JPH08143532A - 芳香族またはヘテロ芳香族硫黄化合物の製造方法 - Google Patents
芳香族またはヘテロ芳香族硫黄化合物の製造方法Info
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Abstract
メチルスルフィドまたはヘテロ芳香族ハロゲン化メチル
スルフィドを加水分解して一般式(2)で表わされる芳
香族チオールまたはヘテロ芳香族チオールを製造する。 【化1】 (式中、Arは任意の置換基を有する芳香環またはヘテ
ロ芳香環を、Xはハロゲン原子を、mは1〜3の整数
を、nは1または2を表わす。) 【効果】 工業的に安価にかつ容易に芳香族またはヘテ
ロ芳香族チオールが得られる。
Description
香族チオールおよびジスルフィド、また、これらの原料
となる芳香族またはヘテロ芳香族ハロゲン化メチルスル
フィドの新規な製造方法に関する。芳香族またはヘテロ
芳香族チオールおよびジスルフィドは、医薬、農薬、機
能性材料などの種々の用途に用いられている有用な化合
物である。
ルおよびジスルフィドの製造方法に関しては、多くの方
法が知られているが、アルキルスルフィドを切断して芳
香族またはヘテロ芳香族チオールを製造する方法として
は、下記の3つの方法に分類される。
チルホスホリックトリアミド(略称HMPA)溶媒中で
アルキルチオラートと反応させる方法 (Tetrahedron Letters 21 3
099(1980)) (Synthesis Communications
478(1982))
モニア中で金属ナトリウムと反応させる方法 (Org.Synth.Coll.Vol.5 419
(1973)) (J.Am.Chem.Soc.81 4939(19
59))
類により酸化した後、トリフルオロ酢酸と反応させ、さ
らにトリエチルアミンを作用させる方法 (Tetrahedron Letters 25 1
753(1984))
公知の方法は、工業的に実施するうえにおいて、次のよ
うな欠点がある。
かつ高価であるばかりか、反応試剤として用いるナトリ
ウムメルカプチドは、非水系での取り扱いが困難であ
る。また、副生するジアルキルスルフィドの処理が問題
となる。の方法は、取り扱い上、危険性が高く、高価
な金属ナトリウムを用いること、収率が低いことから、
工業的に容易に実施し難い。の方法は、反応工程が長
く、また、反応試剤として、高価で危険性の高い過安息
香酸やトリフルオロ酢酸などを用いる必要がある。
による芳香族またはヘテロ芳香族チオールの製造におい
ては、公知のいずれの方法も工業的に満足できるもので
はない。
を排除して、工業的に安価にかつ容易に芳香族またはヘ
テロ芳香族チオールおよびジスルフィドを製造する方法
を提供すべく、アルキルスルフィドの開裂反応を鋭意検
討した。
族またはヘテロ芳香族ハロゲン化メチルスルフィドは、
容易に加水分解され、対応する一般式(2)で表わされ
る芳香族またはヘテロ芳香族チオールが高収率で得られ
ることを見出し、本発明に至った。すなわち、請求項1
の発明は、下記のように、一般式(1)で表わされる芳
香族またはヘテロ芳香族ハロゲン化メチルスルフィドを
加水分解することを特徴とする一般式(2)で表わされ
る芳香族またはヘテロ芳香族チオールの製造方法であ
る。
ロ芳香環を、Xはハロゲン原子を、mは1〜3の整数
を、nは1または2を表わす。)
フィドになることから、上記反応後に酸化工程を加える
と、対応するジスルフィドが得られる。すなわち、請求
項2の発明は、下記のように、一般式(1)で表わされ
る芳香族またはヘテロ芳香族ハロゲン化メチルスルフィ
ドを加水分解し、さらに酸化することを特徴とする一般
式(3)で表わされる芳香族またはヘテロ芳香族ジスル
フィドの製造方法である。
ロ芳香環を、Xはハロゲン原子を、mは1〜3の整数
を、nは1または2を表わす。)
る。
テロ芳香族ハロゲン化メチルスルフィドを加水分解する
ことにより、高収率で、目的の一般式(2)で表わされ
る芳香族またはヘテロ芳香族チオールが得られる。
ヘテロ芳香環は、特に限定されるものではなく、任意の
置換基を有する広範囲の芳香環またはヘテロ芳香環を意
味する。この芳香環またはヘテロ芳香環としては、例え
ば、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピラゾー
ル環、ピラジン環、トリアゾール環、オキサゾール環、
イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール
環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、フラン環、ベ
ンゾフラン環、ピロール環、インドール環等を挙げるこ
とができる。
シアノ基、ホルミル基、アミノ基、カルボキシル基また
はそのエステル基、カルバモイル基、アルキルカルボニ
ル基、ニトロ基、スルホン酸基、アルキル基、アルコキ
シル基、水酸基、置換フェニルチオ基等を挙げることが
できる。
テロ芳香族ハロゲン化メチルスルフィドのXはCl、B
rまたはIを、mは1、2または3を表わすが、XはC
lが好ましい。また、加水分解を円滑に進行させるた
め、mは2、3またはそれらの混合物が好ましい。
により進行し、目的とする一般式(2)で表わされる芳
香族またはヘテロ芳香族チオールに導くことができる。
この加水分解反応は、酸の存在下に行なうと、円滑に反
応が進行する。酸としては、特に限定されるものではな
いが、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等の鉱酸が経済的に用
いられる。塩酸、硫酸が特に好ましい。酸の使用量は、
通常、一般式(1)で表わされるハロゲン化メチルスル
フィドに対し、0.01〜1倍重量で充分である。
を添加すると、加水分解反応がさらに円滑に進行する。
低級アルコールとしては、メタノール、エタノール、イ
ソプロパノール、n−プロパノール、イソブタノール、
n−ブタノール、sec−ブタノール等を挙げることが
できる。中でも、メタノールが経済性の点より好まし
い。アルコールの使用量は、特に限定されるものではな
いが、通常、一般式(1)で表わされるハロゲン化メチ
ルスルフィドに対して0.5〜10倍重量である。
溶媒反応も可能であるが、例えば、ヘキサン、シクロヘ
キサン、ヘプタン等の炭化水素類、ジクロロエタン、ジ
クロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素
類、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、
ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等の芳香族炭化
水素類を挙げることができる。溶媒を用いる場合、その
使用量は、特に限定されるものではないが、通常、一般
式(1)で表わされるハロゲン化メチルスルフィドに対
して0.1〜10倍重量である。
ましくは約50〜90℃の範囲である。反応温度が低す
ぎると反応速度が遅く、逆に高すぎると副反応が起こり
収率低下の原因となる。反応時間は、通常、約1〜10
時間の範囲である。
ロ芳香族チオールは、常法の蒸留、晶析により単離する
ことができる。
族チオールとしては、いくつもの化合物があるが、例え
ば、チオフェノール、4−クロロチオフェノール、2−
クロロチオフェノール、2,4−ジクロロチオフェノー
ル、2,5−ジクロロチオフェノール、3,5−ジクロ
ロチオフェノール、2,6−ジクロロチオフェノール、
4−ブロモチオフェノール、2,4−ジブロモチオフェ
ノール、1,4−ベンゼンジチオール、1,2−ベンゼ
ンジチオール、4−ブチル−1,2−ベンゼンジチオー
ル、4−シアノチオフェノール、2−シアノチオフェノ
ール、4−メチルチオフェノール、2−メチルチオフェ
ノール、4−ヒドロキシチオフェノール、2−ヒドロキ
シチオフェノール、4−アセチルチオフェノール、4−
ニトロチオフェノール、2−ニトロチオフェノール、4
−アミノチオフェノール、2−アミノチオフェノール、
4−メルカプト安息香酸、2−メルカプト安息香酸、2
−ホルミルチオフェノール、4−ホルミルチオフェノー
ル、4−メルカプトベンゼンスルホン酸、2−シアノ−
3−クロロチオフェノール、4−カルバモイルチオフェ
ノール、4,4′−チオジベンゼンチオール、4,4′
−オキシジベンゼンチオール、4−(フェニルチオ)ベ
ンゼンチオール、4−(フェニルスルホニル)ベンゼン
チオール、2−ピリジンチオール、4−ピリジンチオー
ル、2−メルカプトチオフェン、2,6−ジメルカプト
チオフェン、1−ナフタレンチオール、2−ナフタレン
チオール、2−メルカプトピラジン、4−メルカプトト
リアゾール、5−メルカプトトリアゾール、2−メルカ
プトオキサゾール、4−メルカプトオキサゾール、4−
メルカプトイソオキサゾール、2−メルカプトチアゾー
ル、4−メルカプトチアゾール、4−メルカプトイソチ
アゾール等を挙げることができる。
たはヘテロ芳香族ジスルフィドを目的物として得る場
合、上述した加水分解後に酸化工程を加えることによ
り、容易に目的を達する。すなわち、加水分解後に酸化
剤を加えればよい。
く、通常知られているものが使用できる。酸化法として
は、例えば、酸素酸化、空気酸化、塩素、臭素等による
ハロゲン酸化、過酸化水素、過酢酸等の過酸化物による
酸化、次亜塩素酸ナトリウム、次亜臭素酸ナトリウム等
の次亜ハロゲン酸アルカリ金属塩による酸化等を挙げる
ことができる。
言えないが、通常、約0〜100℃、好ましくは約30
〜90℃の範囲である。反応温度が低すぎると反応速度
が遅く、逆に高すぎると副反応が起こり収率低下の原因
となる。反応時間は、通常、約0.5〜15時間の範囲
である。
ロ芳香族ジスルフィドは、晶析等により容易に単離する
ことができる。
族ジスルフィドとしては、上述した芳香族またはヘテロ
芳香族チオールから誘導されるジスルフィドを挙げるこ
とができる。
芳香族またはヘテロ芳香族チオールは、一般式(1)で
表わされる芳香族またはヘテロ芳香族ハロゲン化メチル
スルフィドを加水分解することにより、また、一般式
(3)で表わされる芳香族またはヘテロ芳香族ジスルフ
ィドは、一般式(1)で表わされる芳香族またはヘテロ
芳香族ハロゲン化メチルスルフィドを加水分解し、さら
に酸化することにより容易に得ることができる。
る芳香族またはヘテロ芳香族ハロゲン化メチルスルフィ
ドは、下記のように、対応する一般式(4)で表わされ
る芳香族またはヘテロ芳香族メチルスルフィドをハロゲ
ン化して得ることができる(請求項11の発明)。
ロ芳香環を、Xはハロゲン原子を、mは1〜3の整数
を、nは1または2を表わす。)
テロ芳香族メチルスルフィドをハロゲン化して一般式
(1)で表わされる芳香族またはヘテロ芳香族ハロゲン
化メチルスルフィドとする際のハロゲン化剤としては、
塩素、塩化スルフリル、臭素、臭化スルフリル等を使用
することができるが、経済的見地からは、塩素が好まし
い。
たはヘテロ芳香族ハロゲン化メチルスルフィドは、mが
1、2または3であるが、mが2、3またはこれらの混
合物を用いると、次工程の加水分解反応を円滑に進行さ
せることができる。
般式(4)で表わされる芳香族またはヘテロ芳香族メチ
ルスルフィドに対して1.5〜7倍モル、好ましくは2
〜5倍モルである。
溶媒反応も可能であるが、例えば、ヘキサン、シクロヘ
キサン、ヘプタン等の炭化水素類、ジクロロエタン、ジ
クロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素
類、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、
ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等の芳香族炭化
水素類を挙げることができる。溶媒を用いる場合、その
使用量は、特に限定されるものではないが、通常、一般
式(4)で表わされる芳香族またはヘテロ芳香族メチル
スルフィドに対して0.1〜10倍重量である。
物により異なるが、通常、約−20℃〜約100℃、好
ましくは約−5℃〜約60℃の範囲である。反応温度が
低すぎると反応速度が遅く、逆に高すぎると副反応が起
こり収率低下の原因となる。
わされる芳香族またはヘテロ芳香族ハロゲン化メチルス
ルフィドは、常法の蒸留、晶析により単離することがで
きる。
またはヘテロ芳香族チオール、一般式(3)で表わされ
る芳香族またはヘテロ芳香族ジスルフィドを目的物とす
る場合には、一般式(1)で表わされる芳香族またはヘ
テロ芳香族ハロゲン化メチルスルフィドを単離すること
なく、ハロゲン化の反応液のまま、次の加水分解反応、
あるいは加水分解反応と酸化反応に用いることも可能で
ある。
族またはヘテロ芳香族メチルスルフィドをハロゲン化し
て一般式(1)で表わされる芳香族またはヘテロ芳香族
ハロゲン化メチルスルフィドとなし、引き続き加水分解
することを特徴とする一般式(2)で表わされる芳香族
またはヘテロ芳香族チオールの製造方法(請求項14の
発明)と、一般式(4)で表わされる芳香族またはヘテ
ロ芳香族メチルスルフィドをハロゲン化して一般式
(1)で表わされる芳香族またはヘテロ芳香族ハロゲン
化メチルスルフィドとなし、引き続き加水分解し、さら
に酸化することを特徴とする一般式(3)で表わされる
芳香族またはヘテロ芳香族ジスルフィドの製造方法(請
求項15の発明)である。
組み合わせることにより、一般式(4)で表わされる芳
香族またはヘテロ芳香族メチルスルフィドから、一般式
(2)で表わされる芳香族またはヘテロ芳香族チオー
ル、または、一般式(3)で表わされる芳香族またはヘ
テロ芳香族ジスルフィドを、ワンポットで収率よく得る
ことができる。
く説明するが、本願発明は、これら実施例に何等限定さ
れるものではない。
ットル四つ口フラスコに、4−クロロフェニルジクロロ
メチルスルフィド227.5g(1.00モル)、水5
0gおよびメタノール400gを加え、70℃で5時間
加熱し、加水分解を終了した。反応終了後、水を加えて
油層を分離し、その後、蒸留により4−クロロチオフェ
ノール136.5gを得た。4−クロロフェニルジクロ
ロメチルスルフィドに対する収率は、94.5%であっ
た。
ン化メチルスルフィドを表1、表2、表3に示す化合物
に変更する以外は、実施例1と同様の操作を行ない、対
応する芳香族またはヘテロ芳香族チオールを得た。
ットル四つ口フラスコに、4−クロロフェニルジクロロ
メチルスルフィド227.5g(1.00モル)、水5
0gおよびメタノール500gを加え、70℃で5時間
加熱し、加水分解を終了した。その後、10%過酸化水
素水357g(1.05モル)を40℃で1時間かけて
滴下した。同温度で1時間撹拌した後、析出した結晶を
濾過して4,4′−ジクロロジフェニルジスルフィド1
34.7gを得た。4−クロロフェニルジクロロメチル
スルフィドに対する収率は、93.9%であった。
ン化メチルスルフィドを2−シアノフェニルジクロロメ
チルスルフィドに変更する以外は、実施例43と同様の
操作を行ない、2,2′−ジシアノジフェニルジスルフ
ィドを得た。2−シアノフェニルジクロロメチルスルフ
ィドに対する収率は、92.1%であった。
ン化メチルスルフィドを4−ブロモフェニルトリクロロ
メチルスルフィドに変更する以外は、実施例43と同様
の操作を行ない、4,4′−ジブロモジフェニルジスル
フィドを得た。4−ブロモフェニルトリクロロメチルス
ルフィドに対する収率は、90.3%であった。
ットル四つ口フラスコに、4−クロロチオアニソール1
58.5g(1.00モル)およびモノクロロベンゼン
300gを加え、5℃で2時間かけて塩素149.1g
(2.1モル)を吹き込んだ。その後、水50gおよび
メタノール500gを加え、70℃で5時間加熱し、加
水分解を終了した。反応終了後、水を加えて油層を分離
し、さらにモノクロロベンゼンを留去した。その後、蒸
留により4−クロロチオフェノール133.3gを得
た。4−クロロチオアニソールに対する収率は、92.
2%であった。
ニソール類を表4、表5に示す化合物に変更する以外
は、実施例46と同様の操作を行ない、対応する芳香族
またはヘテロ芳香族チオールを得た。
ットル四つ口フラスコに、4−クロロチオアニソール1
58.5g(1.00モル)およびモノクロロベンゼン
300gを加え、5℃で2時間かけて塩素149.1g
(2.1モル)を吹き込んだ。その後、水50gおよび
メタノール500gを加え、70℃で5時間加熱し、加
水分解を終了した。さらに、10%過酸化水素水357
g(1.05モル)を40℃で1時間かけて滴下した。
同温度で1時間撹拌した後、析出した結晶を濾過して
4,4′−ジクロロジフェニルジスルフィド132.0
gを得た。4−クロロチオアニソールに対する収率は、
92.0%であった。
ニソールを2−シアノチオアニソールに変更する以外
は、実施例71と同様の操作を行ない、2,2′−ジシ
アノジフェニルジスルフィドを得た。2−シアノチオア
ニソールに対する収率は、92.1%であった。
ットル四つ口フラスコに、4−クロロチオアニソール1
58.5g(1.00モル)およびモノクロロベンゼン
300gを加え、5℃で2時間かけて塩素149.1g
(2.1モル)を吹き込んだ。反応液を水洗し、硫酸マ
グネシウムで脱水した後、モノクロロベンゼンを留去し
た。その後、蒸留により、4−クロロフェニルジクロロ
メチルスルフィド220.3gを得た。収率は、4−ク
ロロチオアニソールに対し、96.8%であった。
の種々の用途に用いられている芳香族またはヘテロ芳香
族チオールおよびジスルフィド、また、これらの原料と
なる芳香族またはヘテロ芳香族ハロゲン化メチルスルフ
ィドの新規な製造方法を提供するものである。本発明の
方法を採用すると、工業的に入手可能な芳香族またはヘ
テロ芳香族メチルスルフィドを、ハロゲン化、加水分
解、酸化することにより、簡単なプロセスで、高収率で
目的物が得られる。したがって、経済的、工業的価値が
極めて大きい。
Claims (15)
- 【請求項1】 一般式(1)で表わされる芳香族ハロゲ
ン化メチルスルフィドまたはヘテロ芳香族ハロゲン化メ
チルスルフィドを加水分解することを特徴とする一般式
(2)で表わされる芳香族チオールまたはヘテロ芳香族
チオールの製造方法。 【化1】 (式中、Arは任意の置換基を有する芳香環またはヘテ
ロ芳香環を、Xはハロゲン原子を、mは1〜3の整数
を、nは1または2を表わす。) - 【請求項2】 一般式(1)で表わされる芳香族ハロゲ
ン化メチルスルフィドまたはヘテロ芳香族ハロゲン化メ
チルスルフィドを加水分解し、さらに酸化することを特
徴とする一般式(3)で表わされる芳香族ジスルフィド
またはヘテロ芳香族ジスルフィドの製造方法。 【化2】 (式中、Arは任意の置換基を有する芳香環またはヘテ
ロ芳香環を、Xはハロゲン原子を、mは1〜3の整数
を、nは1または2を表わす。) - 【請求項3】 一般式(1)のXがClである請求項1
または2に記載の方法。 - 【請求項4】 一般式(1)のmが2または3である請
求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項5】 酸の存在下に加水分解することを特徴と
する請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項6】 酸が塩酸または硫酸である請求項5に記
載の方法。 - 【請求項7】 低級アルコールの存在下に加水分解する
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の
方法。 - 【請求項8】 低級アルコールがメタノールである請求
項7に記載の方法。 - 【請求項9】 一般式(1)、(2)、(3)のAr
が、任意の置換基を有するベンゼン環、ピリジン環、チ
アゾール環、イソチアゾール環である請求項1〜8のい
ずれか1項に記載の方法。 - 【請求項10】 一般式(1)、(2)、(3)のAr
が、任意の位置にハロゲン、シアノ基、ホルミル基、ア
ミノ基、カルボキシル基またはそのエステル基、カルバ
モイル基、アルキルカルボニル基、ニトロ基、スルホン
酸基、アルキル基、アルコキシル基、水酸基、置換フェ
ニルチオ基をそれぞれ有するベンゼン環である請求項9
に記載の方法。 - 【請求項11】 一般式(4)で表わされる芳香族メチ
ルスルフィドまたはヘテロ芳香族メチルスルフィドをハ
ロゲン化することを特徴とする、一般式(1)で表わさ
れる芳香族ハロゲン化メチルスルフィドまたはヘテロ芳
香族ハロゲン化メチルスルフィドの製造方法。 【化3】 (式中、Arは任意の置換基を有する芳香環またはヘテ
ロ芳香環を、Xはハロゲン原子を、mは1〜3の整数
を、nは1または2を表わす。) - 【請求項12】 ハロゲン化に塩素を用いる請求項11
に記載の方法。 - 【請求項13】 一般式(1)のmが2または3である
請求項11または12に記載の方法。 - 【請求項14】 一般式(4)で表わされる芳香族メチ
ルスルフィドまたはヘテロ芳香族メチルスルフィドをハ
ロゲン化して一般式(1)で表わされる芳香族ハロゲン
化メチルスルフィドまたはヘテロ芳香族ハロゲン化メチ
ルスルフィドとなし、引き続き加水分解することを特徴
とする一般式(2)で表わされる芳香族チオールまたは
ヘテロ芳香族チオールの製造方法。 【化4】 (式中、Arは任意の置換基を有する芳香環またはヘテ
ロ芳香環を、Xはハロゲン原子を、mは1〜3の整数
を、nは1または2を表わす。) - 【請求項15】 一般式(4)で表わされる芳香族メチ
ルスルフィドまたはヘテロ芳香族メチルスルフィドをハ
ロゲン化して一般式(1)で表わされる芳香族ハロゲン
化メチルスルフィドまたはヘテロ芳香族ハロゲン化メチ
ルスルフィドとなし、引き続き加水分解し、さらに酸化
することを特徴とする一般式(3)で表わされる芳香族
ジスルフィドまたはヘテロ芳香族ジスルフィドの製造方
法。 【化5】 (式中、Arは任意の置換基を有する芳香環またはヘテ
ロ芳香環を、Xはハロゲン原子を、mは1〜3の整数
を、nは1または2を表わす。)
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