JPH0140832B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は中間体の技術的分野に関するものであ
り、特に２―クロル―ベンズチアゾール化合物の
改良された製造法に関するものである。 ２―クロル―ベンズチアゾール化合物は工業的
に重要な中間体であり、これはたとえばベルギー
特許第670434号明細書及びドイツ特許出願公開第
2924712号明細書から公知である。この化合物の
合成は工業的に従来不満足なものである。これら
の公知方法はたとえば工業的実施に於て困難にぶ
つかり、収率が悪いか又は生態学的問題を伴うか
あるいは合成に際して使用される原料がうまく入
手できない。従来公知の提案された合成法は２つ
の原則的に異なる方法に基づく：その一つはベン
ズチアゾール化合物及びその２位がメルカプト―
又はヒドロキシ―基によつて置換された誘導体の
クロル化を経て進行し、もう一方は２―アミノベ
ンズチアゾール化合物をジアゾ化し、得られたジ
アゾニウムクロリドを銅触媒で塩酸媒体中で煮沸
することによるサンドマイヤー反応を経て進行す
る。 上述のクロル化工程の場合、たとえばベンズチ
アゾール化合物及び２―ヒドロキシベンズチアゾ
ール化合物は五塩化リンを用いてのみ２―クロル
―ベンズチアゾール化合物に変えることができる
（Chem.Ber.12，1127（1879）及び13，９（1880）；
J.Chem.Soc.1925，1488；米国特許第1878699号
明細書参照）。２―メルカプトベンズチアゾール
化合物のクロル化のために五塩化リン及び（又
は）オキシ塩化リン（ドイツ特許第516996号明細
書及び米国特許第1878669号明細書参照）、元素状
塩素（J.Am.Chem.Soc.68，1666（1946）、ホスゲ
ン（ドイツ特許第1164413号明細書及び英国特許
第913910号明細書参照）、塩化イオウ（カナダ特
許第321452号明細書及び米国特許第2043948号明
細書参照）、チオニルクロリド（ドイツ特許第
1545663号明細書参照）及びスルフリルクロリド
（米国特許第2469697号明細書、英国特許第646045
明細書、ドイツ特許出願公開第2138829号明細書
参照）が提案されている。これらのクロル化法は
成程著しく妥当な収率で進行するが、その他の欠
点を伴う。例えば使用される原料は大抵の場合入
手しにくい。特にこれが核置換されたベンズチア
ゾール誘導体である場合にそうである；クロル化
剤、たとえば五塩化リン及びホスゲンは極めて大
きい困難性をもつてしか工業的に使用できず、そ
の他のクロル化剤はその高い廃ガス負荷のために
当該方法を経済的に採算のとれないものとする程
の装置に対する投資を必要とする。これに対して
サンドマイヤー反応を経る合成法（Gazz.Chim.
Itsl.92 1221（1962）及び94，372（1964）参照）
は例外なく収率が悪いめに、この方法の工業的実
施は、生態学的により好都合であり、かつ原料の
入手性が良いにもかかわらず、問題とされない。 したがつて一般的に使用可能なそして工業的に
実現されうる、２―クロル―ベンズチアゾール化
合物の改良製造法が著しく重要となる。 今や本発明者は２―ヒドラジノ―ベンズチアゾ
ール化合物とチオニルクロリドとを反応させるこ
とを特徴とする２―クロル―ベンズチアゾール化
合物の製造法を見い出した。 上記の反応は次の式に従つて進行する： （ベンゾール核ａは置換されていてもよい。） この本発明による反応は極めて高い収率で進行
する。反応に際して生じる酸性廃ガスはガス洗浄
を組合わせることにより、たとえば該ガスを先ず
水により、次いで苛性アルカリ溶液、たとえば苛
性ソーダ溶液により洗浄することによつてほとん
ど定量的に工業的に利用できる水性塩酸及びアル
カリ金属重亜硫酸塩溶液に変えることができる。
したがつて酸性廃ガスは排気も廃水も汚染するこ
とはない。 本発明による方法に於てチオニルクロリドを少
なくとも化学量論量で、すなわち２―ヒドラジノ
ベンズチアゾール化合物１モルあたりチオニルク
ロリド２モルで使用する。しかし大抵の場合チオ
ニルクロリドの過剰を使用し、この過剰量には上
限はない。しかし勿論、溶剤を反応媒体として使
用しない場合、経済的配慮から反応混合物がまだ
十分に撹拌可能である程度にこの量を低く保持す
る。したがつて一般に0.1〜2.0モル、好ましくは
0.25〜1.0モル過剰のチオニルクロリドを使用す
る。それ故該反応は好ましくは溶剤の不存在下で
実施することができる。反応媒体として溶剤又は
希釈剤を使用した場合、これは酸化的に進行する
クロル化反応に於ける溶剤又は希釈剤と反応して
はならない。 反応温度は約10℃からチオニルクロリドの沸騰
温度（79℃）又は、場合により、反応媒体として
使用される溶剤又は希釈剤の沸騰温度までの範囲
にあることができる。反応は実際上自発的に進行
する。反応温度は35〜65℃にあるのが好ましい。 本発明による方法は２―ヒドラジノ―ベンズチ
アゾール化合物を、予め約35〜65℃に加熱され、
そして場合により溶剤又は希釈剤が加えられてい
るチオニルクロリド中に撹拌しながら加えるのが
特に有利である。この場合２―ヒドラジノ―ベン
ズチアゾール化合物を同様に適当な溶剤又は希釈
剤中に溶解又は懸濁してもよい。この発熱的に進
行するクロル化反応に於て、遊離する反応熱をた
とえば消散ガスによつて排除することができる。
ヒドラジノ―ベンズチアゾール化合物の導入後、
反応混合物を特に残存する酸性廃ガスを追い出す
ために更に若干時間撹拌することができる。 本発明により製造される２―クロルベンズチア
ゾール化合物の単離は反応混合物の分別蒸留によ
つて行うことができる。この際過剰に使用された
チオニルクロリド及び場合により溶剤又は希釈剤
が最初に留出した後に、クロルベンズチアゾール
化合物が純粋な状態で留出する。反応中に形成さ
れたイオウは―100℃以上の蒸留温度では溶融状
態で―蒸留たまりに残存する。これを常法で後処
理するか又は他の用途に導くことができる。蒸留
できないか又は溶融点の高い２―クロル―ベンズ
チアゾール化合物を製造する場合には過剰のチオ
ニルクロリドを加水分解するために反応混合物を
水中に注入撹拌するのが有利である。本発明によ
る反応を好ましくは溶剤又は希釈剤の不存在下に
実施した場合、水中に沈殿したクロルベンズチア
ゾール化合物を水蒸気蒸留によつて純粋な形で単
離することができる。この場合これは冷却された
留出物から過によつて容易に分離することがで
きる。しかしこの場合加水分解物のイオウ含有沈
殿物を去し、このイオウによつて汚染されたク
ロルベンズチアゾールを直接次の反応に導き他の
最終生成物を得る様に処理することもできる。こ
の方法は、含まれるイオウがクロルベンズチアゾ
ールの所望の後続反応に於て障害とならず、次の
反応のの間に容易にたとえば過によつて分離す
ることができる場合には、採用することができ
る。これはほとんどの後続反応に該当するので、
クロル化混合物のこの後処理可能性は特に有利な
方法である。しかしイオウで汚染され、加水分解
物から得られたクロルベンスチアゾール化合物は
次の様にしてイオウから分離することもできる。
すなわちこの混合物を、場合によりその予めの乾
燥の後冷抽出に導く。この場合クロルベンズチア
ゾール化合物を溶解するが、イオウを全く又は極
めて少量でしか溶解しない溶剤を使用する。この
様な溶剤はたとえばアセトン、アルカノール、塩
素化脂肪族化合物、ベンゾール、ジアルキルベン
ゾール及びハロゲンベンゾールである。得られた
抽出物から２―クロル―ベンズチアゾール化合物
を抽出溶剤の蒸発によつて純粋な形で得ることが
できる。 本発明によるクロル化反応に於て溶剤又は希釈
剤を併用する場合、反応の終了後不溶のイオウを
反応混合物から過によつて分離することができ
る。反応混合物は溶剤又は希釈剤を使用した場合
にも上述の加水分解にゆだねることができる。こ
の場合澄明に過した後二相混合物が得られ、こ
れから２―クロル―ベンズチアゾール化合物溶液
を分離し、ついで溶剤を留去して該化合物を単離
する。場合によりこの純粋な２―クロル―ベンズ
チアゾール化合物の有機溶液を直接２―クロル―
ベンズチアゾール化合物の次の処理の所望の後続
反応に使用することも好ましい。 原料として使用される２―ヒドラジノベンズチ
アゾール化合物は高収率で、たとえば米国特許第
3937714号明細書の記載に従つて製造することが
できる。このために使用される２―アミノ―ベン
ズチアゾール化合物は容易に入手でき、ドイツ特
許第2801991号明細書の記載に従つて極めて高収
率で特に有利に合成することができる。したがつ
て本発明による方法は容易に入手できかつ高収率
で得られる原料から出発し、それ自体で極めて高
い、そしてある場合には定量的な収率を生ずる。
本発明による製造された化合物は高純度で得られ
る。更に本発明による方法は簡単な方法で工業的
にかつ生態学的に困難な処理なしに実施できるの
で、総じて工業上問題なく実施できる、２―クロ
ル―ベンズチアゾール化合物を製造するための新
規な合成法である。 本発明による方法は下記一般式(1) 〔式中R₁及びR₂は相互に同一か又は相異つて
おり、夫々水素原子、アルキル基、好ましくは低
級アルキル基、アルコキシ基、好ましくは低級ア
ルコキシ基、ハロゲン原子、好ましくはフルオル
―又はクロル―原子、アミノ基―これは低級アル
キル基及び（又は）フエニル基によつて置換され
ていてもよい―、カルボキシ基、カルボン酸アル
キルエステル基、好ましくは低級カルボン酸アル
キルエステル基、カルボン酸フエニルエステル
基、トリフルオルメチル基、シアン基、場合によ
り低級アルキル基及び（又は）フエニル基によつ
て置換されたカルバモイル基、アリール基、好ま
しくは場合により置換されたフエニル基、アシル
基、アシルアミノ基又はニトロ基を示し、この際
“アシル”とは好ましくは安息香酸の又は低級脂
肪族カルボン酸のアシル残基を意味する。〕 で表わされる２―クロル―ベンズチアゾール化合
物を製造するのに特に有用である。この好ましい
一般式(1)なる化合物を製造するために一般式(2) （式中R₁及びR₂は上述の意味を有する。） で表わされる対応する２―ヒドラジノ―ベンズチ
アゾール化合物から出発する。 ２―ヒドラジノ―ベンズチアゾール化合物―た
とえば一般式(2)に相当し、この化合物に於てベン
ゾール核はチオニルクロリドに対して反応しうる
カルボニル基を有する置換基、たとえばカルボキ
シ基又はカルボン酸エステル基を有する―から出
発した場合、付加的に対応するカルボン酸クロリ
ド基が新しい置換基としてベンゾール核中に得ら
れる。同様に置換基としてのカルバモイル基はチ
オニルクロリドによつてシアン基に変えられる。
ベンゾール核が非置換のアミノ基によつて置換さ
れている場合、これはチオニルクロリドにより中
間段階でチオニルアミノ基に変えられるが、しか
し遊離のアミノ基は加水分解性後処理で再形成さ
れることができる。 本発明による方法は特に一般式(1)に於て、R₁
及びR₂が相互に同一か又は相異り、夫々水素原
子、低級アルキル基、たとえばメチル―又はエチ
ル―基、低級アルコキシ基、たとえばメトキシ―
又はエトキシ―基、ハロゲン原子、たとえば好ま
しくはクロル原子、ニトロ基、シアン―又はアミ
ノ―基を意味する化合物を製造するのに有利であ
る。但しこの際一般式(2)に於てR₁及R₂が上記の
意味を有する、一般式(2)なる化合物から出発す
る。 次の例は本発明を説明するためのものである。
他に明記しない限り部は重量部、パーセントの記
載は重量パーセントである。重量部と容量部の関
係はキログラムとリツトルの関係である。 例 １ ３時間かけて２―ヒドラジノベンズチアゾール
82.5部を均一に撹拌しながら55℃の温度のチオニ
ルクロリド166.6部中に加える。消散する酸性ガ
スを２コの前後して接続した吸収装置（洗浄ビ
ン）中で吸収させる。この第一装置は水540部で、
第二装置は10％苛性ソーダ水溶液1040部で満たさ
れている。２―ヒドラジノ―ベンズチアゾールを
導入している間、55℃のクロル化温度を外部加熱
器による僅かな加熱によつて保持する。その後反
応混合物を30分間55℃で更に撹拌する。次いで常
圧で場合によりまだ存在するチオニルクロリド
（10−20部）を留去し、ついで反応混合物を減圧
下蒸留する。13.5ミリバールで127℃の沸騰温度
で留出物77.5部が得られる。これは分析上かつク
ロマトグラフイーで純粋な２―クロル―ベンズチ
アゾールである。従つて収率は理論値の91.5％に
相当する。 吸収装置（洗浄ビン）は反応の後に約20％塩酸
水溶液730部又は塩化ナトリウム不含の約23％重
亜硫酸ナトリウム水溶液1210部を含有する。蒸留
残留物（約20部）は溶融状態で除かれ、常法で処
置することができる。 例 ２ 例１に於ける２―ヒドラジノベンズチアゾール
の代りに５―メチル―２―ヒドラジノ―ベンズチ
アゾール98.5部を原料として使用した他は、例１
に準じて処理する。 反応の終了後、反応混合物をテトラクロルメタ
ン200部で希釈し、析出したイオウ（16.5部）を
過して分離し、液を分別蒸留する。溶剤及び
少量のチオニルクロリドを常圧で留去した後、
132℃及び13.5ミリバールで５―メチル―２―ク
ロル―ベンズチアゾールが理論値の94.9％の収率
で得られる。この生成物は分析上純粋で、42℃の
融点を有する。 テトラクロルメタンをジクロルメタン又はトル
オールに代え、その他はここに記載した方法で処
理した場合、５―メチル―２―クロルベンズチア
ゾールが同一の良好な収率及び純度で得られる。 例 ３ ７―メチル―２―ヒドラジノ―ベンズチアゾー
ル89.5部とチオニルクロリド142.8部とを反応さ
せ、反応温度を45℃に選んだ他は例１に於て示し
たクロル化処理方法で処理する。 反応の終了後、反応混合物を冷水500部中に流
入し、その中で過剰のチオニルクロリドを加水分
解する。加水分解物を苛性ソーダ溶液を用いて７
のPH―値に調整し、次いで水蒸気蒸留を行う。２
相の留出物が得られ、その下相の有機層は分析上
純粋な７―メチル―２―クロルベンズチアゾール
である。得られた量は理論値の91.5％の収率に相
当する。この生成物は＋1.5℃の凝固点を示し、
1.3ミリバールで95℃の凝縮温度で分解せずに蒸
留される。 例 ４ ６―クロル―２―ヒドラジノベンズチアゾール
199.5部を例１に記載した処理方法に従つて65℃
の反応温度でチオニルクロリド357部と反応させ
る。反応の終了後、反応混合物を冷水1500部中に
流入する。加水分解後、析出した沈殿物を取
し、80℃で乾燥する。生成物214部が得られ、こ
れはクロマトグラフイーによつて確認できる様に
イオウの他には所望の２，６―ジクロル―ベンズ
チアゾールのみを含有し、したがつて有機不純物
を含有しない。この生成物はこの２―クロルベン
ズチアゾール―誘導体を次の処理のために使用す
ることができるほとんどの後続反応に、たとえば
２位の塩素とアミン、アルコール、フエノール、
メルカプタン又はヒドラジンとの反応に更に精製
することなしに使用することができる。というの
はこの生成物中に含まれるイオウはこの反応を妨
害せず、反応工程中たとえば澄明過して容易に
分離することができるからである。 純粋な２，６―ジクロルベンズチアゾールを単
離するために上記により得られた反応生成物を好
ましくは予め乾燥せずにアセトン1000部と共に撹
拌する。不溶のイオウを去し、アセトン液に
水3000部をを加えるか又は該液を蒸発させる。
水を加える場合は２，６―ジクロルベンズチアゾ
ールが沈殿し、取することができる。双子の場
合に２，６―ジクロルベンズチアゾール（融点99
℃）180.5部が得られる。これは理論値の88.5％
に相当する。 アセトンを対応する量のエタノールに代え、そ
の他はここに記載した方法で操作した場合、２，
６―ジクロルベンズチアゾールが実際上同一の高
収率でかつ同一の良好な純度で得られる。 例 ５ ４―ニトロ―２―ヒドラジノ―ベンズチアゾー
ル105部及びクロルベンゾール350部から成る混合
物を撹拌下80℃に加熱する。この混合物に４時間
以内でチオニルクロリド130部を滴下する。酸性
廃ガスを例１の記載に従つて吸収する。チオニル
クロリドの添加後、更に１時間90〜95℃で撹拌
し、次いで更に30分間120℃で撹拌して、未反応
のチオニルクロリドの残分を除く。このチオニル
クロリドは吸収装置中で加水分解され、吸収され
る。次いで反応混合物を10℃の温度に冷却し、沈
殿したイオウを分離し、クロルベンゾール性液
を水蒸気蒸留にゆだねる。この際クロルベンゾー
ルのみが移行する。蒸留のたまりを冷却後過
し、過残渣を水洗し、乾燥する。 融点169℃の４―ニトロ―２―クロルベンズチ
アゾール98.7部が得られ、これは理論値の92.0％
に相当する。 クロルベンゾールを同量の工業用キシロール混
合物に代えた場合、同一の結果が得られる。 例 ６ ２―ヒドラジノベンズチアゾール―５―カルボ
ン酸20.9部をテトラクロルエタン80部と撹拌し、
50℃に加熱する。この温度で２時間以内でチオニ
ルクロリド40部を滴下する（酸性廃ガスを例１の
記載に従つて吸収させる）。次いで更に２時間70
℃で、次いで２時間還流下に撹拌し、次いで反応
混合物を０℃に冷却する。イオウを去し、液
を減圧下30部まで濃縮する。次いで石油エーテル
120部を加えると、これから２―クロル―ベンズ
チアゾール―５―カルボン酸クロリドが無色の針
状晶となつて析出する。これを吸引取し、石油
エーテルで洗浄し、乾燥する。融点131℃を有す
る化合物19.9部が得られ、これは理論値の85.9％
に相当する。 例 ７ ５―アミノ―２―ヒドラジノ―ベンズチアゾー
ル36.0部を例１の処理記載に従つて、しかし35〜
40℃の反応温度を使用してチオニルクロリド95.0
部と反応させる。次いで得られた２―クロルベン
ズチアゾール―５―チオニルアミンの溶融物を水
350部中に注ぎ、その中で加水分解する。１時間
25〜30℃で撹拌し、酸性溶液から活性炭２部の添
加後沈殿したイオウを分離し、液を撹拌下苛性
ソーダ溶液の滴下によつて８〜8.5のPH―値に調
整する。この場合無色の５―アミノ―２―クロル
―ベンズチアゾールが沈殿する。これを取し、
水洗し、乾燥する。これは分析上純粋であり、
147〜148℃の融点を有し、理論値の82.0％に相当
する30.3部の収量で得られる。 例 ８ ２―ヒドラジノ―ベンズチアゾール―６―カル
ボンアミド20.8部を３時間かけて均一に撹拌しな
がら熱いチオニルクロリド50部中に加え、この反
応を還流温度で行う。次いで得られた反応混合物
を更に３時間還流下に撹拌し、次いで水100部及
びベンゾール100部から成る混合物中に流入し、
その中で１時間撹拌する。沈殿したイオウを活性
炭１部の添加後去する。２相の液からベンゾ
ール相を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥する。次
いでベンゾールを減圧下に留去する。残留物とし
て融点73℃の６―シアン―２―クロル―ベズチア
ゾール17.5部（理論値の90.0％に相当する。）が
得られる。 ここでベンゾールをクロロホルムに代えた場
合、同一の結果が得られる。 例 ９〜28 ２―クロルベンズチアゾール化合物を製造する
ための本発明による方法で、たとえば上述の実施
例１〜５に記載したのと同様な方法で処理し、こ
の際下記の表例中に示した置換基R₁及びR₂を有
する１般式(2)なる２―ヒドラジノ―ベンズチアゾ
ール化合物から出発した場合、表例中に示された
収率及び融点又は沸点を有し、同じく表例中に示
した置換基R₁及びR₂を有する一般式(1)なる対応
する２―クロル―ベンズチアゾール化合物が得ら
れる。 【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ２―ヒドラジノ―ベンズチアゾール化合物と
   チオニルクロリドとを反応させることを特徴とす
   る２―クロル―ベンズチアゾール化合物の製造方
   法。