JPH082864B2 - ４―ハロゲノチオフェノールの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、医薬、農薬などの原料や、染料の中間体と
して有用な４−ハロゲノチオフェノールの製造方法に関
する。さらに詳しくは、異性体である２−ハロゲノチオ
フェノールをほとんど含まない高純度の４−ハロゲノチ
オフェノールの製造方法に関する。

（従来の技術および解決すべき課題） ４−ハロゲノチオフェノールを医薬品用原料として用
いるためには、不純物をほとんど含まない高純度のもの
が要求される。

しかしながらモノクロロベンゼンやモノブロムベンゼ
ン等のハロゲノベンゼンをクロルスルホン酸等のスルホ
ン化剤でスルホン化し、次いで塩化チオニル等の塩素化
剤を用いて塩素化して得られた４−ハロゲノベンゼンス
ルホニルクロリドには、不純物として異性体である２−
ハロゲノベンゼンスルホニルクロリドが通常１〜３％含
まれている。

この異性体を含む４−ハロゲノベンゼンスルホニルク
ロリドを亜鉛および／または錫と鉱酸で還元する場合に
は、異性体も同様に還元されてしまい、還元して得られ
る４−ハロゲノチオフェノールと２−ハロゲノチオフェ
ノールとを分離することは、極めて困難である。例え
ば、４−クロロチオフェノールと２−クロロチオフェノ
ールとでは、両者は、沸点が205〜207℃、205〜206℃と
近似しておりこれを蒸留し、分離することは極めて困難
である。

再結晶による４−クロロチオフェノールと２−クロロ
チオフェノールの分離精製は、一般によく用いられる方
法であるが、溶媒へのロスがあり有利な方法とは言えな
い。また製品の酸化による純度低下を防ぐため濾過、乾
燥などは、不活性ガス雰囲気下で行わなければならな
い。４−クロロチオフェノールの場合には、融点が52〜
53℃であり乾燥時に高い温度にすることができないため
溶媒を除去するのに長時間を要するなど工業的に有利で
はない。

これらのことから不純物として異性体をほとんど含ま
ない４−ハロゲノチオフェノールを得るためには、その
前段階である還元反応に際し、原料である４−ハロゲノ
ベンゼンスルホニルクロリドとして異性体を含まないも
のを用いるのが得策である。

４−ハロゲノベンゼンスルホニルクロリドの精製方法
としては従来より、４−ハロゲノベンゼンスルホニルク
ロリドを含む反応液を水中に添加し、４−ハロゲノベン
ゼンスルホニルクロリドを晶析させる方法が知られてい
る。しかし、この方法では、未反応のスルホン酸および
過剰の塩素化剤、スルホン化剤等は、除去できるが、異
性体の除去はほとんど不可能である。また、これらを蒸
留によって分離精製することは、両者の沸点が近似して
いるために非常に困難である。

このような状況に鑑み、本発明者らは従来法の欠点を
改良し、異性体である２−ハロゲノチオフェノールをほ
とんど含まない４−ハロゲノチオフェノールを高収率で
製造する方法について鋭意検討した。その結果、４−ハ
ロゲノベンゼンスルホニルクロリドを含む反応溶液を水
だけでなく有機溶剤を加えた混合溶液中に添加し、晶析
させ、これを、濾取すれば、異性体である２−ハロゲノ
ベンゼンスルホニルクロリドの含量を著しく減少させる
ことができ、これを還元すれば、２−ハロゲノチオフェ
ノールをほとんど含まない４−ハロゲノチオフェノール
を高収率で製造することができることを見出し本発明に
至った。

（課題を解決するための手段） 本発明は、ハロゲノベンゼンをスルホン化して４−ハロ
ゲノベンゼンスルホン酸とし、続いて塩素化して４−ハ
ロゲノベンゼンスルホニルクロリドとなし、亜鉛および
／または錫と鉱酸で還元して４−ハロゲノチオフェノー
ルを得るに際し、４−ハロゲノベンゼンスルホニルクロ
リドを含む反応液を水および有機溶剤の混合液中に添加
し、晶析させ、濾取した後、亜鉛および／または錫と鉱
酸で還元することを特徴とする高純度４−ハロゲノチオ
フェノールの製造方法を提供するものである。

４−ハロゲノベンゼンスルホニルクロリドを含む反応
液を水中に添加しても、結晶は析出するが、この場合に
は、粘性を有する凝集しやすい物となり、濾過性が悪
く、洗浄しても異性体の含量を減少させる効果は少な
い。

本発明では４−ハロゲノベンゼンスルホニルクロリド
を含む反応液を水および有機溶剤の混合液中に添加する
ことにより濾過性のよい結晶が得られるため、異性体の
含量の少ない４−ハロゲノベンゼンスルホニルクロリド
の結晶が得られる。このようにして得られた４−ハロゲ
ノベンゼンスルホニルクロリドを還元することにより異
性体の２−ハロゲノチオフェノールの含量が極めて少な
い４−ハロゲノチオフェノールを得ることが可能とな
る。

有機溶剤としては、４−ハロゲノベンゼンスルホニル
クロリドと反応しない有機溶剤は何でも使用することが
できる。例えば、メタノール、エタノール、プロパノー
ル等のアルコール類、ジオキサン、テトラヒドロフラン
等のエーテル類、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水
素、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、クロロベ
ンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素等が用いられる。
とりわけ、メタノール、エタノール、プロパノール等の
アルコール類、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素
を用いた場合に、異性体の除去効果が大きく、回収率が
高く好結果が得られる。

水と有機溶剤との混合溶液に４−ハロゲノベンゼンス
ルホニルクロリドを含む反応溶液を添加するときの温度
は、０〜30℃が好ましく、特に５〜15℃が好ましい。温
度が30℃より高くなると４−ハロゲノベンゼンスルホニ
ルクロリドが分解したり、濾液への溶解ロスが増加する
ため回収率が低下する。

水と有機溶剤との混合割合は、水１重量部に対して有
機溶剤が0.1〜3.0重量部、好ましくは0.5〜2.0重量部の
割合で用いられる。0.1重量部より少ない場合には有機
溶剤を混合する効果が得られず、3.0重量部より多い場
合には、不純物である２−ハロゲノベンゼンスルホニル
クロリドの含量は減少するが、目的物である４−ハロゲ
ノベンゼンスルホニルクロリドの溶液への溶解が多くな
り、収量が低下するので好ましくない。

４−ハロゲノベンゼンスルホニルクロリドの純度およ
び収量について好ましい結果を得るためには、水と有機
溶剤との混合割合は、上記した範囲のものを用いること
が必要である。

析出した４−ハロゲノベンゼンスルホニルクロリド
は、濾過性が良好であり、洗浄後乾燥せずに次工程の還
元反応に供することができる。

還元反応は、塩酸または酸等鉱酸の存在下、亜鉛およ
び／または錫を用いて行われる。好ましくは塩酸の存在
下、亜鉛を用いて行われる。

亜鉛を使用する場合、その使用量は、理論量の1.05倍
で十分である。

還元反応は、通常、有機溶剤を添加して行われ、該有
機溶媒としては、トルエン、キシレン等芳香族炭化水素
が好適に用いられる。

還元反応終了後、有機層と水層とに分離し、有機層を
希酸で洗浄して未反応金属を除去する。

有機層を水洗した後、蒸留することにより、不純物と
して存在する２−ハロゲノチオフェノール以外の4,4′
−ジハロゲノジフェニルスルホン、4,4′−ジハロゲノ
ジフェニルジスルフィド等はそれらが高沸点であるため
容易に分離することができ、純度が99.5％以上の４−ハ
ロゲノチオフェノールが得られる。

この様に、酸化されやすい４−ハロゲノチオフェノー
ルの精製のためには、晶析、濾過、洗浄等繁雑な操作を
必要とする再結晶によるよりも前記した蒸留による精製
の方が得策である。このとき、蒸留液中に異性体の２−
ハロゲノチオフェノールが混入している場合には両者の
沸点が近似しているため、これらを分離することは極め
て困難であるが、本発明の方法では混入する２−ハロゲ
ノチオフェノールが極めて少ないため、容易に高純度の
４−ハロゲノチオフェノールを得ることが可能となる。

（実施例） 以下に実施例および比較例をあげて本発明を具体的に
説明するが、本発明は、これらにより限定されるもので
はない。

製造例１ クロルスルホン酸652.4g（5.6モル）に硫酸ナトリウ
ム32.8gを添加し、50℃に昇温した。これにモノクロロ
ベンゼン450.4g（4.0モル）を３時間で滴下した。70℃
まで１時間で昇温した後、塩化チオニル499.4g（4.2モ
ル）を３時間で滴下し、同温度で１時間保持した。得ら
れた４−クロロベンゼンスルホニルクロリドを含む反応
液1069.6gを分割して、以下の実施例１〜４および比較
例１の原料液として供した。

実施例１ 製造例１において1.0モルに相当する４−クロロベン
ゼンスルホニルクロリドを含む反応液267.4gをメタノー
ル240g、水160gの混合溶液に20分で滴下した。この間、
温度を10℃に保った。同温度で２時間攪拌した後、減圧
濾過し、メタノール60gおよび水40gの混合溶液で洗浄で
洗浄した。４−クロロベンゼンスルホニルクロリドの湿
ケーキ219gをトルエン50gおよび濃塩酸657g（6.3モル）
中に添加し、亜鉛196.2g（3.0モル）を20℃から80℃に
昇温しながら１時間で添加した。

85℃で２時間保持した後、トルエン150gを添加し、30
に冷却した後、分離した。

トルエン層を10％塩酸100gで洗浄した後、水100gで水
洗し、有機層330.6gを得た。４−クロロチオフェノール
の生成率は、90.8％で、２−クロロチオフェノールの含
量は、0.12％であった。

有機層を減圧蒸留し、４−クロロチオフェノールとし
て94〜97℃/15〜20mmHg℃の留分、127.1gを得た。

有姿収率は87.9％（対クロロベンゼン）、純度は99.7
％で、２−クロロチオフェノールの含量は0.12％であっ
た。

実施例２ 製造例１において0.5モルに相当する４−クロロベン
ゼンスルホニルクロリドを含む反応液133.7gを２−プロ
パノール80g、水120gの混合溶液に15分で滴下した。こ
の間、温度を15℃に保った。同温度で１時間45分攪拌し
た後、減圧濾過し、２−プロパノール20gおよび水30gの
混合溶液で洗浄した。

４−クロロベンゼンスルホニルクロリドの湿ケーキ11
3.5gをトルエン25gおよび濃塩酸334g（3.2モル）中に添
加し、亜鉛98.1g（1.5モル）を、20℃から80℃に昇温し
ながら30分で添加した。85℃で１時間30分保持した後、
トルエン100gを添加し、30℃に冷却し、ついで、分液し
た。

トルエン層を10％塩酸50gで洗浄し、さらに水50gで洗
浄して有機層186.7gを得た。

４−クロロチオフェノールの生成率は88.3％であり、
２−クロロチオフェノールの含量は0.11％であった。有
機層を実施例１と同様に蒸留し、純度99.8％の４−クロ
ロチオフェノール62.0gを得た。クロロベンゼンに対す
る収率は85.8％であり、0.11％の２−クロロチオフェノ
ールを含んでいた。

実施例３ 製造例１で得た４−クロロベンゼンスルホニルクロリ
ドを含む反応液267.4gをｎ−ヘキサン200gおよび水200g
の混合溶液中に30分で滴下した。この間、温度を10℃に
保った。同温度で１時間30分攪拌した後、減圧濾過し、
ｎ−ヘキサン50gおよび水50gで洗浄し、湿ケーキ177.0g
を得た。以下、実施例１と同様にトルエンおよび濃塩酸
中に添加し、還元反応を行った。

４−クロロチオフェノールの生成率は86.9％で、２−
クロロチオフェノールの含量は0.04％であった。

実施例１と同様に蒸留し、純度99.8％の４−クロロチ
オフェノール122.6gを得た。クロロベンゼンに対する収
率は84.8％であり、0.04％の２−クロロチオフェノール
を含んでいた。

実施例４ 製造例１で得た４−クロロベンゼンスルホニルクロリ
ドを含む反応液133.7gをジオキサン80gおよび水120gの
混合溶液中に15分で滴下した。この間、温度を５℃に保
った。同温度で１時間45分攪拌した後、減圧濾過し、ジ
オキサン25gおよび水25gで洗浄し、湿ケーキ93.9gを得
た。

以下、実施例２と同様にトルエンおよび濃塩酸中に添
加し、還元反応を行った。

４−クロロチオフェノールの生成率は87.5％で、２−
クロロチオフェノールの含量は0.18％であった。

実施例２と同様に蒸留し、純度99.6％の４−クロロチ
オフェノール61.5gを得た。

クロロベンゼンに対する収率は85.1％であり、0.18％
の２−クロロチオフェノールを含んでいた。

比較例１ 製造例１において0.5モルに相当する４−クロロベン
ゼンスルホニルクロリドを含む反応液133.7gを水200g中
に20分で滴下した。この間、温度を15℃に保った。同温
度で１時間45分間攪拌し、減圧濾過し、水50gで洗浄し
た。得られた湿ケーキ118.2gをトルエン25g、濃塩酸313
g（3.0モル）中に添加し、亜鉛98.1g（1.5モル）を20℃
から80℃に昇温しながら、１時間で添加した。85℃で２
時間保持した後、トルエン100gを添加し、30℃に冷却
し、ついで、分液した。トルエン層を10％塩酸50gで洗
浄した後、水50gで水洗して有機層188.5gを得た。４−
クロロチオフェノールの生成収率は88.1％で、２−クロ
ロチオフェノールの含量は0.92％であった。実施例２と
同様に蒸留し４−クロロチオフェノール61.4gを得た。
有姿収率は84.9％（対モノクロロベンゼン）、純度は9
8.9％で、２−クロロチオフェノールを0.93％含んでい
た。

製造例２ クロルスルホン酸326.3g（2.8モル）に無水硫酸ナト
リウム16.4gを添加し、50℃に昇温した。これにモノブ
ロムベンゼン314.0g（2.0モル）を３時間かけて滴下し
た。同温度で30分保持した後80℃に昇温し、塩化チオニ
ル249.8g（2.1モル）を３時間で滴下した。滴下後、同
温度で１時間保持し、４−ブロムベンゼンスルホニルク
ロリドを含む反応液622.0gを得た。この反応液を分割し
て以下の実施例５および比較例２の原料液に供した。

実施例５ 製造例２の反応液において1.0モルに相当する４−ブ
ロムベンゼンスルホニルクロリドを含む反応液311.0gを
メタノール200gおよび水200gの混合溶液に15分で滴下し
た。この間、温度を15℃に保った。同温度で、１時間45
分攪拌した後、減圧濾過し、メタノール50gおよび水50g
の混合溶液で洗浄した。

４−ブロムベンゼンスルホニルクロリドの湿ケーキ26
3.0gをトルエン50gおよび濃塩酸689g（6.6モル）中に添
加し、亜鉛206.0g（3.15モル）を20℃から80℃に昇温し
ながら１時間で添加した。85℃で１時間保持した後、ト
ルエン400gを加え、30℃に冷却し、ついで、分液した。
トルエン層を10％塩酸100gで洗浄し、さらに水100gで洗
浄して有機層618.4gを得た。４−ブロムチオフェノール
の生成収率は91.0％、２−ブロムチオフェノールの含量
は0.11％であった。有機層を蒸留し、４−ブロムチオフ
ェノール166.6gを得た。有姿収率は88.1％（対ブロムベ
ンゼン）、純度99.7％で、２−ブロムチオフェノールを
0.11％含んでいた。

比較例２ 実施例５と同様に製造例２で得た４−ブロムベンゼン
スルホニルクロリドを含む反応液311.0gをトルエン50g
および濃塩酸689g（6.6モル）中に添加し、20から80℃
に昇温しながら亜鉛235.4g（3.6モル）を添加した。添
加に要した時間は１時間であった。85℃で１時間保持し
た後、トルエン400gを加え、30℃に冷却して分液した。
トルエン層を10％塩酸で洗浄した後、水100gで洗浄し、
有機層612.6gを得た。４−ブロムチオフェノールの生成
収率は88.1％、２−ブロムチオフェノールの含量は0.76
％であった。有機層を実施例５と同様に蒸留し、４−ブ
ロムチオフェノール163.7gを有姿収率86.6％（対ブロム
ベンゼン）で得た。純度は98.2％で0.96％の２−ブロム
チオフェノールを含んでいた。２−ブロムチオフェノー
ルを除去するため同量のヘキサンを用いて再結晶を行っ
たところ２−ブロムチオフェノールの含量は0.21％に減
少したが、回収率は82％であった。

製造例３ クロロスルホン酸326.3g（2.8モル）に無水硫酸ナト
リウム14.2gを添加し、これにモノフルオロベンゼン19
2.2g（2.0モル）を３時間かけて滴下した。同温度で30
分保持した後、70℃に昇温し、塩化チオニル249.8g（2.
1モル）を３時間で滴下した。滴下後、同温度で１時間
保持し、４−フルオロベンゼンスルホニルクロリドを含
む反応液496.4gを得た。この反応液を分割して以下の実
施例６および比較例３の原料液に供した。

実施例６ 製造例３の反応液において1.0モルに相当する４−フ
ルオロベンゼンスルホニルクロリドを含む反応液248.2g
を２−プロパノール30g、水270gの混合溶液に30分で滴
下した。この間温度は10℃に保った。同温度で１時間攪
拌した後、減圧濾過し、水100gで洗浄した。

４−フルオロベンゼンスルホニルクロリドの湿ケーキ
218.2gをシクロヘキサン50gおよび濃塩酸615g（5.9モ
ル）中で添加し、亜鉛196.1g（3.0モル）を、20℃から8
0℃に昇温しながら１時間で添加した。80℃で１時間保
持した後、30℃に冷却し、ついで、分液した。シクロヘ
キサン層を水100gで洗浄して有機層159.0gを得た。４−
フルオロチオフェノールの生成収率は87.4％、２−フル
オロチオフェノールの含量は0.20％であった。有機層を
蒸留し、４−フルオロチオフェノール108.4gを得た。有
姿収率は84.6％（対モノフルオロベンゼン）、純度99.3
％で、２−フルオロチオフェノールを0.20％含んでい
た。

比較例３ 実施例６と同様に製造例３で得た４−フルオロベンゼ
ンスルホニルクロリドを含む反応液248.2gをシクロヘキ
サン50gおよび濃塩酸646g（6.2モル）中に添加し、20℃
から80℃に昇温しながら亜鉛202.7g（3.1モル）を添加
した。添加に要した時間は１時間であった。80で１時間
保持した後、30℃に冷却して分液した。シクロヘキサン
層を水100gで洗浄し、有機層161.3gを得た。４−フルオ
ロチオフェノールの生成収率は90.5％、２−フルオロチ
オフェノールの含量は2.02％であった。有機層を実施例
６と同様に蒸留し、４−フルオロチオフェノール112.5g
を有姿収率87.8％（対モノフルオロベンゼン）で得た。
純度は98.6％で、2.00％の２−フルオロチオフェノール
を含んでいた。

製造例４ クロロスルホン酸326.3g（2.8モル）に無水硫酸ナト
リウム14.2gを添加し、40℃に昇温した。これにモノヨ
ードベンゼン408.0g（2.0モル）を３時間かけて滴下し
た。70℃まで１時間で昇温した後、塩化チオニル249.8g
（2.1モル）を３時間で滴下し、同温度で１時間保持し
た。得られた４−ヨードベンゼンスルホニルクロリドを
含む反応液686.2gを分割して、以下の実施例７および比
較例４の原料液として供した。

実施例７ 製造例４の反応液において1.0モルに相当する４−ヨ
ードベンゼンスルホニルクロリドを含む反応液343.1gを
エタノール150g、水150gの混合液に30分で滴下した。こ
の間温度を10℃に保った。同温度で１時間30分攪拌した
後、減圧濾過し、水100gで洗浄した。

４−ヨードベンゼンスルホニルクロリドの湿ケーキ30
2.8gをトルエン50g、濃塩酸646g（6.2モル）中に添加
し、亜鉛196.1g（3.0モル）を20℃から80℃に昇温しな
がら１時間で添加した。85℃で２時間保持した後、トル
エン400gを加え、30℃に冷却し、ついで、分液した。ト
ルエン層を10％塩酸100gで洗浄し、さらに水100gで洗浄
して有機層652.3gを得た。４−ヨードチオフェノールの
生成収率は87.8％、２−ヨードチオフェノールの含量は
0.13％であった。有機層を蒸留し、４−ヨードチオフェ
ノール203.7gを得た。有姿収率は86.3％（対モノヨード
ベンゼン）、純度99.6％で、２−ヨードチオフェノール
を0.13％含んでいた。

比較例４ 製造例４の反応液において1.0モルに相当する４−ヨ
ードベンゼンスルホニルクロリドを含む反応液343.1gを
水300g中に30分で滴下した。この間温度を10℃に保っ
た。同温度で１時間30分攪拌し、減圧濾過し、水100gで
洗浄した。得られた湿ケーキ307.8gをトルエン50g、濃
塩酸646g（6.2モル）中に添加し、亜鉛202.7g（3.1モ
ル）を20℃から80℃に昇温しながら、１時間で添加し
た。85℃で２時間保持した後、トルエン400gを添加し、
30℃に冷却し、ついで、分液した。トルエン層を10％塩
酸100gで洗浄した後、水100gで洗浄して有機層659.5gを
得た。４−ヨードチオフェノールの生成収率は89.8％
で、２−ヨードチオフェノールの含量は2.50％であっ
た。実施例７と同様に蒸留し４−ヨードチオフェノール
205.6gを得た。有姿収率は87.1％（対モノヨードベンゼ
ン）、純度は98.8％で、２−ヨードチオフェノールを2.
50％含んでいた。

（発明の効果） 本発明によれば、４−ハロゲノベンゼンスルホニルク
ロリドを含む反応液を水および有機溶媒の混合溶液に添
加し、晶析させ、これを濾取することにより異性体の２
−ハロゲノベンゼンスルホニルクロリドを除去すること
が容易に出来、異性体をほとんど含まない４−ハロゲノ
ベンゼンスルホニルクロリドを得ることができる。つい
で、これを還元することにより、通常の方法では分離困
難な２−ハロゲノチオフェノールの含量が極めて少ない
４−ハロゲノチオフェノールをこれまでに無い高収率で
得ることができる。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハロゲノベンゼンからスルホン化および塩
   素化により誘導した４−ハロゲノベンゼンスルホニルク
   ロリドを亜鉛および／または錫と鉱酸とで還元して４−
   ハロゲノチオフェノールを得るに際し、４−ハロゲノベ
   ンゼンスルホニルクロリドを含む反応液を水および有機
   溶剤の混合液中に添加し、晶析させ、濾取した後、亜鉛
   および／または錫と鉱酸とで還元することを特徴とする
   ４−ハロゲノチオフェノールの製造方法。
2. 【請求項２】水および有機溶剤の混合液における混合割
   合が水１重量部に対して有機溶剤が0.1〜3.0重量部であ
   る請求項（１）記載の方法。
3. 【請求項３】有機溶剤がアルコール類である請求項
   （１）記載の方法。
4. 【請求項４】アルコール類がメタノール、エタノール、
   プロパノールからなる群から選ばれたものである請求項
   （３）記載の方法。
5. 【請求項５】有機溶剤が脂肪族炭化水素類である請求項
   （１）記載の方法。
6. 【請求項６】脂肪族炭化水素類がヘキサンまたはヘプタ
   ンである請求項（５）記載の方法。
7. 【請求項７】有機溶剤がエーテル類である請求項（１）
   記載の方法。
8. 【請求項８】エーテル類がジオキサンである請求項
   （７）記載の方法。
9. 【請求項９】ハロゲノベンゼンがモノクロロベンゼンで
   ある請求項（１）記載の方法。
10. 【請求項１０】ハロゲノベンゼンがモノブロムベンゼン
    である請求項（１）記載の方法。