JPH02169561A - 3‐トリフルオロメチルベンゼンスルホニルクロリド類の製造方法 - Google Patents

3‐トリフルオロメチルベンゼンスルホニルクロリド類の製造方法

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JPH02169561A
JPH02169561A JP32344988A JP32344988A JPH02169561A JP H02169561 A JPH02169561 A JP H02169561A JP 32344988 A JP32344988 A JP 32344988A JP 32344988 A JP32344988 A JP 32344988A JP H02169561 A JPH02169561 A JP H02169561A
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梅本 光政
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浦 雅章
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 C産業上の利用分野〕 本発明は式(n) 〔式(n)中、XおよびYはそれぞれ水素原子またはハ
ロゲン原子を表す、〕 〔式(n)中、XおよびYはそれぞれ水素原子またはハ
ロゲン原子を表す、〕 で示される3−トリフルオロメチルベンゼンスルホニル
クロリド類の製造方法に関する。
3−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルクロリド類
は、農薬、医薬あるいは染料等の中間原料として有用な
化合物である。
〔従来の技術〕
従来、ペンゾトリフルオリド類のような、ベンゼン環に
トリフルオロメチル基を有する化合物のクロルスルホン
酸でのクロルスルホニル化反応では、トリフルオロメチ
ル基が分解し、式(I)(式(n[)中、XおよびYは
それぞれ水素原子またはハロゲン原子を表す、] で示される副生成物が生成し、収率が低くなることが知
られている。
そのため、ベンゼン環にトリフルオロメチル基を有する
ペンゾトリフルオリド類のクロルスルホニル化反応にお
いては、発煙硫酸下、クロルスルホン酸を用いて反応を
行い、反応終了後反応液を氷水中に注加することにより
、得られた有機層を有機溶媒で抽出し、実施されている
例えば、英国特許1258557号公報では、発煙硫酸
及びクロルスルホン酸との混合液中に、−50〜80°
Cで原料のペンゾトリフルオリド類を滴下しながら反応
させた後、大量の氷水中に反応液を注加し、過剰の発煙
硫酸およびクロルスルホン酸を分解した後に有機溶媒で
抽出を行う方法が開示されている。
しかしながら、該英国特許の方法では、目的生成物の3
−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルクロリド類が
、60〜70%の低収率でしか得られず、また、例えば
式(rV) で示されるジフェニルスルホン類の副生成物が約10%
も副生じてくることがわかった。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明者らは、前記英国特許の改良方法として、特開昭
63−104952号公報には、ペンゾトリフルオリド
類のスルホン化では発煙硫酸を用いて、特定温度範囲で
反応を行い、引続きクロルスルホン酸を特定の温度範囲
で添加し、クロルスルホニルイヒ反応を行い、反応終了
後、反応液を氷水中に注加し目的化合物を得ている。該
公報の方法によりジフェニルスルホン類の副生は、1%
未満となり、また収率も向上した。
しかしながら、該反応は例えば反応式(V)、で示され
るような平衡反応であることが知られており、反応系中
に硫酸分が少ない方が平衡は右側へ傾き、目的生成物が
収率よく得られていることがわかった。
該特開昭方法では、80〜85%と収率は向上している
ものの、ペンゾトリフルオリド類をまず、発煙硫酸でス
ルホン化を行っているため、クロルスルホン酸を添加し
た時点ですでに硫酸分が存在することになり、反応式(
V)で示される平衡反応は右側へ傾き難くなっている。
また、この際、用いる発煙硫酸の使用量は、導入するヘ
ンヅトリフルオリド類に対し、三酸イオウ換算で1.0
〜2.0倍モルを用い、これ以下の使用量では、トリフ
ルオロメチル基の安定化のために好ましくないため、硫
酸分の削減は考え難い。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、前記特開昭63−104952号公報記
載の方法のような、発煙硫酸でまずスルホン化を行った
後、引続きクロルスルホン酸を用いて、クロルスルホニ
ル化反応を行う方法ではなく、ペンゾトリフルオリド類
を二酸化イオウでスルホン化し、単層した後、得られる
3−トリフルオロベンゼンスルホン酸類またはスルホン
酸塩類に、塩素化剤を用いてクロルスルホニル化する、
特にハロゲンで核置換されたハロゲノベンシトリフルオ
ロスルホニルクロリド類の工業的製造方法を鋭意検討し
た。
その結果、式(III) 〔式(I[I)中、XおよびYはそれぞれ水素原子また
はハロゲン原子を表す。〕で示される、トリフルオロメ
チル基が分解してできるクロルカルボニルベンゼン類は
、使用するペンゾトリフルリイド類がスルホン化を受け
、ひとたび3−トリフルオロベンゼンスルホン酸類にな
ると、通常、スルホン酸類のクロルスルホニル化剤とし
て用いられる、いかなる塩素化剤を用いても、ある特定
温度の範囲では生成せず、その他の副生成物も抑制でき
、目的化合物である3トリフルオロメチルベンゼンスル
ホニルクロリドが収率良く得られることがわかった。
、さらに、通常、芳香族化合物を三酸化イオウでスルホ
ン化を行う場合には、多量のジフェニルスルホンが副生
ずるため、スルホン抑制剤、例えばピリジン、脂肪酸、
有機過酸化物、酸無水物等、を加え、反応性を緩和し反
応させているが、ペンゾトフルオリド類の場合、ある特
定温度の範囲においてジフェニルスルホンの副生、およ
び過反応によって生じる、ジスルホン化物の副生を抑制
できることがわかった。
本発明はこれらの知見に基づき完成されたものである。
本発明は式(I) 〔式(I)中、XおよびYはそれぞれ水素原子またはハ
ロゲン原子を表す。〕 で示されるペンゾトリフルオリド類を二酸化イオウでス
ルホン化後、3−トリフルオロメチルヘンゼンスルホン
酸またはスルホン酸塩として単離した後に塩素化剤を反
応させることを特徴とする、式(n) 〔式(n)中、X、Yはそれぞれ水素原子またはハロゲ
ン原子を表す〕で示される3−トリフルオロメチルベン
ゼンスルホニルクロリド類の製造方法である。
本発明方法において、二酸化イオウとしては発煙硫酸を
用いても構わない。
また、クロルスルホニル化するスルホン酸類の形態は、
スルホン酸塩またはスルホン酸でも構わないが、金属塩
として塩析で得られるスルホン酸塩の方が収率上好まし
い。
本発明の一般的実施態様を示すと以下の通りである。
発煙硫酸をベンゾトリフルオリド類に対し、二酸化イオ
ウ換算で等モル以上、好ましくは1.2〜3.0モル倍
となるように装入し、20〜80゛Cに温度を維持しな
がら、ペンゾトリフルオリド類を0.5〜3時間かけて
滴下装入し、滴下終了後、同温度にて攪拌を行いスルホ
ン化反応を終了する。
二酸化イオウの使用量は、等モル以下では未反応のペン
ゾトリフルオリド類が残ること、また、3.0モル倍以
上使用した場合には、該スルホン酸または該スルホン酸
塩の結晶が析出し難く、収率が低下するので好ましくな
い。
また、使用する発煙硫酸の濃度は、20%以上が好まし
く、それ未満の場合には硫酸分が多くなり該スルホン酸
類の収率が低下する。
さらに、ペンゾトリフルオリド類の滴下装入時、および
滴下終了後の熟成時の反応温度は20°C以上80°C
以下が好ましい、20°C以下ではジフェニルスルホン
類が副生し易くなり、また80°C以上では、ペンシト
リフルオライド類のジスルホン化物などの副生が認めら
れ好ましくない。
このようにして所定時間保温攪拌することによって得ら
れたスルホン化反応液を、アルカ′、I土類金属塩また
はアルカリ金属塩の飽和水溶液、好ましくは、塩化ナト
リウム、塩化カリウム、酢酸カリウム、または塩化カル
シウム、などの飽和水溶液に、使用した原料のペンシト
リフルオライド類に対し、金属イオンとして等モル以上
含む飽和水溶?f1.量に江別する。
塩析してきた3−トリフルオロメチルスルホン酸塩を濾
過器などを用いて濾別し、得られた結晶を乾燥させたの
ち、塩素化剤として、五塩化リン、オキシ塩化リン、塩
化チオニルまたはクロルスルホン酸を、3−トリフルオ
ロメチルスルホン酸塩に対し、1.0〜3.0モル倍、
好ましくは、1.1〜2.0モル倍用い、10〜80℃
、好ましくは20〜60°Cで混合し、クロルスルホニ
ル化反応を行う。
さらに同温度にて1〜5時間保温攪拌しクロルスルホニ
ル化反応を完結する。
反応温度が10’C以下では反応速度が遅く、また80
°C以上では副反応が発生し易くなり、ジスルホン酸類
等の副生を伴うので好ましくない。
また、クロルスルホニル化反応の際、3−トリフルオロ
メチルスルホン#I類または、スルホン酸塩類を不活性
溶媒中に装入し、塩素化剤を滴下添加しても構わない。
反応終了後は、反応液を水中に注加し、過剰の塩素化剤
を分解し、水層から分離した有機層を有機溶媒等で抽出
した後、少量の水で水洗し乾燥剤等で乾燥させ、減圧上
有機溶媒を留去して目的生成物の3−トリフルオロメチ
ルベンゼンスルホニルクロリド類を得る。
本発明はこのようにして、4oクロル−3−トリフルオ
ロメチルベンゼンスルホニルクロリド、4−ブロモ−3
−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルクロリド、2
−クロル−5−トリフルオロメチルベンゼンスルホニル
クロリド、2−ブロモ−5−トリフルオロメチルベンゼ
ンスルホニルクロリド、3−トリフルオロメチルベンゼ
ンスルホニルクロリドなどの製造方法に適用できるが、
特に3−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルクロリ
ド、4−クロル3−トリフルオロメチルベンゼンスルホ
ニルクロリド、2−クロル−5−トリフルオロメチルベ
ンゼンスルホニルクロリドの製造方法として好ましい方
法である。
〔実施例〕
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を更に具体的に
説明する。
実施例1 30%発煙硫酸54d (三酸化イオウとしての量0.
4モル)を200 d四ツロフラスコに装入し、40°
Cに保ちながら、ペンゾトリフルオリド43.8g(0
,3モル)を1時間を要し滴下した。同温度で2時間保
温攪拌を行った。この反応液を塩化ナトリウム飽和水溶
液200 mに注加し、塩析してきた3−トリフルオロ
メチルベンゼンスルホン酸ナトリウムをガラスフィルタ
ーを用いて濾別した。
得られた結晶を減圧上乾燥を行い、この結晶を200 
dの四ツロフフラスコにまえもって装入しである61.
3g(0,4モル)のオキシ塩化リン中に20°Cで添
加し、40°Cでさらに2時間保温攪拌を行った。
反応終了後、200Idの冷水中に反応液を滴下添加し
、得られた有機層をクロロホルム100 dで3回抽出
を行い、さらにクロロホルム層を水200 telで水
洗した後、塩化カルシウムで乾燥させ、減圧上溶媒を留
去した後、3−トリフルオロメチルベンゼンスルホニル
クロリド45.4g(純度99.7z、収率92.6χ
)を得た。
実施例2 二酸化イオウ32g(0,4モル)を、200 dの四
ツロフラスコに装入し、液温を20’Cに保ちながら、
2−クロルベンゾトリフルオリド36.1g(0,2モ
ル)を1時間をかけ滴下したのち、40゛Cで保温攪拌
を行った0反応終了後、ガラスフィルターで濾過し、4
−クロル−3−トリフルオロメチルスルホン酸を得、こ
れを四塩化炭素200 mに溶解し、500dの四つロ
フラスコに装入する。この溶液に80°Cを超えないよ
うに塩化チオニル35.7g(0,3モル)を加え、滴
下終了後60°Cで2時間保温攪拌を行い、反応を終了
させた。
反応液を500 tslの冷水中に注加し、過剰の塩化
チオニルを分解した後、分離した有機層を四塩化炭素1
00 dで2回抽出操作を行い、得られた四塩化炭素層
を、水300 dで3回水洗を行った。
塩化カルシウムで四塩化炭素層を乾燥後、減圧下、溶媒
を留去し、4−クロル−3−トリフルオロメチルベンゼ
ンスルホニルクロリド50.6g(純度99.7X 。
収率90.2χ)を得た。
比較例1 601発煙硫酸40111(三酸化イオウとしての量0
.6モル)を300 、d四ツロフラスコに装入し6.
40゛Cを保ちなから2−クロルベンゾトリフルオリド
72.2g(0,4モル)を1時間を要し滴下添加し、
さらに60°Cにて1時間保温攪拌を行った。
次に、クロルスルホン酸134m1(2,0モル)を6
0℃を保ちながら添加を行い、同温度にて2時間保温攪
拌を行った。
反応終了後、500.の氷中に反応液を滴下添加し、得
られた有機層をクロロホルム200 dで3回抽出を行
い、さらにこのクロロホルム抽出層を水500dで2回
洗浄した後、塩化カルシウムで乾燥し、減圧下、溶媒を
留去して4−クロル−3−トリフルオロメチルベンゼン
スルホニルクロリド90.9g(K度99.4N 、収
率81.OX)を得た。
副成分であるジフェニルスルホンの含有量は0゜4χで
あった。
比較例2 60℃発埋硫酸20d (二酸化イオウとしての量0.
3モル)を200 d四ツロフラスコに装入し、さらに
クロルスルホン酸67d(I,0モル)を15°C以下
に保持し1時間を要し滴下添加を行った。ざらに0℃ま
で冷却後、ペンゾトリフルオリド29.2g(0,2モ
ル)を2時間を要し滴下添加した後、5〜10“Cの温
度を保ちながら2時間攪拌を行った。
反応終了後、反応液を500gの水中に1時間をかけ滴
下添加を行い、得られた有機層を塩化メチレン200 
mで4回抽出した後、さらに塩化メチレン層を水500
 dで洗浄し、塩化カルシウムで乾燥させ、減圧下、溶
媒を留去し、3−トリフルオロメチルベンゼンスルホニ
ルクロリド35.1g(純度90.3χ、収率65.1
χ)を得た。また副生成物のジフェニルスルホンの含有
量は9,2χであった。
〔発明の効果〕
本発明を実施することにより、副生物のジフェニルスル
ホン類、ジスルホン化物類等の生成の抑制により、高純
度且つ、高収率で目的化合物を得ることができる。
特許出願人 三井東圧化学株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) 〔式( I )中、XおよびYはそれぞれ水素原子または
    ハロゲン原子を表す。〕 で示されるベンゾトリフルオリド類を三酸化イオウでス
    ルホン化後、3−トリフルオロメチルベンゼンスルホン
    酸またはスルホン酸塩として単離した後に塩素化剤と反
    応させることを特徴とする、式(II) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) 〔式(II)中、XおよびYはそれぞれ水素原子またはハ
    ロゲン原子を表す。〕 で示される3−トリフルオロメチルベンゼンスルホニル
    クロリド類の製造方法 2、スルホン化反応を20〜80℃で行う請求項1記載
    の製造方法。 3、3−トリフルオロメチルベンゼンスルホン酸をアル
    カリ金属塩、アルカリ土類金属塩として単離した後、塩
    素化剤と反応させる請求項1記載の製造方法。 4、塩素化剤が、塩化チオニル、オキシ塩化リン、クロ
    ルスルホン酸、五塩化リンである請求項1記載の製造方
    法。 5、クロルスルホニル化反応を、10〜80℃で行う請
    求項1記載の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003064380A1 (en) * 2002-01-29 2003-08-07 Otsuka Chemical Co., Ltd. Process for production of trifluoromethylbenzenesulfonyl chlorides
DE10340830A1 (de) * 2003-09-04 2005-04-07 Schülke & Mayr GmbH Verbesserte mikrobizide Zusammensetzung auf Basis von Formaldehyd-Depotverbindungen und Antioxidantien
CN102336689A (zh) * 2011-08-29 2012-02-01 天津市筠凯化工科技有限公司 4-氯-3-(三氟甲基)苯磺酰氯的制备及其精制方法
CN104341326A (zh) * 2013-08-08 2015-02-11 天津诺维康生物技术有限公司 2-取代基-6-三氟甲基苯磺酰氯的制备方法

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