JPH0135835B2 - - Google Patents

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JPH0135835B2
JPH0135835B2 JP55066346A JP6634680A JPH0135835B2 JP H0135835 B2 JPH0135835 B2 JP H0135835B2 JP 55066346 A JP55066346 A JP 55066346A JP 6634680 A JP6634680 A JP 6634680A JP H0135835 B2 JPH0135835 B2 JP H0135835B2
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JP
Japan
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sulfur
compound
spectrum
cyclic
nmr spectrum
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Application number
JP55066346A
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English (en)
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JPS56164180A (en
Inventor
Sho Yamazaki
Seiichi Nakahama
Kazuo Yamaguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Publication date
Application filed by Japan Synthetic Rubber Co Ltd filed Critical Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Priority to JP6634680A priority Critical patent/JPS56164180A/ja
Priority to US06/226,834 priority patent/US4339590A/en
Publication of JPS56164180A publication Critical patent/JPS56164180A/ja
Publication of JPH0135835B2 publication Critical patent/JPH0135835B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D327/00Heterocyclic compounds containing rings having oxygen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は新規な環状イオウ化合物(環状ポリス
ルフイド)に関するものである。詳しくは、本発
明は一般式()で表わされる環状イオウ化合物
において、Rが一般式()であつて、mが2〜
4、nが1〜3である環状イオウ化合物の製造方
法を提供する。 ―(CH2CH2O)―nCH2CH2― () 環状イオウ化合物(イオウが2原子以上)は天
然に多く存在しないが、イソメ(海産動物の一
種)の毒素であるネライストキン、しいたけの香
気成分であるレンチオニン、抗菌ならびに抗カビ
作用を示す赤藻のコンドリアカリフオルニカ中の
1,2,4,6テトラチエパンなどが知られてい
る。環状イオウ化合物は生物活性を持つ化合物の
1つとして注目されている。また、有機工業化学
的立場から見ると、環状イオウ化合物はイオウ単
体の代りの架橋剤、耐候性、耐油性の良好な多硫
化ポリマーのモノマーとして利用できる。 環状イオウ化合物()のRが炭化水素
(CH)からなる物質はすでに知られており、 (1) Davisらの方法〔F.O.Davis and E.M.
Fettes、J.Am.Chem.Soc.、20、2611(1948)〕 (2) Affleckらの方法〔J.G.Affleck and G、
Dougherty、J.Org.Chem.、15、865(1950)〕 (3) Craggらの方法〔R.H.Cragg and A.F.
Weston、Tetrahedron Letters、655(1973)〕 (4) Swanらの方法〔B.Milligam and J.M.
Swan、J.Chem.Soc.、2901(1965)〕 (5) Harppらの方法〔D.N.Harpp、K.Stelion
and T.H.Cham.J.Am.Chem.Soc.、100、1222
(1978);J.A.Moore、J.E.Kelly、D.N.Harpp
and T G.Back、Macromolecules、10、718
(1977)〕 (6) Harppらの方法〔D.N.Harpp and
Alessandro Granata、J.Org.Chem.、44
4144(1979)〕 などの合成法が知られている。 本発明者らはブチルチオトリメチルシランと臭
素の反応によりジブチルジスフイドを高収率で得
ているAbelらの反応〔E.W.Abel and D.A.
Armitage、J.Chem.Soc.、5975(1964)〕また、
トリプロピルチン4―トルイスルフイドと一塩化
イオウの反応によりジ4―トルイルテトラスルフ
イドを高収率で得ているWardellらの反応〔J.L.
Wardell and P.L.Clarke、J.Organometal
Chem.、26、345(1971)〕から、この種のシリル
スルフイド、チンスルフイドの反応性が高いこと
に着目し、環状イオウ化合物の新規合成法につい
て鋭意研究を重ね、環状イオウ化合物が収率よく
得られることを見出し、本発明に到達した。 本発明の新規環状イオウ化合物は、()式で
示されるジチオールと、 HS―(CH2CH2O―)nCH2CH2SH () トリアルキルクロロシランとを反応させて得られ
た反応生成物(―a) の如き、メタルスルフイド、あるいはジチオール
とジアルキルジクロロシランとを反応させて得ら
れた反応生成物(―a)の如きメタルスルフイ
と、ハロゲン、二塩化イオウ、または一塩化イオ
ウとを反応させて合成されることを本発明者らは
発見した。上記反応において、ケイ素に代えてス
ズを用いても同様の反応が起こり、新規環状イオ
ウ化合物を合成できることも本発明者らは発見し
た。 本発明を図解的に化学反応式で示すならば次式
のように示すことができる。 化合物()および()のRは()式で示
されたジオールのRで―(CH2CH2O―)mCH2CH2
―であり、R′およびR″はアルキル基および/ま
たはアリール基で、その代表的なものは、メチ
ル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オク
チル、フエニル、トリル、ナフチルなどである。 またハロゲンとしては臭素、塩素などが使用で
きるが、特に臭素が好ましい。 環状イオウ化合物の収率は製造条件によつて異
なるが、一般的に好ましい合成法はメタルスルフ
イドとしてメタルがケイ素の場合である。メタル
がケイ素の場合は収率が高く、環状イオウ化合物
の分離が容易という特徴を持つ。 本発明の新規環状イオウ化合物はヘキサン、ヘ
プタン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素溶
媒および/または脂環族炭化水素溶媒、またはジ
オキサン、四塩化炭素、ジクロロエチレン、トリ
クレン、テトラヒドロフランなどの極性溶媒中で
合成される。好ましい溶媒はテトラヒドロフラ
ン、四塩化炭素などの極性溶媒である。 反応温度は特に制限されるものではなく、溶媒
の還流温度でも、ドライアイス温度(−75℃)の
ような低温でもよい。 反応物の濃度も特に制限されるものではなく、
任意の濃度で反応できる。 反応生成物が環状イオウ化合物(環状ポリスル
フイド)で、鎖状ポリスルフイドでないことの確
認は紫外線吸収スペクトル(UVスペクトル)分
析、赤外線吸収スペクトル(IRスペクトル)分
析、核磁気共鳴吸収スペクトル(NMRスペクト
ル)分析、質量分析、などで行つた。 UVスペクトルはイオウ―イオウの結合様式が
直鎖状か、側鎖状かの判定に用いた。IRスペク
トルはメタルジスルフイドから環が形成しない場
合に現われるチオールの不在を確認するために用
いた。NMRスペクトルは環構造の―CH2―のH
のシフトが直鎖製造のHのシフトと異なることか
ら、反応生成物が環状イオウ化合物であることの
確認のために用いた。質量分析は反応生成物の分
子量側定に用いた。反応生成物は理論的に求めら
れる環状イオウ化合物の計算された分子量および
元素分析値と比較的よく一致した。 以下に本発明を具体的に実施例で説明する。 実施例 1 本実施例はα,ω―3,6,9―トリオキシウ
ンデカンジチオールとトリメチルクロロシランの
反応を行つて得た化合物()と (Rは―(CH2CH2O―)3CH2CH2―) 二塩化イオウ(SCl2)を反応させて14員環であ
る1,2,3,トリチア―6,9,12トリオキシ
テトラデカン()なる新規環状イオウ化合物が
合成できたことを示すものである。 十分に乾燥、窒素置換された滴下ロートを備え
た200mlの2口フラスコに予じめ金属ナトリウム、
水素化アルミニウムリチウムで処理された無水テ
トラヒドロフランを80ml加えた。 次いで、化合物()を1.72mmol加え、よく
かきまぜ、化合物()のテトラヒドロフラン溶
液を調製した。この溶液に二塩化イオウ1.8mmol
を無水テトラヒドロフラン10mlに溶かした二塩化
イオウ溶液を滴下ロートから滴下して反応を行つ
た。操作は全て窒素雰囲気下で行つた。滴下開始
はフラスコを氷浴に漬け十分に冷却されてから行
い、滴下終了後、氷浴は取りはずし、室温にて24
時間かきまぜた。反応終了後、減圧濃縮にてテト
ラヒドロフランを約70ml回収し、濃縮反応溶液を
液体クロマトグラフイーにかけ分取した。目的と
する1,2,3トリチア―6,9,12トリオキシ
テトラデカンの収率は61%で、その同定は紫外線
吸収スペクトル、赤外線吸収スペクトル、核磁気
共鳴吸収スペクトル、質量分析で行つた。 反応生成物のIRスペクトルを図―1に示した。
原料であるα,ω―3,6,9―トリオキシウン
デカンジチオールのIRスペクトル(図―2)か
ら反応生成物中に―SH(2500cm-1〜2600cm-1の吸
収)が不在であることがわかる。 反応生成物のNMRスペクトルを図―3に示し
た。 環状トリスルフイド化合物 のd炭素に付加したプロトンのケミカルシフト
()はc炭素に付加したプロトンのケミカルシ
フトより高磁場側へ移動している。 鎖状のシリルスルフイド (CH3―)3Si―S―(CH2CH2―O―)
3CH2CH2―S―Si―(CH33 のNMRスペクトルは図―4に示したようにd炭
素に付加したプロトンのケミカルシフト()は
c炭素に付加したプロトンのケミカルシフトより
低磁場側に観察される。 図―3、および図―4より反応生成物は環状イ
オウ化合物であることは明らかである。 質量分析により親ピークは256と求められ、1,
2,3トリチア―6,9,12トリオキシテトラデ
カンの分子量と一致した。 UVスペクトルを図―5に示したが、極大吸収
波長がS2化合物に比べ長波長側にシフトしてお
り、その吸光係数εも大きくなつている。 実施例 2 本実施例は実施例1のジチオールHS―R―SH
のRを―(CH2CH2O―)2CH2CH2―または
CH2CH2OCH2CH2―に置換える外は全て実施例
1と同じ方法にて、11員環である、1,2,3―
トリチア―6,9ジオキシシクロウンデカン
()、または8員環である1,2,3―トリチア
―6―オキシシクロオクタン()が合成できた
ことを示す。
【式】
【式】 結果を次表に示す。
【表】 8員環の環状イオウ化合物のIRスペクトルお
よびNMRスペクトルを図―6および図―7に、
また11員環の環状イオウ化合物のIRスペクトル
およびNMRスペクトルを図―8および図―9に
示す。 また質量分析の結果、8員環の環状化合物の親
ピークは168、11員環の環状化合物の親ピークは
212と求められた。 実施例 3 本実施例は実施例1の二塩化イオウを臭素に置
換える外は全て実施例1と同じ方法にて、13員環
である1,2―ジチア―5,8,11,トリオキシ
シクロトリデカン()が合成できたことを示
す。新規環状イオウ化合物である()は油状で
収率は45%であつた。 そのNMRスペクトルを図―10に示した。 また質量分析による親ピークは224で、1,2
―ジチア―5,8,11トリオキシシクロトリデカ
ンの分子量と一致した。 また実施例1のジチオールのRを―
CH2CH2OCH2CH2―に置換えたものを用い、臭
素と実施例1と同様にして反応させ、7員環であ
る1,2―ジチア―5オキシシクロヘプタン
(XI)を46%の収率で得た。そのNMRスペクト
ルを図―11に示した。また質量分析により親ピ
ークは136と求められた。 実施例 4 本実施例は実施例1のジチオールHS―R―SH
のRを―(CH2CHO―)2CH2CH2―または―(
CH2CH2O―)3CH2CH2―に、また、二塩化イオウ
を一塩化イオウ(S2Cl2)に置換える外は全て実
施例1と同じ方法にて12員環である1,2,3,
4―テトラチア―7,10,ジオキシシクロドデカ
ン(XII)、または15員環である1,2,3,4―
テトラチア―7,10,13トリオキサシクロペンタ
デカン()が合成できたことを示す。
【式】
【式】 結果を次表に示す。
【表】 12員環である化合物(XII)のNMRスペクトル
を図―12に、また15員環である化合物()
のNMRスペクトルを図―13に示す。 質量分析の結果、化合物(XII)の親ピークは
244、また化合物()の親ピークは288であつ
た。 実施例 5 α,ω―3,6,9―トリオキシウンデカンジ
オールとジメチルジクロロシランの反応を行つて
得た化合物()と (Rは―(CH2CH2O―)3CH2CH2―) 一塩化イオウを反応させて15員環である1,2,
3,4―テトラチア―7,10,13,トリオキサシ
クロペンタデカン()を収率70%で得た。 実施例 6 実施例1のトリメチルクロロシランをトリメチ
ルクロロチンに置換えて得た化合物に臭素、二塩
化イオウ、一塩化イオウを反応させて新規環状イ
オウ化合物()、()、()が合成できたこ
とを次表に示す。反応は実施例1の方法と同じ方
法で行つた。
【表】 実施例 7 実施例5で用いた化合物()のケイ素をス
ズに置換した化合物と一塩化イオウを反応させ
て、15員環である1,2,3,4―テトラチア―
7,10,13,トリオキサシクロペンタデカン(
)を収率54%で得た。
【図面の簡単な説明】
図―1は実施例1で製造された1,2,3トリ
チア―6,9,12トリオキシテトラデカンのIR
スペクトルであり、図―3はそのNMRスペクト
ルで、図―5はそのUVスペクトルである。図―
2はα,ω―3,6,9トリオキシウンデカンジ
チオールのIRスペクトル、図―4はα,ω―3,
6,9トリオキシウンデカンビストリメチルシリ
ルスルフイドのNMRスペクトルである。各
NMRスペクトルには標準物質トリメチルシラン
(TMS)を添加してある。図―6は実施例2で製
造された1,2,3―トリチア―6オキシシクロ
オクタンのIRスペクトルであり、図―7はその
NMRスペクトルである。図―8は実施例2で製
造された1,2,3―トリチア―6,9ジオキシ
シクロウンデカンのIRスペクトルであり、図―
9はそのNMRスペクトルである。図―10は実
施例3で製造された1,2―ジチア―5,8,
11,トリオキシシクロトリデカンのNMRスペク
トルである。図―11は実施例3で製造された
1,2―ジチア―5オキシシクロヘプタンの
NMRスペクトルである。図―12は実施例4で
製造された1,2,3,4―テトラチア―7,10
ジオキシシクロドデカンのNMRスペクトルであ
る。図―13は実施例4で製造された1,2,
3,4―テトラチア―7,10,13トリオキシシク
ロペンタデカンのNMRスペクトルである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式()で表される環状イオウ化合物に
    おいて、Rが一般式()である環状イオウ化合
    物を製造するに当たり、 ―(CH2CH2O)n―CH2CH2― () (mは2〜4、nは1〜3) (A) 一般式()または()で表されるメタル
    スルフイドと、 (Rは上記と同じ、R′およびR″はアルキル基
    および/またはアリール基、Mはケイ素または
    スズ) (B)ハロゲン、二塩化イオウ、または一塩化イオウ を反応させる環状イオウ化合物の製造方法。
JP6634680A 1980-05-21 1980-05-21 Cyclic sulfur compound Granted JPS56164180A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6634680A JPS56164180A (en) 1980-05-21 1980-05-21 Cyclic sulfur compound
US06/226,834 US4339590A (en) 1980-05-21 1981-01-21 Cyclic sulfur compounds

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JP6634680A JPS56164180A (en) 1980-05-21 1980-05-21 Cyclic sulfur compound

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JPS56164180A (en) 1981-12-17
US4339590A (en) 1982-07-13

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