JPH1067773A - 1,4−ジオキセンの製造方法 - Google Patents

1,4−ジオキセンの製造方法

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JPH1067773A
JPH1067773A JP23992596A JP23992596A JPH1067773A JP H1067773 A JPH1067773 A JP H1067773A JP 23992596 A JP23992596 A JP 23992596A JP 23992596 A JP23992596 A JP 23992596A JP H1067773 A JPH1067773 A JP H1067773A
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JP
Japan
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dioxane
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dioxene
dichloro
component
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Pending
Application number
JP23992596A
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English (en)
Inventor
Norio Shinohara
紀夫 篠原
Masaharu Takahashi
政晴 高橋
Minoru Igarashi
実 五十嵐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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  • Heterocyclic Compounds That Contain Two Or More Ring Oxygen Atoms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 1,4−ジオキセンを簡便かつ安全に、しか
も選択性良く高収率で製造する。 【解決手段】 1,4−ジオキサンに塩化スルフリルを
反応させて2,3−ジクロロ−1,4−ジオキサンを得
た後、該2,3−ジクロロ−1,4−ジオキサンに極性
溶媒中で亜鉛粉末を反応させて1,4−ジオキセンを製
造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、環状エーテル基を
有するオルガノポリシロキサンの合成原料等として有用
な1,4−ジオキセンを簡便かつ安全に、しかも高収率
で製造することができる1,4−ジオキセンの製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
1,4−ジオキセンの合成法としては、下記反応式
(a),(b)からなる方法が知られている。
【0003】
【化1】
【0004】しかしながら、(a)の方法は、1,4−
ジオキサンに塩素ガスを吹き込んで2,3−ジクロロ−
1,4−ジオキサンを製造するものであるが、塩素ガス
の反応は非常に激しい上、反応選択性がなく、下記式で
示されるような多塩素置換された1,4−ジオキサンが
副生するため、目的物質の収率が低いという問題があっ
た。
【0005】
【化2】
【0006】更に、(b)の方法ではジエチルエーテル
中で2,3−ジクロロ−1,4−ジオキサンにMgI2
を作用させるが、取り扱いの難しいジエチルエーテルを
使用しなければならない上、ポットイールド(釜収率)
が悪いという問題があり、工業的には成立しないもので
あった。
【0007】従って、1,4−ジオキセンの工業的に有
利な製造方法の開発が望まれていた。
【0008】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、1,4−ジオキセンを簡便かつ安全に、しかも選択
性良く高収率で合成することができる1,4−ジオキセ
ンの製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、1,4−ジオキサンに塩化スルフリルを反応させて
2,3−ジクロロ−1,4−ジオキサンを得た後、この
2,3−ジクロロ−1,4−ジオキサンに極性溶媒中で
亜鉛粉末を反応させることにより、緩やかな反応で選択
性良く、かつ高収率で、しかも安全に1,4−ジオキセ
ンを製造できることを見出した。
【0010】即ち、本発明者は、1,4−ジオキサンに
塩化スルフリルを反応させると、塩素含有量の低い2−
クロロ−1,4−ジオキサンや塩素含有量の高い2,
3,5,6−テトラクロロ−1,4−ジオキサンが副生
することなく、唯一の生成物として2,3−ジクロロ−
1,4−ジオキサンが得られ、選択性に優れているこ
と、更に、2,3−ジクロロ−1,4−ジオキサンと亜
鉛粉末との反応が安全性が高く、ポットイールドも良い
こと、よって、1,4−ジオキセンを高収率で工業的に
有利に製造できることを知見し、本発明をなすに至った
ものである。
【0011】従って、本発明は、1,4−ジオキサンに
塩化スルフリルを反応させて2,3−ジクロロ−1,4
−ジオキサンを得た後、該2,3−ジクロロ−1,4−
ジオキサンに極性溶媒中で亜鉛粉末を反応させて1,4
−ジオキセンを製造することを特徴とする1,4−ジオ
キセンの製造方法を提供する。
【0012】以下、本発明につき更に詳しく説明する
と、本発明の1,4−ジオキセンの製造方法は、まず
1,4−ジオキサンに塩化スルフリルを反応させて2,
3−ジクロロ−1,4−ジオキサンを製造するもので、
下記反応式Iで示される。
【0013】
【化3】
【0014】上記反応において、1,4−ジオキサンに
対する塩化スルフリルの使用量は、2〜20倍モル、特
に2〜5倍モルが好ましい。2倍モル未満では反応が十
分に進まないことがあり、20倍モルを超えて使用して
も収率が上がらず、経済的に不利になる。
【0015】また、上記反応は、溶媒を用いなくても反
応は円滑に進むので、分離精製の点からも無溶媒での反
応が好ましいが、反応温度を制御する等のためにあえて
溶媒を使用する場合は、例えばベンゼン、トルエン、キ
シレン等の芳香族溶媒、n−ヘプタン、n−ヘキサン等
の脂肪族溶媒中で行うことが望ましい。これら溶媒の使
用量は、使用する1,4−ジオキサン重量に対して0.
1〜1倍であることが好ましい。
【0016】更に、本反応では、1,4−ジオキサンと
塩化スルフリルとの反応を促進するためにベンゾイルパ
ーオキシド等の過酸化物を添加して反応を加速させても
よい。なお、過酸化物の添加量は、使用する1,4−ジ
オキサン重量に対して10〜1000ppmであること
が好ましい。
【0017】ここで、1,4−ジオキサンに塩化スルフ
リルを反応させる際は、塩化スルフリルを用いての本反
応が唯一の生成物として2,3−ジクロロ−1,4−ジ
オキサンのみを与えるので、塩化スルフリルの中に1,
4−ジオキサンを滴下させてもよいが、反応温度の制御
のし易さからは1,4−ジオキサンの中に塩化スルフリ
ルを滴下させて反応を継続することが好ましい。なお、
本発明者の検討によると、1,4−ジオキサンに対して
塩化スルフリルを等量以下用いても塩素含有量の低い2
−クロロ−1,4−ジオキサンは生成せず、また、等量
以上用いても塩素含有量の高い2,3,5−トリクロロ
−1,4−ジオキサンや2,3,5,6−テトラクロロ
−1,4−ジオキサンは生成しないことが確認され、本
反応が極めて反応選択性の優れた塩素化反応であること
を示している。
【0018】上記反応は、通常、常圧下で行われるが、
500〜750mmHg程度の減圧下で実施してもよ
い。反応条件は適宜調整できるが、0〜200℃、特に
20〜150℃で30分〜10時間、特に1〜4時間反
応させることが好ましい。
【0019】反応終了後は、副生する塩化水素ガス、二
酸化イオウガス等を完全に系外に除去し、得られた生成
混合物を減圧蒸留することにより、2,3−ジクロロ−
1,4−ジオキサンを得ることができる。
【0020】次に、本発明では、上記反応で得られた
2,3−ジクロロ−1,4−ジオキサンに極性溶媒中で
亜鉛粉末を反応させて、目的物質の1,4−ジオキセン
を合成するもので、この反応は下記反応式IIの通りで
ある。
【0021】
【化4】
【0022】この場合、亜鉛粉末の使用量は、2,3−
ジクロロ−1,4−ジオキサンに対してモル比で等量以
上、特に1〜2倍モルが好適であり、等量未満では十分
に反応が進まない場合がある。
【0023】また、上記反応は、無溶媒では極めて反応
が遅く、目的物質の収率も低くなるので、極性溶媒中で
行うことが必要である。極性溶媒としては、例えばヘキ
サメチルホスホリックトリアミド、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキサイド、
N−メチル−2−ピロリドン等の非プロトン性極性溶媒
が好適であり、中でもヘキサメチルホスホリックトリア
ミド、ジメチルホルムアミドが収率も高く、かつ反応速
度も早く好ましい。
【0024】上記極性溶媒の使用量は、使用する2,3
−ジクロロ−1,4−ジオキサン重量に対して0.5〜
20倍、特に2〜10倍であることが好ましい。
【0025】上述の2,3−ジクロロ−1,4−ジオキ
サンと亜鉛粉末との反応は、極性溶媒に亜鉛粉末を入れ
て混合し、この混合物中に加熱下で2,3−ジクロロ−
1,4−ジオキサンを滴下することによって行うことが
できる。
【0026】更に、この反応では、亜鉛粉末が溶媒に溶
解せず、亜鉛金属の表面から反応が進行するので、反応
中は亜鉛が反応器の底に沈降してしまわないように系を
十分に撹拌しながら反応を行うことが好ましい。
【0027】上記反応は、通常、常圧下で行われるが、
1.1〜5気圧程度の加圧下で行ってもよい。反応条件
は適宜調整できるが、50〜200℃、特に70〜15
0℃で0.5〜20時間、特に1〜8時間反応させるこ
とが好ましい。
【0028】反応終了後は、生成混合物を濾過し、固型
の過剰量の亜鉛粉末と副生塩のZnCl2を濾過操作に
より濾別し、得られた濾液を蒸留することにより、目的
とする1,4−ジオキセンを得ることができる。
【0029】
【発明の効果】本発明の1,4−ジオキセンの製造方法
によれば、1,4−ジオキセンを簡便かつ安全に、しか
も選択性良く高収率で合成することができる。従って、
本発明の製造方法は、1,4−ジオキセンの製造方法と
して工業的に非常に有利であり、得られる1,4−ジオ
キセンは、その有する二重結合への付加反応を生かして
環状エーテル基を有するオルガノポリシロキサンの合成
原料などとして利用することができる。
【0030】
【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明を具体的に説
明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではな
い。
【0031】〔実施例1〕2,3−ジクロロ−1,4−ジオキサンの合成 温度計、撹拌機、滴下ロート、ガス導入管及び還流器を
備えた300mlのフラスコに1,4−ジオキサン29
2g(3.3モル)を窒素雰囲気下に入れた。フラスコ
の内温を60℃とし、撹拌下で滴下ロートから塩化スル
フリル900g(6.7モル)を2時間かけて滴下し
た。反応中、激しいガスの発生が認められた。滴下終了
後、更に1時間、80℃で撹拌下反応を続けた。
【0032】その後、ガス導入管から窒素を通気し、内
温を90℃に昇温させ、副生したHClガス、SO2
スをほぼ完全に系外に除去した。得られた反応混合物を
減圧蒸留することにより、下記構造の2,3−ジクロロ
−1,4−ジオキサン(沸点85℃/15mmHg)を
収率92%で得た。
【0033】
【化5】
【0034】1,4−ジオキセンの合成 温度計、撹拌機、滴下ロート及び還流器を備えた100
0mlのフラスコにヘキサメチルホスホリックトリアミ
ド450gと亜鉛粉末72g(1.10モル)を加え
た。温度を90℃に保ち、反応混合物の中に上記方法で
得た2,3−ジクロロ−1,4−ジオキサン150g
(0.95モル)を1.5時間かけて滴下した。滴下終
了後、温度を95℃に保ち、5時間撹拌して反応を続け
た。
【0035】得られた反応混合物を濾過し、未反応の亜
鉛粉末と反応の結果生成した塩化亜鉛を除去した後、濾
液を蒸留することにより、下記式で示される1,4−ジ
オキセンが収率92%で得られた。なお1,4−ジオキ
センの分析結果は以下の通りであった。
【0036】
【化6】 沸点:95℃(760mmHg) n25 D:1.4365 d25 4:1.082
【0037】〔実施例2〕実施例1のヘキサメチルホス
ホリックトリアミド溶媒の代わりにジメチルホルムアミ
ドを使用する以外は実施例1と同様に操作を行った。そ
の結果、収率68%で1,4−ジオキセンが得られた。
【0038】〔実施例3〕実施例1のヘキサメチルホス
ホリックトリアミド溶媒の代わりにジメチルアセトアミ
ドを使用する以外は実施例1と同様に操作を行った。そ
の結果、収率61%で1,4−ジオキセンが得られた。
【0039】〔実施例4〕実施例1のヘキサメチルホス
ホリックトリアミド溶媒の代わりにジメチルスルホキサ
イドを使用する以外は実施例1と同様に操作を行った。
その結果、収率61%で1,4−ジオキセンが得られ
た。
【0040】〔実施例5〕実施例1のヘキサメチルホス
ホリックトリアミド溶媒の代わりにN−メチル−2−ピ
ロリドンを使用する以外は実施例1と同様に操作を行っ
た。その結果、収率60%で1,4−ジオキセンが得ら
れた。
フロントページの続き (72)発明者 五十嵐 実 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社シリコーン電子材料 技術研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1,4−ジオキサンに塩化スルフリルを
    反応させて2,3−ジクロロ−1,4−ジオキサンを得
    た後、該2,3−ジクロロ−1,4−ジオキサンに極性
    溶媒中で亜鉛粉末を反応させて1,4−ジオキセンを製
    造することを特徴とする1,4−ジオキセンの製造方
    法。
  2. 【請求項2】 極性溶媒がヘキサメチルホスホリックト
    リアミド又はジメチルホルムアミドである請求項1記載
    の1,4−ジオキセンの製造方法。
JP23992596A 1996-08-22 1996-08-22 1,4−ジオキセンの製造方法 Pending JPH1067773A (ja)

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