 30 ℃를 초과하지 않도록 하였고, 그 온도는 (L)-(+)-2-클로로프로피오닐 클로라이드가 GC 면적으로 ≤0.1%일 때까지 유지하였다. 모세관 GC (DB-5) 컬럼으로 반응을 모니터하였고 5분 내에 종료했다.

반응의 종료 후, 수성상을 분리하고, 톨루엔에 용해된 생성물을 함유하는 유기상을 세척액의 pH가 중성이 될 때 까지 물로 세척하고 그리고 톨루엔의 1/3을 세척된 유기상으로부터 증류 제거했다. 잔류 유기 물질은 255 g 이었다. 이는 톨루엔에서 48 중량%의 (L)-(+)-2-클로로-N,N-디에틸 클로로프로피온아미드를 함유하는 것으로 확인되었다. 이는 (L)-(+)-2-클로로프로피오닐 클로라이드를 기준으로 93-94% 수율의 아미드에 해당한다. 상기 유기 물질을 다음 단계 (현장)에서 사용했다. 상기 아미드의 화학적 순도를 (L)-(+)-N,N-디에틸-2-클로로프로피온아미드의 표준 시료를 이용하여 확인했다.

단계 III: D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조

3 리터 둥근 바닥 반응기 내로, α-나프톨 (517 g, 3.59 몰, 99중량% 순도) 및 단계 II에서 얻은 647 g (3.95 몰)의 아미드 (순도 분석을 기준으로 48 중량%)를 톨루엔에 용해시켜 장입했다(전체 중량: 1345 g). 상기 혼합물을 교반하고, 수산화나트륨 수용액(642 g, 7.7 몰, 48 중량%)을 55~57 ℃에서 적가 했다.

첨가의 종료 후, 반응 물질을 약 95 ℃에서 환류까지 가열했다. 환류가 시작되면, 염화나트륨은 분리하기 시작했다. α-나프톨이 GC 면적으로 <1%인 반응의 종료 시까지 환류를 6-7 시간동안 계속했다.

상기 반응 혼합물을 50 ℃까지 냉각하고, 500 ml 물 및 500 ml 톨루엔을 첨가했다. 그 온도에서, 상기 반응 물질을 45 분간 교반했다. 유기상보다 색상이 더 밝은 수성상을 분리했다. 중간상(유화액)을 포함하는 유기상을 50 ℃까지 재가열 했다. 250 ml 수산화나트륨 (5%) 용액 및 250 ml 온수를 첨가하고 그 상을 다시 분리했다. 유기상을 다시 250 ml 물로 추출했다. 유기층을 수거하고 80 ℃에서 감압 하에 증발시킨 후 고진공하에 3 시간동안 증발시켜 톨루엔을 완전히 제거했다.

용매를 완전히 제거한 후, 850g 의 고순도 생성물을 얻었는데, 이는 출발 물질인 L-CPC를 기준으로 83%의 수율을 갖는 연갈색 고체로서 75~79 ℃의 융점을 가졌다.

상기 고순도 생성물의 화학적 순도는 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 표준시료에 대하여 내부 표준방법을 이용하여 패키드 컬럼(10% OV-7)에서 기체 크로마토그래피로 확인한 결과 94% 인 것으로 확인되었다.

UV 검출기에서 230 nm로 헥산: 에탄올(99:1 v/v) 이동상 및 OD-H 키랄 컬럼을 이용하여 정상 HPLC로 확인한 때, 상기 고순도 생성물은 84%의 D-이성질체 및 16%의 L-이성질체를 나타냈다.

고유광회전도(SOR)(에탄올에서 1% 용액, l=10 cm)는 [α]_D ²⁰-86°이다.

실시예 II

단계 III에서 얻은 고순도 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 더욱 높은 화학적 및 키랄 순도를 갖는 생성물로의 순도 향상

이 실시 예는 실시 예 I에서 얻은 생성물의 향상을 설명한다.

실시 예 I의 단계 III에서 얻은 갈색 고체 물질에, 600.0 gm의 이소프로필 알콜: 물 (70:30 v/v) 혼합물을 첨가하고, 연속적인 교반 하에 60~64 ℃로 가열했다. 가열 및 교반은 상기 고순도 생성물이 완전히 용해될 때 까지 계속했다. 그 온도에서 45 분간 교반을 계속했다. 상기 물질을 실온으로 내린 다음 10~12 ℃로 냉각하고 이 온도에서 3-4 시간동안 유지했다. 얻어지는 고체 결정을 여과하고 차가운 헥산으로 세척하고, 진공 하에 3 시간동안 유지했다. 더욱 높은 순도의 생성물 (690 g)을 단계 IV에서 회색 결정질 고체로서 얻었는데, 이는 출발 물질인 L-클로로프로피온산을 기준으로 66%의 전체 수율을 가졌다. 상기 더욱 높은 순도의 생성물의 융점은 94.4~96.1 ℃인 것으로 확인되었다. 상기 더욱 높은 순도의 생성물의 순도를 상기 조생성물을 검사하기 위해 사용된 것과 동일한 방법으로 검사했다.

상기 향상된 생성물의 화학적 순도는 96%인 것으로 확인되었다. 상기 향상된 생성물의 이성질체 비는 98%의 D-이성질체 및 1.8%의 L-이성질체인 것으로 확인되었다.

고유광회전도 [α]_D ²⁰는 -126°(에탄올에서 1 중량% 용액, l=10 cm)인 것으로 확인되었다.

실시예 III

단계 I 및 II는 실시예 I에서와 동일하다.

단계 III: D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조

둥근 바닥 반응기 내로 α-나프톨 (1230 g, 8.45 몰, 99% 순도) 및 실시 예 I의 단계 II에서 얻은 1446 g (8.37 몰)의 아미드를 톨루엔(2000 g)에 용해시켜 장입했다. 상기 혼합물을 교반하고, 수산화나트륨 수용액(1534 g, 18.41 몰, 48%)을 55~57 ℃ 온도에서 적가 했다.

첨가의 종료 후, 반응 물질을 약 95 ℃에서 환류까지 가열했다. 환류가 시작되면, 염화나트륨은 분리하기 시작했다. α-나프톨의 함량이 GC 면적으로 <1%인 반응의 종료 시까지 환류를 6-7 시간동안 계속했다.

상기 반응 혼합물을 50 ℃까지 냉각하고, 그 온도에서 1400 ml 물을 첨가했다. 그 온도에서, 상기 반응 물질을 45 분간 교반했다. 유기상보다 색상이 더 밝은 수성상을 분리했다. 중간상(inter-phase)(유화액)을 포함하는 유기상을 50 ℃까지 재가열 했다. 250 ml 수산화나트륨(5%) 용액 및 온수를 첨가하고 그 상을 다시 분리했다. 유기상을 다시 물로 추출했다. 유기층을 수거하고 80 ℃에서 감압 하에 증발시킨 후 고진공하에 3 시간동안 증발시켜 톨루엔을 완전히 제거했다.

용매를 완전히 제거한 후, 2361 g 의 고순도 생성물을 얻었는데, 이는 출발 물질인 L-CPC를 기준으로 96.09%의 수율을 갖는 연갈색 고체로서 75~79 ℃의 융점을 가졌다.

상기 고순도 생성물의 화학적 순도는 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 표준시료에 대하여 내부 표준방법을 이용하여 패키드 컬럼(10% OV-7)에서 기체 크로마토그래피로 확인한 결과 86% 인 것으로 확인되었다.

UV 검출기에서 230 nm로 헥산: 에탄올(99:1 v/v) 이동상 및 OD-H 키랄 컬럼을 이용하여 정상 HPLC로 확인한 때, 상기 고순도 생성물은 84% 의 D-이성질체 및 16%의 L-이성질체를 나타냈다.

고유광회전도(SOR)(에탄올에서 1 중량% 용액; l=10 cm)는 [α]_D ²⁰ -78.92° 인 것으로 확인되었다.

단계 IV

단계 III에서 얻은 고순도 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 더욱 높은 화학적 및 키랄 순도를 갖는 생성물로의 향상

이 실시 예는 실시 예 III의 단계 III에서 얻은 생성물의 향상을 설명한다.

실시 예 III의 단계 III에서 얻은 갈색 고체 물질에, 5509 ml의 이소프로필 알콜: 물 (70:30 v/v) 혼합물을 첨가하고, 연속적 교반 하에 60~64 ℃로 가열했다. 가열 및 교반은 상기 고순도 생성물이 완전히 용해될 때 까지 계속했다. 그 온도에서 45 분간 교반을 더 계속했다. 상기 물질을 실온으로 내린 다음 10~12 ℃로 냉각하고 이 온도에서 3-4 시간동안 유지했다. 얻어지는 고체 결정을 여과하고 차가운 헥산으로 세척하고, 진공 하에 3 시간동안 유지했다. 더욱 높은 순도의 생성물 (1560 g)을 단계 II에서 회색 결정질 고체로서 얻었는데, 이는 출발 물질인 L-클로로프로피온산을 기준으로 68%의 전체 수율을 가졌다. 상기 더욱 높은 순도의 생성물의 융점은 93~94 ℃인 것으로 확인되었다. 상기 더욱 높은 순도의 생성물의 순도를 상기 조생성물을 검사하기 위해 사용된 것과 동일한 방법으로 검사했다.

상기 향상된 생성물의 화학적 순도는 96% (w/w)인 것으로 확인되었다. 상기 향상된 생성물의 이성질체 비는 98%의 D-이성질체 및 1.34%의 L-이성질체인 것으로 확인되었다.

고유광회전도 [α]_D ²⁰는 -127.31° (에탄올에서 1 중량% 용액; l=10 cm)인 것으로 확인되었다.

실시예 IV

99% 이상의 고순도를 갖는 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조

7 리터 반응기내로, 300 g의 더욱 높은 순도의 D--(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드(97.5% w/w, 순도 )를 넣고 5500 ml 헥산을 연속적 교반 하에 첨가했다. 상기 반응 물질의 온도를 65 ℃까지 상승시켰다. 첨가 후, 상기 반응 물질을 65 ℃에서 2 시간동안 유지했다. 다음에, 반응 물질을 15 ℃까지 냉각했다. 얻어지는 고체 결정을 여과하고 헥산으로 세척했다. 더욱 높은 순도의 생성물 (237 g)을 얻었다. 상기 더욱 높은 순도의 생성물의 융점은 93~94 ℃인 것으로 확인되었다.

상기 생성물의 화학적 순도는 99.1%인 것으로 확인되었다. 상기 더욱 높은 순도의 생성물의 이성질체 비는 100%의 D-이성질체인 것으로 확인되었다.

고유광회전도 [α]_D ²⁰는 -133.33° (에탄올에서 1 중량% 용액, l=10 cm)인 것으로 확인되었다.

D--(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드는 93~94 ℃ 범위의 융점을 갖는 반면에, 나프로프아미드의 라세미 형태는 74.8~75.5 ℃의 융점을 갖는다. -(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 낮은 융점으로 인해, 고농도의 -(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 가공 팬에 적재하고 고전단(high shear)하에서 작업하는 것은 어렵다. 이러한 어려움은 D--(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 사용함으로써 극복될 수 있는데, 이의 고융점 때문에 기술적 D-나프로프아미드가 제조 공정 동안 전단으로 인해 열이 발생된 후에도 안정하게 유지되기 때문이다.

-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 라세미 형태는 20 ℃에서 73 mg/l의 수용해도를 갖는 반면에, D--(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드는 50 mg/l의 수용해도를 가진다. D--(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 낮은 수용해도로 인해 D--(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 이용하여 제조한 현탁 농축물은 더욱 안정하다. D--(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드 현탁 농축물은 45% SC 및 50% SC 형태로 제조할 수 있다. -(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 라세미 형태는 UV 선의 존재 하에서 분해하면서 변색하는 반면에, D--(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드는 UV 선의 존재 하에서도 안정하고 색상 변화가 관찰되지 않는다. 이의 UV 안정성 때문에, D--(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 이용하여 제조한 제제는 물리적으로 안정하고 색상 변화로 인해 미관이 저하되지 않는다.

Chan 등, J. Agric. Food Chem., 25(5), 1008-1010, (1975)은 나프로프아미드의 (D)-이성질체가 특정의 잡초에 대하여 (L)-이성질체보다는 8 배 이상의 활성, 이의 라세미 혼합물 보다는 1.7-2 배 이상의 활성을 나타낸다고 보고했다. N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드와 비교한 D--(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 높은 효율 및 80 DF, 50 SC 등의 더욱 높은 농도에서도 D--(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 제형화하는 용이함 때문에, 고농축 생성물이 농부에게 보급되어 필요 시 희석되어 살포될 수 있다. 따라서 포장 및 운반비용이 감소된다. 또한, 동일 설비 및 동일양의 에너지를 이용하여 D--(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 고농축 생성물을 제조할 수 있기 때문에 제조비용이 절감된다.

따라서 본 발명의 화합물은 유화 가능한 농축물, 현탁 농축물, 또는 그래뉼 제제로 제형화될 수 있거나, 원하는 적용 방식에 따라, 다른 공지된 유형의 제제로 제형화될 수 있다.

유화 가능한 농축물은 물에서 유화될 수 있는 균질 액체 또는 페이스트 조성물이다.

그래뉼 제제는 대기 중 살포를 위해 특히 유용하다. 유용한 그래뉼 제제는 여러 가지 형태일 수 있다. 함침 그래뉼은 유효 성분이 보통은 용매 중 용액의 형태로, 애탈풀자이트 또는 카올린 클레이, 콤코브(comcobs), 팽창 마이카 등과 같은 흡수성 담체의 큰 입자에 도포되어 있는 것들이다. 표면 코팅 그래뉼은 일반적으로 비흡수성의 입자의 표면에 용융 활성 성분을 분무하거나 용매 중에 유효 성분 용액을 분무함으로써 제조할 수 있다. 코어는 프릴드 비료(prilled fertilizer)와 같은 수용성이거나, 모래, 마블 칩 또는 거친 탤크와 같은 수불용성이다. 특히 유용한 것은 습윤성 분말이 그래뉼과 습기의 접촉 시 분산될 수 있도록 습윤성 분말이 모래 또는 기타 불용성 입자에 표면 코팅으로 도포되어 있는 그래뉼이다. 그래뉼은 압착 롤러를 이용하여 분진 또는 분말을 응집하거나, 다이를 통해 압출하거나 그래뉼화 디스크를 이용하여 제조할 수 있다.

D--(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 그래뉼 조성물은 단순(plain) 그래뉼, 습윤 분산성 그래뉼, 습윤성 그래뉼, 분산 유동 습윤성 분말 등의 형태로 제형화 할 수 있다.

습윤성 분말, 분산 유동성 제제는 물이나 기타 분산매에 쉽게 분산되는 미립자의 형태이다. 습윤성 분말은 미세한 건조 물질 또는 물이나 기타 액체중의 유화액의 형태로 살포되어진다. 습윤성 분말을 위한 대표적인 담체로는 풀러토(fuller's earth), 카올린 클레이, 실리카, 및 기타 고흡수성의 쉽게 습윤하는 무기 희석제가 있다. 일반적으로, 습윤성 분말은 유효 성분의 흡수도 및 담체의 흡수성에 의존하여 5 내지 80%의 유효 성분을 함유하도록 제조되고, 분산을 촉진하도록 소량의 습윤제, 분산제 또는 유화제를 함유한다.

농약 제제에서 사용되는 대표적인 습윤제, 분산제 또는 유화제의 예로는 알킬 설페이트, 알킬아릴 설페이드, 알킬 설포네이트, 알킬아릴 설포네이드, 및 이들의 염; 폴리에틸렌 옥사이드; 설폰화 오일, 다가 알콜의 지방산 에스테르; 및 다른 유형의 계면활성제가 있는데, 이들 중 많은 것들이 상업적으로 이용가능하다.

분산제 및/또는 습윤제는 상기 언급한 상화성 요건(compatibility requirement)이 만족되는 한, 물에 고체 입자를 분산하기 위해 일반적으로 사용되는 어떠한 물질 또는 그 물질들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 그러나 일관적으로 양호한 결과는 상품명 Hostapon T(Hoechst 제조)로 상업적으로 이용 가능한 N-메틸-N-올레오타우레이트의 나트륨 염과 같은 타우린 타입 분산제에 의하여 얻어진다는 것이 확인되었다. 그 밖에, 상업적인 습윤제인 Morwet EFW (알킬 나프탈렌 설포네이트 나트륨 염, Witco, Morwet D809, Dallas, USA)를 이용할 수도 있다.

액체 조성물 형태의 D--(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드는 유화 가능한 농축물, 유동성 액체, 현탁 농축물 등의 형태로 제형화 할 수 있다.

분산 및/또는 습윤제는 소듐 나프탈렌 설포네이트, 알킬 나프틸 설포네이트, 소듐 리그노설포네이트, 폴리카르복시레이트, Atlox Metasperse 550 S 및 기타 당업계에 알려진 물질로부터 선택된다.

어떠한 대기 중에서도 제제를 작용시키기 위하여 동결방지제가 이용된다.

동결방지제로는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세롤 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

거품을 감소시키기 위하여 소포제가 이용된다. 소포제로는 RHODASIL(Rhodia Co.)와 같은 실리콘 오일, 침전 실리카 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

불활성 충전제는 침전 실리카, 카올린, 벤토나이트, 돌로마이트, 애탈풀자이트, 암모늄 설페이트, Attagel 50 등이나 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다.

점도부여제는 크산탄검, 셀룰로오스 등이나 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다.

상기 조성물에서 사용되는 용매는 시클로헥사놀, 펜타놀, 크실렌, 이소포론 등이나 이들의 혼합물 등에서 선택될 수 있다.

상기 조성물에서 사용되는 방부제는 BHA, BHT, 1, 2-벤조이소티아졸린-3-온(Proxel GXL) 등이나 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다.

이들 제제는 더 희석하지 않고 적용되거나, 물이나 기타 적당한 희석제에 용해된 희석액, 유화액 또는 현탁액의 형태로 적용될 수 있다. 상기 조성물은 액체 조성물의 경우에는 분무하거나 고체의 경우에는 기계 설비를 이용하여 살포함으로써, 구제가 요구되는 지역에 적용될 수 있다. 표면 도포된 물질을 경작에 의해 토양의 상층내로 배합하거나 적용된 상태로 방치함으로써 최적의 결과를 얻을 수도 있다.

본 발명의 제초 활성 화합물은 살충제, 살균제, 살선충제, 식물 성장 조절제, 비료, 및 기타 농약과 함께 제형화 또는 적용될 수 있다. 본 발명의 화합물을 적용하는데 있어서, 단독으로 제형화 하는지 또는 다른 농약과 함께 제형화 하는지에 따라. 유효량 및 유효 농도의 유효 성분이 이용되는 것은 물론이다. 유효량을 구성하는 양은 강우 및 관개의 예상된 패턴, 구제될 식물종, 성장될 작물과 같은 다수의 인자들에 따라 변화할 수 있다. 일반적으로, 헥타르당 0.1 내지 9 kg이 이용될 수 있다. 예를 들면, 헥타르당 0.25 내지 4.00 kg이 이용될 수 있다.

실시예 IV

D--(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드 (g/kg) DF

번호	성분	%w/w
1	d--(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드	50
2	알킬 나프탈렌 설포네이트 나트륨 염	3
3	스티렌 아크릴 공중합체	10
4	이산화규소	3
5	카올린	적량
6	총계	100

방법: 표 1에서 나타낸 모든 성분들은 적절한 분쇄기(mill) 및 블렌더를 이용하여 d-90 = 10 내지 15 미크론의 입자크기로 혼합, 분쇄 및 균질화된다.

실시예 V

D--(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드 450 SC

번호	성분	%w/w
1	d--(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드	45
2	알킬 나프탈렌 설포네이트 나트륨 염	3
3	알파-히드로-오메가-히드록시폴리(옥시에틸렌) 폴리(옥시프로필렌) 폴리(옥시에틸렌) 블록 공중합체	1
4	프로필렌 글리콜	8
5	실리콘 에멀젼	0.2
6	천연 클레이	0.5
7	1,2-벤즈이소티아졸린-3-온	0.05
8	크산탄 검	1
9	물	적량
10	총계	100

방법: 표 1에서 나타낸 모든 성분들을 혼합하고, 적절한 분쇄기 및 블렌더를 이용하여 d-90 = 10 내지 15 미크론의 입자크기로 분쇄 및 균질화한 다음, 이를 적당한 압출기 및 바인더로 물을 이용하여 필요한 그래뉼 크기로 응집 및 압출한다. 상기 습윤 그래뉼을 건조하고 적당한 체(sieve)를 이용하여 필요한 크기로 분류한다.

실시예 VI

D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드 25% (w/w) EC

번호	성분	%w/w
1	d-(-)- N,N -디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드	26.31
2	칼슘 알킬벤젠 설포네이트 및 트리스테릴 페놀 에톡시레이트 (16 몰)	10.00
3	크실렌	63.69
4	총계	100.00

방법: 필요량의 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를 칭량하고 필요량의 크실렌을 용기에 넣고 투명한 용액을 형성할 때 까지 교반한다. 필요량의 칼슘 알킬벤젠 설포네이트 및 트리데실 페놀 에톡시렌이트 (16 몰)을 첨가하고 그 혼합물을 30분간 교반한다. 얻어지는 용액을 여과하고 유화 안정성 및 기타 관련 파라미터를 테스트한다.

실시예 VII

D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드 15% (w/w) EW

번호	성분	%w/w
1	d-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드	26.31
2	크실렌/이소포론	10-47.22
3	칼슘 알킬벤젠 설포네이트 및 트리스테릴 페놀 에톡시레이트 (16 몰)	8-10.00
4	크산탄검	0.4-2.00
5	1,2-벤즈이소티아졸린-3-온	0.02-0.5
6	DM/증류수	적량
7	총계	100 gm

방법: 필요량의 D-Devrinol 및 용매를 칭량하여 용기에 넣고 투명한 용액을 형성할 때 까지 교반한다. 다음에, 필요량의 칼슘 알킬벤젠 설포네이트 및 트리데실 페놀 에톡시렌이트 (16 몰)을 첨가하여 30분간 교반한다. 그 혼합물에 필요량의 물을 첨가하고 30분간 교반한다. 다음에, 크산탄검의 2% 용액을 필요한 점도가 달성될 때 까지 상기 혼합물에 첨가한다. EW에 대한 모든 요건을 충족시킨 후, 포장하여 운송한다.

하기의 청구의 범위에서 정의한 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 신규 화합물의 제형화 및 적용에 대한 여러 가지 변형이 이루어질 수 있음을 알 수 있다.

Claims

(a) (L)-2-(-) 할로프로피온산을 염소화제 및 디메틸포름아미드와 반응시켜서 (L)-2-(+)-할로프로피오닐 클로라이드를 생성하는 단계;

(b) 상기 (L)-2-(+)-할로프로피오닐 클로라이드를 알칼리 금속 수산화물 수용액의 존재 하에 디에틸 아민과 반응시켜서 (L)-(+)-할로-N,N-디에틸 프로피온아미드를 생성하는 단계; 및

(c) 상기 (L)-(+)-할로-N,N-디에틸 프로피온아미드를 함유하는 물질을 수성 알칼리금속 수산화물의 존재 하에 α-나프톨과 반응시켜 D-(-)-N,N-디에틸-2-(
나프톡시)프로피온아미드를 생성하는 단계를 포함하는 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 염소화제는 티오닐 클로라이드인 것을 특징으로 하는 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조방법.
제2항에 있어서, 티오닐 클로라이드에 대한 (L)-(-)-2-할로프로피온산의 몰비가 1:1 내지 1:1.5 몰인 것을 특징으로 하는 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조방법.
제1항에 있어서, 단계 (a)에서 반응 혼합물의 온도가 50~60 ℃인 것을 특징으로 하는 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조방법.
제1항에 있어서, 단계 (a)에서 반응 혼합물의 온도가 58~60 ℃인 것을 특징으로 하는 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조방법.
제1항에 있어서, L-(+)-2-할로-N,N-디에틸 프로피온아미드에 대한 대한 α-나프톨의 몰비가 1:1 내지 1:1.5인 것을 특징으로 하는 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 L-(+)-할로-N,N-디에틸 프로피온아미드를 함유하는 물질을 α-나프톨과 반응시키는 단계는 비극성 유기 용매에서 수행되는 것을 특징으로 하는 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조방법.
제7항에 있어서, 상기 비극성 유기 용매는 톨루엔, 크실렌, 시클로헥산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조방법.
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제1항에 있어서, 상기 할로프로피온산은 (L)-(-)2-클로로프로피온산인 것을 특징으로 하는 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 단계 (c)에서 생성된 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드를, 재결정화 용매로서 극성 유기 용매 또는 극성 수성 유기 용매에서 재결정화 하는 단계를 더 포함하는 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조방법.
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제11항에 있어서, 상기 재결정화 용매는 이소프로필 알콜과 물의 혼합물인 것을 특징으로 하는 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조방법.
제14항에 있어서, 상기 이소프로필 알콜과 물의 혼합물은 50:50 내지 80:20의 이소프로필 알콜: 물의 부피비인 것을 특징으로 하는 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조방법.
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제11항에 있어서, 상기 염소화제는 티오닐 클로라이드인 것을 특징으로 하는 D-(-)-N,N-디에틸-2-(α-나프톡시)프로피온아미드의 제조방법.
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