JPH10291973A - アミノフェニールアルキルスルフィド類の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高純度のアミノフェニールアルキルスルフィ
ド類を高収率で得る。 【解決手段】 アミノチオフェノール類を、水と混合し
ない有機媒体を含む液中でアルキル化剤と反応させて得
たアミノフェニールアルキルスルフィド類を含む反応液
に、水を加えた後、層を分離し、ついで、残った有機層
に酸性水溶液を加えた後、水層を分離することによって
精製することを特徴とするアミノフェニールアルキルス
ルフィド類の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アミノチオフェノ
ール類をアルキル化剤と反応させてアミノフェニールア
ルキルスルフィド類を製造する製造方法に関する。アミ
ノフェニールアルキルスルフィド類は医薬、農薬、染料
等の中間体として有用である。

【０００２】

【従来の技術】アミノフェニールアルキルスルフィド類
は、通常、アミノチオフェノール類をアルキル化剤と反
応させて製造される。しかし、アルキル化剤はメルカプ
ト基の他にアミノ基や水酸基とも反応する性質があり、
目的とする化合物を選択的に高純度で得るのは困難であ
った。また、アルキル化剤中に他の官能基を有するアル
キル化剤の場合にはこれらの官能基の副反応も考慮しな
ければならず、益々目的とする化合物を選択的に高純度
で得るのは困難であった。

【０００３】又、アミノチオフェノール類は、通常、対
応するハロゲン化ニトロベンゼン類を出発原料とし、硫
黄化合物にてメルカプト化と還元を同時に行い製造され
るのが通常であるが、得られるアミノチオフェノール類
を蒸留及び／又は再結晶等の精製を行うことなく上記の
アルキル化を行えばより安価に製造でき、好都合である
が、アミノチオフェノール類製造時の副反応物の混入、
及び／又はアミノチオフェノール類の製造時に混入する
化合物とアルキル化剤との副反応が惹起し、簡便な方法
にて精製することが望まれていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、アミノフェ
ニールアルキルスルフィド類を高収率かつ高純度で製造
する方法の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、アミノチオフ
ェノール類を、少なくとも１種の水と混合しない有機媒
体を含む液中でアルキル化剤と反応させた後に、アルカ
リ性水抽出および酸性水抽出により精製してアミノフェ
ニールアルキルスルフィド類を製造する方法を提供す
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。本発明は、具体的には、アミノフェノール類を、水
と混合しない有機媒体を含む液中でアルキル化剤と反応
させて得たアミノフェニールアルキルスルフィド類を含
む反応液に、水を加えた後、水層を分離し、ついで残っ
た有機層に酸性水溶液を加えた後、水層を分離して精製
し、残った有機層より有機媒体を除くことによりアミノ
フェニールアルキルスルフィド類を製造する方法にあ
る。 アミノチオフェノール類：原料のアミノチオフェノール
類は、ベンゼン環中に１個以上のメルカプト基及びアミ
ノ基を有する化合物であり、例えば式（Ｉ）

【０００７】

【化２】

【０００８】〔式中、Ｘは水素または炭素数１〜４のア
ルキル基を表す。〕で表される化合物である。具体的に
は、２−アミノチオフェノール、３−アミノチオフェノ
ール、４−アミノチオフェノール、２−アミノ−５−メ
チルチオフェノール、３−メチル−４−アミノチオフェ
ノール等が挙げられる。これらのなかでも２−アミノチ
オフェノール、４−アミノチオフェノールが好ましい。

【０００９】アミノチオフェノール類は、通常、対応す
るハロゲン化ニトロベンゼン類を出発原料とし、硫黄化
合物にてメルカプト化と還元を同時に行い製造される。
この反応は、硫黄化合物として硫化水素、水硫化ナトリ
ウム、硫化ナトリウム、多硫化ナトリウム、チオ尿素等
を用い、ハロゲン化ニトロベンゼンを必要に応じアルカ
リ性化合物及び水共存下加熱処理し、必要に応じ反応終
了後アルカリ性化合物を添加し加水分解することにより
アミノチオフェノール類のＳ−アルカリ塩の水溶液を得
ることにより行われる。

【００１０】このようにアミノチオフェノール類はアル
カリ塩として水媒体中に存在するが、反応混合物中には
反応出発原料の他に、元素状硫黄、硫化水素、硫化ナト
リウム、アンモニア等が共存し、このままではアルキル
化剤との副反応が多くなるので実際にはアミノチオフェ
ノール類を分離した後、蒸留、再結晶等の精製をして純
度の高いアミノチオフェノール類を得ている。

【００１１】しかし、本発明用には蒸留、再結晶等の複
雑な高純度精製の方法を採用することなく、以下の簡便
な方法にて使用する装置も少ない方法にて、実質的に高
純度のアミノチオフェノール類として用いることもでき
る。即ち、ハロゲン化ニトロベンゼン類を出発原料と
し、硫黄化合物にてメルカプト化と還元を同時に行い製
造されたアミノチオフェノール類反応混合物を以下の洗
浄、抽出の簡便な方法のみにて用いることができる。

【００１２】反応混合物を水と混じ得ない有機媒体と
混合、接触させ、出発原料のハロゲン化ニトロベンゼン
類、元素状硫黄、副反応生成物であるジフェニールスル
フィド類等を有機媒体中に抽出、分離、除去する。用い
る有機媒体としては、ベンゼン、トルエン、メチルイソ
ブチルケトン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等が
挙げられるが、このなかでもクロロベンゼン、ジクロロ
ベンゼン等の水より比重の大きい媒体の方が水層より不
純物を抽出除去するのに装置操作上好ましい。

【００１３】次いで、塩酸、硫酸、酢酸等の酸にて水
層を中和し、アミノチオフェノール類を遊離させる。こ
の中和の際、酸性が余り強すぎるとアミノ体の塩として
水層に再び溶解するので好ましくない。好ましいｐＨ制
御範囲は３〜１１、好ましくは４〜１０、更に好ましく
は５〜９の範囲である。又、酢酸の様にアミノ基と水可
溶性の塩を作りにくい酸を用いることも好ましい。この
際、食塩等を添加し、塩析効果を利用し遊離率を向上さ
せるのが好ましい。目的物は更に水、必要に応じ食塩水
にて夾雑する水可溶性不純物を洗浄、抽出、除去され
る。又、この一連の操作においては、ベンゼン、トルエ
ン、メチルイソブチルケトン、クロロベンゼン、ジクロ
ロベンゼン等の有機媒体を抽出用媒体として共存させる
のも好ましい。この場合にはの場合とは異なり、ベン
ゼン、トルエン等の水より比重の小さい媒体の方が水層
より目的物を抽出し、更に水洗することが容易であり、
装置操作上好ましい。中和により、遊離するアミノチオ
フェノール類が固体の場合には濾過等の方法にて単離す
ることもできるが、アルキル化を継続して行う場合には
媒体に溶解した溶液として取り扱うのが好ましい。

【００１４】次いで液中に残存する微量の硫化水素、
アンモニアを除去する為に、得られたアミノチオフェノ
ール類の溶液中に不活性ガスを吹き込み、低沸点揮発性
の化合物を除去させる。この不活性ガスはアミノチオフ
ェノール類と反応しないガスで、通常、窒素、ヘリウ
ム、アルゴン等のガスが用いられる。上記〜の簡便
な方法にて精製されたアミノチオフェノール類は本発明
用として実質的に高純度なアミノチオフェノール類とし
て用いることができる。

【００１５】反応媒体：本発明では上述のアミノチオフ
ェノール類を少なくとも１種の水と混合しない（水と非
混和性の）有機媒体を含む液中でアルキル化剤と反応さ
せてアミノフェニールアルキルスルフィド類を製造す
る。この水と混合しない有機媒体としては、前述したア
ミノチオフェノール類の抽出剤でもあるベンゼン、トル
エン、メチルイソブチルケトン、クロロベンゼン、ジク
ロロベンゼン等が挙げられるが、反応活性を得るために
はメチルイソブチルケトンが好ましい。

【００１６】又、必要に応じて使用される水性媒体とし
ては、水と混じ得る有機媒体、及びその混合物が挙げら
れる。これら水と混ぜ得る有機媒体としては、メタノー
ル、エタノール、プロパノール等の低級アルコール類、
アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン類、Ｎ，Ｎ
−ジメチルフォルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン等の
アミド類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキ
シエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等の
エーテル類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類
等が挙げられるが、反応活性を高めるためにはＮ，Ｎ−
ジメチルフォルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のア
ミド類が好ましい。これら水と混ぜ得る有機媒体を混合
使用する場合には余り多くても後処理での操作性上で好
ましくなく、水と混じ得る有機媒体の使用量は水と混合
しない有機媒体と同量以下である。

【００１７】アルキル化剤：アルキル化剤としては、酢
酸エステル、メチルスルフォン酸エステル、ベンゼンス
ルフォン酸エステル、ｐ−トルエンスルフォン酸エステ
ル、ジアルキル硫酸等のアルキルエステル類、塩化アル
キル、臭化アルキル、沃化アルキル等のハロゲン化アル
キル類等が挙げられる。アルキル基としてはメチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基、オクタ
デカニル基等の炭素数１〜２０程度の枝別れしても良い
アルキル基が挙げられる。これらのアルキル基中にはフ
ッ素原子、アミノ基、シクロアルキル基、芳香族基を有
していても良い。これらのアルキル化剤の具体例として
は、ｐ−トルエンスルフォン酸エチル、ジメチル硫酸、
沃化エチル、沃化ブチル、臭化エチル、臭化ブチル、沃
化ペンタフルオロエチル、沃化ノナフルオロブチル等が
挙げられる。

【００１８】反応：アミノチオフェノール類を少なくと
も１種の水と混合しない有機媒体を含む液中でアルキル
化剤と反応してアミノフェニールアルキルスルフィド類
を製造する。アルキル化は、アミノチオフェノール類１
重量部に対し、必要に応じ１〜５化学量論量のアルカリ
助剤を分散させた、１〜１００重量部の水と混合しない
有機媒体にアミノチオフェノール類を溶解させ、−１０
℃〜１５０℃の温度にて、必要に応じて加圧下、アルキ
ル化剤を０．１〜１０時間かけて添加し、添加終了後、
更に同温度にて０．３〜１０時間反応させることにより
行われる。

【００１９】アルカリ助剤としては、炭酸ナトリウム、
炭酸カリウム等の炭酸アルカリ金属類および水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム等の水酸化アルカリ金属類が挙
げられるが有機媒体への分散性から前記の化合物が好ま
しい。又、水酸化アルカリ土類金属類、炭酸アルカリ土
類金属類、水酸化テトラメチルアンモニウム等の有機ア
ルカリ性化合物も用いることができるがコストの面より
前者の化合物が好ましい。

【００２０】反応において、必要に応じてメタノール、
エタノール、プロパノール等の低級アルコール類、アセ
トン、ジアセトンアルコール等のケトン類、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルフォルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミ
ド類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエ
タン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエー
テル類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類等の
水と混じ得る（水と混和性のある）有機媒体を共存させ
ておいても良い。この水と混和性のある有機媒体の共存
量は上記アミノチオフェノール類に対し、１〜１００重
量部用いるのが良い。

【００２１】アルキル化剤は有機媒体に予め溶解させて
添加しても良いし、ガス状の化合物の場合には直接反応
系に吹きこんでも良い。使用するアルキル化剤の使用量
はアミノチオフェノール類１化学当量に対し、０．３〜
２化学当量の量用いるのが一般的である。反応終了後、
水をアミノチオフェノール類１重量部に対し、１〜１０
０重量部加え、未反応のアルカリ助剤および生成した無
機塩類を溶解させアルカリ性とした後、静置し、アルカ
リ性水層を分離し、未反応のアミノチオフェノール類お
よび夾雑するアルカリ性水溶液に可溶な不純物を除去す
る。

【００２２】次いで残ったアミノフェニールアルキルス
ルフィド類を含有する有機層に酸の水溶液を原料であっ
たアミノチオフェノール類１重量部に対し、１〜１００
重量部の割合で加えた後、静置、水層を分離し、副反応
生成物であるジスルフィド類および夾雑する酸性水溶液
に可溶な不純物を除去する。前記精製処理後、目的とす
るアミノフェニールアルキルスルフィド類を蒸留、再結
晶等の方法にて更に精製、単離する。

【００２３】本発明の精製法にて抽出分離された目的物
のアミノフェニールアルキルスルフィド類は高純度であ
り、更に次の反応に共する場合には、抽出された状態も
しくは単に有機媒体を留去し濃縮された状態で用いるこ
とも可能である。本発明の方法では、アミノ基とアルキ
ル化剤との反応やアルキル化剤の加水分解反応が低く押
さえられ、高収率、高純度にて目的物を得ることができ
る。

【００２４】

【実施例】以下、実施例によりさらに詳細に本発明の内
容を説明する。なお、反応の収率、純度は、反応液のご
く一部を分散して、高速液体クロマトグラフィーにて測
定した。 参考例１ ＜ｐ−アミノチオフェノールの合成＞底部に液抜き出し
口を備え、周壁に加熱冷却用ジャケットを備えた容量
５，０００ｍｌの分液ロート型４ツ口フラスコ内に、水
２５００ｇ、硫化ナトリウム（９水塩）６００ｇおよび
ｐ−クロロニトベンゼン１５８ｇを加え、攪拌下、温度
９０℃にて３時間反応を行った。反応液を３０℃に冷却
し、ｏ−ジクロロベンゼンを１００ｇ加え、攪拌し、水
不溶性の油溶性有機物を溶解抽出させた後、この混合物
を静置、分離し、下層の有機層を底部より抜き出し、廃
棄した。

【００２５】次いで、フラスコ内に残った水層に、食塩
５００ｇ、酢酸３００ｇおよびメチルイソブチルケトン
７５０ｇを加え、攪拌し、ｐ−アミノチオフェノールを
メチルイソブチルケトンに溶解抽出させた後、混合物を
静置、分離し、下層の水層を底部より抜き出し、廃棄し
た。更に、２０％食塩水２００ｇを加え、攪拌し、有機
層を洗浄し、水層を廃棄する操作を２回繰り返した。フ
ラスコ内に残った有機層に２５℃にて、３０リットルの
窒素ガスを導いてバブリングさせ、溶解ガス成分を同伴
除去させ、ｐ−アミノチオフェノールのメチルイソブチ
ルケトン溶液を得た。〔ｐ−アミノチオフェノールの収
量８１．４ｇ、収率６５．０％（ｐ−クロロニトベンゼ
ン基準）〕。

【００２６】実施例１ 参考例１と同じ装置を引き続き用い、参考例１で得たｐ
−アミノチオフェノールの溶液全量にＮ，Ｎ−ジメチル
ホルムアミド３００ｇおよび無水炭酸カリウム１３５ｇ
を加えた。この混合物を０℃に冷却し、沃化ペンタフル
オロエチルガスを０〜５℃にて２時間かけて、１４３．
９ｇ吹き込み、アルキル化反応を行った。吹き込み終了
後、昇温し、１０℃にて１２時間攪拌し、反応を完結さ
せた。（ｐ−アミノフェニールペンタフルオロエチルス
ルフィドの純度：８３．７％，収率８９．６％）。

【００２７】次いで、上記反応液に水８６０ｇを加え、
攪拌し、未反応の炭酸カリウムおよび副生する無機塩類
を溶解させ、水層をアルカリ性とした後、混合物を静
置、分離し、下層の水層を底部より抜き出し廃棄した。
（ｐ−アミノフェニールペンタフルオロエチルスルフィ
ドの純度：８４．０％，収率８９．６％）。更に、４％
塩酸水 ８６４ｇを加え、攪拌し、有機層を洗浄し、水
層を廃棄した。残った有機層よりメチルブチルケトンを
留去させて濃縮し、目的とするｐ−アミノフェニールペ
ンタフルオロエチルスルフィド１１９．７ｇを得た。
（純度：９８．７％，収率８４．１％／沃化ペンタフル
オロエチル基準）。

【００２８】比較例１ 参考例１にて得たｐ−アミノチオフェノールのメチルイ
ソブチルケトン溶液より溶媒のメチルイソブチルケトン
を留去した後、エタノール８００ｇおよび水酸化ナトリ
ウム２８．７ｇを加えた。この混合物を３０℃に昇温
し、この混合物中に沃化ペンタフルオロエチルガスを２
時間かけて、１４３．９ｇ吹き込み、アルキル化反応を
行った。吹き込み終了後、３０℃にて２時間、次いで５
０℃にて２時間攪拌し、反応を完結させた。反応終了時
点のｐ−アミノフェニールペンタフルオロエチルスルフ
ィドの純度は２６．３％であり、収率は２３．７％（沃
化ペンタフルオロエチル基準）に留まった。

【００２９】比較例２ 比較例１と同様に参考例１にて得たｐ−アミノチオフェ
ノールのメチルイソブチルケトン溶液より溶媒を留去し
た後、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド８００ｇおよび無
水炭酸カリウム１３５ｇを加えた。この混合物を０℃に
冷却し、沃化ペンタフルオロエチルガスを０〜５℃にて
２時間かけて、１４３．９ｇ吹き込み、アルキル化反応
を行った。吹き込み終了後、０〜５℃にて４時間攪拌
し、反応を終了させた。（ｐ−アミノフェニールペンタ
フルオロエチルスルフィドの純度：７５．２％，収率８
６．２％）。反応終了後、温度を０〜５℃に保持したま
ま水１，３００ｇを加え、攪拌し、未反応の炭酸カリウ
ムおよび副生する無機塩類を水に溶解させ、水層をアル
カリ性とした。次いで、トルエンを８００ｇ加え混合攪
拌した。混合物を静置、分離し、下層の水層を底部より
抜き出し廃棄した。（ｐ−アミノフェニールペンタフル
オロエチルスルフィドの純度：８４．８％，収率８５．
１％）。次いで、溶媒のトルエンを留去し、水蒸気蒸留
にて目的とするｐ−アミノフェニールペンタフルオロエ
チルスルフィドを単離した。単離後のこのものの純度は
９６．７％であったが、収率は７６．３％（沃化ペンタ
フルオロエチル基準）に留まった。

【００３０】比較例３ 参考例１にて得たｐ−アミノチオフェノール溶液全量に
メチルイソブチルケトン７５０ｇを追加し、更に無水炭
酸カリウム１３５ｇを加えた。この混合物を０℃に冷却
し、沃化ペンタフルオロエチルガスを０〜５℃にて２時
間かけて、１４３．９ｇ吹き込み、アルキル化反応を行
った。吹き込み終了後、昇温し、１０℃にて１８時間攪
拌し、反応させたが完結せず、未反応の原料ｐ−アミノ
チオールが約５％残存した。（ｐ−アミノフェニールペ
ンタフルオロエチルスルフィドの純度：７６．５％，収
率８２．９％）。次いで、水８６０ｇを加え混合攪拌
し、未反応の炭酸カリウムおよび副生する無機塩類を溶
解させ、水層をアルカリ性とした後、この混合物を静
置、分離し、下層の水層を底部より抜き出し廃棄した。
（ｐ−アミノフェニールペンタフルオロエチルスルフィ
ドの純度：７９．０％，収率８２．９％）。更に、４％
塩酸水 ８６４ｇを加え攪拌し、有機層を洗浄し、水層
を廃棄した。抽出精製後のｐ−アミノフェニールペンタ
フルオロエチルスルフィドの純度は９７．４％であった
が、収率は７９．６％（沃化ペンタフルオロエチル基
準）に留まった。

【００３１】

【発明の効果】本発明方法によれば、少ない装置、簡便
な方法にてアミノフェニールアルキルスルフィド類を高
収率、高純度にて得ることができる。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アミノチオフェノール類を、水と混合し
   ない有機媒体を含む液中でアルキル化剤と反応させて得
   たアミノフェニールアルキルスルフィド類を含む反応液
   に、水を加えた後、層を分離し、ついで、残った有機層
   に酸性水溶液を加えた後、水層を分離することによって
   精製することを特徴とするアミノフェニールアルキルス
   ルフィド類の製造方法。
2. 【請求項２】 アミノチオフェノール類が、式（Ｉ） 【化１】 〔式中、Ｘは水素または炭素数１〜４のアルキル基を表
   す。〕で示される化合物である、請求項１記載の製造方
   法。
3. 【請求項３】 アミノチオフェノール類が、ハロゲン化
   ニトロベンゼン類を出発原料とし、硫黄化合物にてメル
   カプト化と還元を同時に行って製造されたものである請
   求項１に記載の製造方法。
4. 【請求項４】 アミノチオフェノール類が、メルカプト
   化と還元を同時に行ったアルカリ性の反応液を水と混合
   しない有機媒体にて接触させることにより有機媒体に可
   溶性の副反応生成物を抽出除去し、次いで、反応液を中
   和してアミノチオフェノール類を水不溶化して得たアミ
   ノチオフェノール類であることを特徴とする請求項３に
   記載のスルフィド類の製造方法。
5. 【請求項５】 アミノチオフェノール類が、得たアミノ
   チオフェノール類の液中に不活性ガスを吹き込んで低沸
   点揮発成分を除去させて得たアミノチオフェノール類で
   あることを特徴とする請求項４に記載のスルフィド類の
   製造方法。
6. 【請求項６】 アミノチオフェノール類が、２−アミノ
   チオフェノール類、４−アミノチオフェノール類より選
   ばれたものである請求項２に記載の製造方法。
7. 【請求項７】 アルキル化剤が、酢酸アルキルエステ
   ル、メチルスルフォン酸アルキルエステル、ベンゼンス
   ルフォン酸アルキルエステル、ｐ−トルエンスルフォン
   酸アルキルエステル、ジアルキル硫酸、ハロゲン化アル
   キルより選ばれたものである（但し、アルキル基の炭素
   数は１〜２０で、フッ素原子、アミノ基、シクロアルキ
   ル基、芳香族基で置換されていても良い。）、請求項１
   に記載の製造方法。
8. 【請求項８】 アミノチオフェノール類とアルキル化剤
   との反応が、アルカリ助剤の存在下に行われる、請求項
   １記載の製造方法。