アルキルカルボニルチオ置換アルカンの製造方法
【課題】反応性の低いオレフィンに対しても、急な発熱や暴走を回避した上でチオールカルボン酸の付加を行い、反応をほぼ完結させることができるアルキルカルボニルチオ置換アルカンの製造方法を提供する。
【解決手段】置換オレフィン（１）とチオールカルボン酸（２）とのうち、いずれか一方の試剤に対して他方の試剤の添加速度を調整しながら酸素および窒素の存在下で反応を進行させるアルキルカルボニルチオ置換アルカン（３）の製造方法。
【化５】
【解決手段】置換オレフィン（１）とチオールカルボン酸（２）とのうち、いずれか一方の試剤に対して他方の試剤の添加速度を調整しながら酸素および窒素の存在下で反応を進行させるアルキルカルボニルチオ置換アルカン（３）の製造方法。
【化５】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種オレフィンにチオールカルボン酸を付加させ、アルキルカルボニルチオ置換アルカンを製造する方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
アルキルカルボニルチオ置換アルカンは片側に保護されたチオールを、反対の末端には様々な置換基を有することが出来る化合物であり、脱保護すれば容易にチオールが得られる。それを酸化すれば、ジスルフィド、スルフィニルハライド、スルホニルハライド等に容易に変換できる。チオールからスルフィドを得る事も容易である。また、反対側の置換基の種類、炭素鎖の長さにより、様々な用途が考えられ、例を挙げると２置換のリンカー、基礎化学品、反応助剤、医薬中間体、農薬中間体や工薬添加物等、多岐に渡る非常に有用な化合物である。
【０００３】
アルキルカルボニルチオ置換アルカンを、オレフィンより合成する方法としては、これまでいくつかの方法が知られている。アルコキシ基を有するオレフィンとチオ酢酸を、空気を通じながら反応させ、アセチルチオエチルアルキルエーテルを合成する方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】有機硫黄化学 合成反応編 ｐ３４ (大饗 茂 著) １９８２年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、チオ酢酸と、ヘキセン、オクテンなど反応性の高いオレフィンとの反応は、極少量の空気中の酸素の存在でラジカル付加反応が開始し、ラジカルの消失もしにくいため、発熱の制御も容易で可能である。しかし、アリルスルホン酸ソーダ等の反応性の低いオレフィンにラジカル付加を行う場合、反応が開始しにくい上に、容易にラジカルは消失する。そのため、試剤を添加してもなかなか反応は開始されず、また一旦反応が起きるとラジカル連鎖反応ゆえに系中の試剤が一度に反応し、非常に大きな反応熱の発生が起きるため、大きなスケールでは暴走することが懸念される。このように反応性の低いオレフィンに対してラジカル付加反応は反応活性種の管理が難しく、反応の制御自体が困難な場合が多い。
【０００５】
本発明は係る実情に鑑みてなされたものであって、反応性の低いオレフィンに対しても、急な発熱や暴走を回避した上でチオールカルボン酸の付加を行い、反応をほぼ完結させることができるアルキルカルボニルチオ置換アルカンの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は上記課題に対して鋭意検討を行い、置換オレフィンとチオールカルボン酸とのうち、いずれか一方の試剤に対して他方の試剤の添加速度を調整しながら酸素および窒素の存在下で反応を進行させることで、安全に反応を完結させることを見出し、本発明を完成するに至った。なおこのアルキルカルボニルチオ置換アルカンは種々の方法で容易に脱保護しメルカプト置換アルカンに変換することが出来る。
上記課題を解決するために本発明は、一般式（１）；
【０００７】
【化１】
【０００８】
（式中、Ｘは水酸基または、ハロゲン、保護された水酸基、スルホン酸塩、アリール基、イソシアヌル等であり、nは０〜６の整数である。）で示される置換オレフィンと；
一般式（２）；
【０００９】
【化２】
【００１０】
（Ｙはメチル基、エチル基、フェニル基等を示す。）で示されるチオールカルボン酸とのうち、
いずれか一方の試剤に対して他方の試剤の添加速度を調整しながら酸素および窒素の存在下で反応を進行させ、
一般式（３）；
【００１１】
【化３】
【００１２】
（式中、Ｘは水酸基または、ハロゲン、保護された水酸基、アルコキシ基、スルホン酸塩、アリール基、イソシアヌル等であり、Ｙはメチル基、エチル基、フェニル基。nは０〜６の整数である。）で示されるアルキルカルボニルチオ置換アルカンを製造する方法である。
【００１３】
また、置換オレフィン（１）とチオールカルボン酸（２）を反応させる際、ラジカル活性種を連続的に発生させるため、オレフィン1モルに対して０．０１モル以上の空気を導入する事を特徴とする製造方法である。
上記製造方法において、内温を４０℃〜８０に制御し、反応を進行させるアルキルカルボニルチオ置換アルカン（３）の製造方法である。
【００１４】
なお、アルキルカルボニルチオ置換アルカンは種々の方法にて容易に脱保護可能であり、
一般式（４）
【００１５】
【化４】
【００１６】
（４）
（式中、Ｘは水酸基または、ハロゲン、保護された水酸基、スルホン酸塩、アリール基、イソシアヌル等であり、Ｙはメチル基、エチル基、フェニル基。nは０〜６の整数である。）で示されるメルカプト置換アルカンに変換することも可能である。
【００１７】
以下に本発明を詳細に説明する。
【００１８】
上記一般式（１）、（３）、（４）におけるＸは様々な置換基が利用可能であり、アミン以外の置換基が望ましい。具体的には水酸基、保護された水酸基、ハロゲン、シアノ基、スルホン酸塩、ホルミル基、フェニル基、イソシアヌル基が挙げられる。これらの中でも水酸基、スルホン酸塩、フェニル基、ハロゲンが特に好ましい。
【００１９】
上記一般式（２）、（３）におけるＹは低級アルキル基もしくはアリール基である。低級アルキル基としては炭素数が１〜３のものが望ましく、直鎖でも分岐鎖でもよい。具体的にはメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、フェニルが挙げられる。これらの中でもメチル、エチル、フェニル基が特に好ましい。
【００２０】
上記一般式（１）、（３）におけるｎは整数であり、アルキル鎖を表す。整数は０〜６が望ましく、これらの中で１〜４が特に好ましい。
一般式（１）に示した置換オレフィンはどのように製造されたものでもよい、具体例としてはアリルアルコール、１−ペンチルアルコール、アリルクロライド、アリルブロマイド、１−ペンチルブロマイド、アリルシアニド、３−アリルアセテート、５−ヘキセニルアセテート、アリルスルホン酸ナトリウム、アリルアルデヒド、アリルベンゼン、３−フェニルブテン、アリルスルホン酸カリウム、２−メチル−２−プロペン−１−スルホン酸ナトリウム、３−ブテン−１−スルホン酸ナトリウム、４−ペンテン−１−スルホン酸ナトリウム、５−ヘキセン−１−スルホン酸ナトリウムが挙げられる。これらの中でアリルアルコール、アリルクロライド、３−アリルアセテート、アリルスルホン酸ナトリウム、アリルベンゼン、２−メチル−２−プロペン−１−スルホン酸ナトリウムが特に好ましい。
【００２１】
一般式（２）に示したチオールカルボン酸はどのように製造されたものでもよい、具体例としてはチオ酢酸、チオプロピオン酸、チオ安息香酸、が挙げられる。これらの中でチオ酢酸が特に望ましい。
【００２２】
一般式（１）に示した置換オレフィンのから一般式（３）のアルキルカルボニルチオ置換アルカンを合成する際の反応溶媒としてはチオールカルボン酸と反応しない有機溶媒が望ましい。具体例としてはクロロホルム、ジクロロメタン、エーテル、酢酸エチル、酢酸、プロピオン酸などが挙げられる。この中で置換オレフィンがアルケンスルホン酸塩の場合は酢酸が特に望ましい。その他の置換オレフィンの場合はクロロホルムが特に望ましい。該当溶媒の使用量は一般式（１）に示した置換オレフィン １ｇに対して１〜２０ｇが望ましい。特に３〜１０ｇが好ましい。
【００２３】
一般式（１）に示した置換オレフィンから一般式（３）のアルキルカルボニルチオ置換アルカンを合成する際に添加物として、無水カルボン酸を用いても良い。具体例としては無水酢酸、無水プロピオン酸、無水ブタン酸であり、無水酢酸が特に望ましい。該当添加物の使用量は溶媒である有機溶媒１ｇに対して、０．００５〜０．１ｇの添加が望ましい、特に０．０２〜０．０４ｇが好ましい。
【００２４】
一般式（１）に示した置換オレフィンから一般式（３）のアルキルカルボニルチオ置換アルカンを合成する際に添加物として、強酸を用いても良い。具体的には硫酸、メタンスルホン酸、トリクロロメタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸などが挙げられる。この中で特にメタンスルホン酸が望ましい。強酸の添加量は一般式（１）に示した置換オレフィン １モルに対して、０．００５モル〜０．１モルが望ましく、特に０．０５〜０．０１モルが好ましい。
【００２５】
一般式（１）に示した置換オレフィンと反応させる一般式（２）に示した、チオールカルボン酸の使用量は置換オレフィン１モルに対して０．８〜３．０モルが望ましい。特に１．０〜１．４モルが好ましい。
【００２６】
一般式（１）に示した置換オレフィンと、一般式（２）に示したチオールカルボン酸とを反応させる際に、系内に酸素および窒素を存在させる。すなわち、酸素によって置換オレフィンとチオールカルボン酸とのラジカル付加反応を進行させるとともに、この酸素と混合した窒素によって酸素の割合を低下させることで、危険な反応を抑制する。したがって、酸素と窒素との混合割合としては、使用する試剤の種類やその添加速度などに応じて調整したものを使用する。例えば、置換オレフィンや有機溶媒が可燃性である場合は、酸素の割合を低下させて安全性の向上を図ることができる。酸素と窒素とを混合したものとして具体的には、安価であることから空気を使用することが最も好ましい。この場合、空気は、反応槽の空間部を空気置換したり、ボンベを用いて気相吹込みを行ったり、反応液中にバブリングさせたりして存在させることができる。反応時に必要な空気量はオレフィン１モルに対して、０．０１モル以上（約２２０ｍＬ以上）であり、この量の空気を反応終了時までに系内に導入する。気相吹込みやバブリングの場合、空気は、反応が継続している間にわたってて系内に連続的に導入する。また空気の代用として酸素と窒素の混合気体を用いる場合、反応時に必要な酸素量は、オレフィン１モルに対して０．００２モル以上（約４４ｍＬ以上）である。
【００２７】
一般式（１）に示した置換オレフィンと、一般式（２）に示したチオールカルボン酸を反応させる際には、酸素および窒素の混合気体、または空気の存在下で、一般式（１）に示した置換オレフィンもしくは一般式（２）に示したチオールカルボン酸のいずれかの試剤の添加速度を仕込、分割添加、滴下等で調整しながら反応を進行させる。この際、反応の進行状態は、上記した試剤の添加速度を調整することだけでなく、反応系に存在する酸素の量、すなわち、酸素および窒素の混合気体、または空気の導入量によっても影響を受ける。したがって、反応の進行状態は、酸素および窒素の混合気体、または空気の導入量を確保した状態で、試剤の添加速度を調整しながら、内温を管理することによって制御することが出来る。
【００２８】
一般式（１）に示した置換オレフィンから一般式（３）のアルキルカルボニルチオ置換アルカンを合成する反応の反応温度は１０〜９０℃が望ましい、特に４０〜８０℃が好ましい。
【００２９】
一般式（１）に示した置換オレフィンから一般式（３）のアルキルカルボニルチオ置換アルカンを合成する反応の反応時間は０〜２４時間が望ましい、特に０．２〜４時間が好ましい。
【００３０】
反応終了後に得られた一般式（３）に示した置換オレフィンは冷却、ろ過、もしくは濃縮により単離することが可能であるが、有機溶媒溶液のまま、加溶媒分解等によりワンポットで一般式（４）に示したメルカプト置換アルカンまで誘導することも出来る。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、安全に効率良くアルキルカルボニルチオ置換アルカンを製造することが出来る。
【００３２】
本発明によれば、様々な置換オレフィンに対してチオールカルボン酸を付加させることが出来、大スケールにおいても安全、高変換率の反応が望める。得られたアルキルカルボニルチオ置換アルカンは容易にメルカプト置換アルカンに変換可能であり、さらに変換することでジスルフィドやスルホニルクロリド等の様々な、硫黄原子を含む２置換化合物が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に実施例を挙げ、本発明の効果をより効果的に説明をする。ただし、本発明はこれらの実施例により、限定されるものではない。
【００３４】
実施例１ １−アセチルチオヘキサンの製造
３０ｍＬの二つ口フラスコに１―ヘキセン１．６８ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム８．４ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を５ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸１．６７ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより１−アセチルチオヘキサンの生成を確認した。反応液を濃縮し、１−アセチルチオヘキサンを２．８ｇ（０．０１８モル）得た。収率は８７．５％であった。ＮＭＲ上の純度は９５％以上であった。
【００３５】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ２．８７（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．３２（ｓ、３Ｈ）、１．５８〜１．５３（ｍ、２Ｈ）、１．３８〜１．２６（ｍ、６Ｈ）、０．９０〜０．８７（ｍ、３Ｈ）
【００３６】
実施例２ １−アセチルチオオクタンの製造
５０ｍＬの二つ口フラスコに１―オクテン ２．２４ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム１１．２ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を５ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸１．６７ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより１−アセチルチオオクタンの生成を確認した。反応液を濃縮し、１−アセチルチオオクタンを３．７６ｇ（０．０２モル）得た。収率は９９．８％であった。ＮＭＲ上の純度は９５％以上であった。
【００３７】
1Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣＬ3）δ ＝ ２．８６（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．３２（ｓ、３Ｈ）、１．５８〜１．５３（ｍ、２Ｈ）、１．３７〜１．２３（ｍ、１０Ｈ）、０．９０〜０．８６（ｍ、３Ｈ）
【００３８】
実施例３ １−プロパノイルチオオクタンの製造
５０ｍＬの二つ口フラスコに１―オクテン ２．２４ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム１１．２ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を５ｍＬ以上導入しながら、チオプロピオン酸１．９８ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより１−プロパノイルチオオクタンの生成を確認した。反応液を濃縮し、１−プロパノイルチオオクタンを３．８０ｇ（０．０１９モル）得た。収率は９３．９％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００３９】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ３．８８（ｑ、２Ｈ）、２．８６（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．３２（ｓ、３Ｈ）、１．６３〜１．５５（ｍ、２Ｈ）、１．３６〜１．２９（ｍ、１０Ｈ）、０．８８（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、３Ｈ）
【００４０】
実施例４ １−ベンゾイルチオオクタンの製造
５０ｍＬの二つ口フラスコに１―オクテン ２．２４ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム１１．２ｇを加え、７０℃まで加熱した。加熱後、空気を５ｍＬ以上導入しながら、チオ安息香酸３．０４ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を６０℃〜８０℃となるように反応させ、３時間攪拌した。ＮＭＲにより１−ベンゾイルチオオクタンの生成を確認した。反応液を濃縮し、１−ベンゾイルチオオクタンを４．２０ｇ（０．０１８モル）得た。収率は８８．８％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００４１】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ７．９８〜５．３５（ｍ、５Ｈ）、３．０７（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、１．６９〜１．６３（ｍ、２Ｈ）、１．４４〜１．４０（ｍ、２Ｈ）、１．３９〜１．２７（ｍ、８Ｈ）、０．８８（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、３Ｈ）
【００４２】
実施例５ ３−アセチルチオ−１−プロパノールの製造
３０ｍＬの二つ口フラスコにアリルアルコール １．１６ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム ５．８ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸１．６７ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより３−アセチルチオ−１−プロパノールの生成を確認した。反応液を濃縮し、３−アセチルチオ−１−プロパノールを２．４９ｇ（０．０１９モル）得た。収率は９２．９％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００４３】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ３．６５（ｄｔ、Ｊ＝６．８Ｈｚ、２Ｈ）、３．００（ｔ、Ｊ＝６．８Ｈｚ、２Ｈ）、２．３６（ｓ、３Ｈ）、１．８６〜１．７９（ｍ、２Ｈ）
【００４４】
実施例６ ６−アセチルチオ−１−ヘキサノールの製造
３０ｍＬの二つ口フラスコに５−ヘキセノール ２．００ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム １０．０ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸１．６７ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより６−アセチルチオ−１−ヘキサノールの生成を確認した。反応液を濃縮し、６−アセチルチオ−１−ヘキサノールを２．４９ｇ（０．０１９モル）得た。収率は９２．９％であった。ＮＭＲ上の純度は８５％以上であった。
【００４５】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ２．８８（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．８６（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．２５（ｓ、３Ｈ）、１．９０〜１．８６（ｍ、２Ｈ）
【００４６】
実施例７ ３−アセチルチオプロピル−１−アセテートの製造
２０００Ｌ反応缶にチオ酢酸 ５０．４ｋｇ（０．６６キロモル）、および、クロロホルム ２８９．８ｋｇを加え、４０℃まで加熱した。加熱後、空気ボンベより空気を導入し、３−アリルアセテート６３．０ｋｇ（０．６３２キロモル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１.５時間攪拌した。ＮＭＲにより３−アセチルチオプロピル−１−アルセテートの生成を確認した。反応液を濃縮し、３−アセチルチオプロピル−１−アルセテートを１０９．８ｋｇ（０．６５６キロモル）得た。収率は９９．５％であった。ＮＭＲ上の純度は９５％以上であった。
【００４７】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ４．０６（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．９０（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．２９（ｓ、３Ｈ）、２．００（ｓ、３Ｈ）、１．８９〜１．８３（ｍ、２Ｈ）
【００４８】
実施例８ ３−プロパノイルチオプロピル−１−アセテートの製造
３０ｍＬの二つ口フラスコにアリルアルコール ２．０ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム １０．０ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオプロピオン酸１．９８ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより３−プロパノイルチオプロピル−１−アセテートの生成を確認した。反応液を濃縮し、３−プロパノイルチオプロピル−１−アセテートを３．６５ｇ（０．０１９モル）得た。収率は９５．９％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００４９】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ４．１２（ｔ、Ｊ＝６．４Ｈｚ、２Ｈ）、２．９４（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．５８（ｔ、Ｊ＝４．８Ｈｚ、２Ｈ）、１．９５〜１．８８（ｍ、２Ｈ）、１．１８（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、３Ｈ）
【００５０】
実施例９ ３−ベンゾイルチオプロピル−１−アセテートの製造
３０ｍＬの二つ口フラスコにアリルベンゼン ２．００ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム １０．０ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸３．０４ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、２４時間攪拌した。ＮＭＲにより３−ベンゾイルチオプロピル−１−アセテートの７７％の反応の進行を確認した。反応液を濃縮し、３−ベンゾイルチオプロピル−１−アセテートを３．７ｇ（０．０１６モル）得た。収率は７７．７％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００５１】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ７．５９〜７．４３（ｍ、５Ｈ）、４．１８（ｔ、Ｊ＝６．４Ｈｚ、２Ｈ）、３．１５（ｔ、Ｊ＝６．４Ｈｚ、２Ｈ）、２．０８（ｓ、３Ｈ）、２．０４〜１．９９（ｍ、２Ｈ）
【００５２】
実施例１０ ６−アセチルチオヘキシル−１−アセテートの製造
３０ｍＬの二つ口フラスコに６−アセチル−１−ヘキセン ２．８４ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム １４．２ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸１．６７ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより６−アセチルチオヘキシル−１−アセテートの生成を確認した。反応液を濃縮し、６−アセチルチオヘキシル−１−アセテートを３．８ｇ（０．０１７モル）得た。収率は９２．９％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００５３】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ４．０２〜４．００（ｍ、２Ｈ）、２．２６（ｓ、３Ｈ）、２．０２（ｓ、３Ｈ）、１．５９〜１．５４（ｍ、４Ｈ）、１．３３〜１．１．２９（ｍ、４Ｈ）
【００５４】
実施例１１ ３−アセチルチオプロピル−１−クロリドの製造
３００Ｌの反応缶にチオ酢酸４３．７ｋｇ（０．５７キロモル）を仕込み、１３０Ｌ空気を導入しながら、４５℃まで加熱した。加熱後、アリルクロリド４４．１ｋｇ（０．５７キロモル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、３時間攪拌した。ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）により３−アセチルチオプロピル−１−クロリドの生成を確認した。３−アセチルチオプロピル−１−クロリドを８７．４ｋｇ（０．５７キロモル）得た。収率は１００％であった。ＧＣ上の純度は９３％以上であった。
【００５５】
実施例１２ ３−アセチルチオプロパン−１−スルホン酸ナトリウムの製造
５００ｍＬの四つ口フラスコにアリルスルホン酸ナトリウム７２．１ｇ（０．５モル）および、酢酸３４９．８ｇ、無水酢酸１０．２ｇ、メタンスルホン酸０．９６ｇ（０．０１モル）を加え、７０℃まで加熱した。加熱後、空気を２００ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸４１．９ｇ（０．５５モル）を滴下し、温度を６０℃〜８０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより３−アセチルチオプロパン−１−スルホン酸ナトリウムの生成を確認した。反応液を冷却し、吸引ろ過を行い、減圧乾燥を行うことで白色粉末として、３−アセチルチオプロパン−１−スルホン酸ナトリウムを１０７．６ｇ（０．４９モル）得た。収率は９７．８％であった。ＮＭＲ上の純度は９５％以上であった。
【００５６】
1Ｈ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ２．８８（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．８６（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．２５（ｓ、３Ｈ）、１．９０〜１．８６（ｍ、２Ｈ）
13Ｃ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ２０２．９４、５１．０８、３１．４７、２８．９８、２５．７４
【００５７】
実施例１３ ３−アセチルチオプロパン−１−スルホン酸カリウムの製造
５０ｍＬの四つ口フラスコにアリルスルホン酸カリウム３．２０ｇ（０．０２モル）および、酢酸１５．５ｇ、無水酢酸０．５ｇ、メタンスルホン酸０．０４ｇ（０．０００４モル）を加え、７０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸１．６７ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を６０℃〜８０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより３−アセチルチオプロパン−１−スルホン酸カリウムの生成を確認した。反応液を冷却し、吸引ろ過を行い、減圧乾燥を行うことで白色粉末として、３−アセチルチオプロパン−１−スルホン酸カリウムを４．０２ｇ（０．０１７モル）得た。収率は８５．０％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００５８】
1Ｈ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ２．８１（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．７６（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．１８（ｓ、３Ｈ）、１．８４〜１．８０（ｍ、２Ｈ）
【００５９】
実施例１４ ３−アセチルチオ２−メチルプロパン−１−スルホン酸ナトリウムの製造
５０ｍＬの二つ口フラスコに２−メチル−２−プロペン−１−スルホン酸ナトリウム３．１６ｇ（０．０２モル）および、酢酸１５．４ｇ、無水酢酸０．４４ｇ、メタンスルホン酸０．０４ｇ（０．０００４モル）を加え、７０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸１．６７ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を６０℃〜８０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより３−アセチルチオ２−メチルプロパン−１−スルホン酸ナトリウムの生成を確認した。反応液を減圧濃縮後に冷却し、吸引ろ過を行い、減圧乾燥を行うことで白色粉末として、３−アセチルチオ２−メチルプロパン−１−スルホン酸ナトリウムを３．５６ｇ（０．０１５モル）得た。収率は７６．０％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００６０】
1Ｈ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ２．８７〜２．８２（ｍ、１Ｈ）、２．８１〜２．７５（ｍ、２Ｈ）、２．６３〜２．５７（ｍ、１Ｈ）、２．１８（ｓ、３Ｈ）、１．９１〜１．８４（ｍ、１Ｈ）、０．９１（ｄ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、３Ｈ）
【００６１】
実施例１５ ４−アセチルチオブタン−１−スルホン酸ナトリウムの製造
３０ｍＬの二つ口フラスコに４−ブテン−１−スルホン酸ナトリウム１．５８ｇ（０．０１モル）および、酢酸７．７ｇ、無水酢酸０．２０ｇ、メタンスルホン酸０．０２ｇ（０．０００２モル）を加え、７０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸０．８４ｇ（０．０１１モル）を滴下し、温度を６０℃〜８０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより４−アセチルチオブタン−１−スルホン酸ナトリウムの生成を確認した。反応液を冷却し、吸引ろ過を行い、減圧乾燥を行うことで白色粉末として、４−アセチルチオブタン−１−スルホン酸ナトリウムを２．０３ｇ（０．００８７モル）得た。収率は８６．５％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００６２】
1Ｈ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ２．６８（ｔ、Ｊ＝７．２、４Ｈ）、２．１３（ｓ、３Ｈ）、１．６０〜１．５２（ｍ、２Ｈ）１．５２〜１．４４（ｍ、２Ｈ）
【００６３】
実施例１６ ５−アセチルチオペンタン−１−スルホン酸ナトリウムの製造
３０ｍＬの二つ口フラスコに５−ペンテン−１−スルホン酸ナトリウム０．８６ｇ（０．００５モル）および、酢酸４．３ｇ、無水酢酸０．１０ｇ、メタンスルホン酸０．０１ｇ（０．０００１モル）を加え、７０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸０．４３ｇ（０．００５５モル）を滴下し、温度を６０℃〜８０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより５−アセチルチオペンタン−１−スルホン酸ナトリウムの生成を確認した。反応液を濃縮乾固し、白色粉末として、５−アセチルチオペンタン−１−スルホン酸ナトリウムを１．１２ｇ（０．００４５モル）得た。収率は９０．０％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００６４】
1Ｈ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ２．６９（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、４Ｈ）、２．１６（ｓ、３Ｈ）、１．５７〜１．５０（ｍ、２Ｈ）、１．４５〜１．３８（ｍ、２Ｈ）、１．３２〜１．２５（ｍ、２Ｈ）
【００６５】
実施例１７ ３−プロパノイルチオプロパン−１−スルホン酸ナトリウムの製造
５０ｍＬの四つ口フラスコにアリルスルホン酸ナトリウム２．８８ｇ（０．０２モル）および、酢酸１４．０ｇ、無水酢酸０．４ｇ、メタンスルホン酸０．０４ｇ（０．０００４モル）を加え、７０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオプロピオン酸１．９８ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を６０℃〜８０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより３−プロパノイルチオプロパン−１−スルホン酸ナトリウムの生成を確認した。反応液を濃縮し３−プロパノイルチオプロパン−１−スルホン酸ナトリウムを４．３５ｇ（０．０２モル）得た。収率は９８．８％であった。ＮＭＲ上の純度は８５％以上であった。
【００６６】
1Ｈ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ２．７４（ｔ、Ｊ＝６．８Ｈｚ、２Ｈ）、２．７１〜２．６７（ｍ、２Ｈ）、２．３７（ｑ、２Ｈ）、１．７８〜１．７２（ｍ、２Ｈ）、０．８６（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）
【００６７】
実施例１８ ビス−３−アセチルチオ−１−プロピルエーテルの製造
５０ｍＬの二つ口フラスコにジアリルエーテル １．９６ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム ９．８１ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸３．３４ｇ（０．０４４モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲによりビスー３−アセチルチオ１−プロピルエーテルの生成を確認した。反応液を濃縮し、ビスー３−アセチルチオ−１−プロピルエーテルを４．５ｇ（０．０１８モル）得た。収率は８９．８％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００６８】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ３．４７〜３．４３（ｍ、４Ｈ）、２．９７〜２．９３（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、４Ｈ）、２．３２（ｓ、６Ｈ）、１．８７〜１．８１（ｍ、４Ｈ）
【００６９】
実施例１９ ３−アセチルチオ−１−フェニルプロパンの製造
５０ｍＬの二つ口フラスコにアリルベンゼン ２．０８ｇ（０．０１８モル）および、クロロホルム １０．４ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸１．６７ｇ（０．０４４モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより３−アセチルチオ−１−フェニルプロパンの生成を確認した。反応液を濃縮し、３−アセチルチオ−１−フェニルプロパンを３．５５ｇ（０．０１８モル）得た。収率は１０３％であった。ＮＭＲ上の純度は８０％以上であった。
【００７０】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ７．３０〜７．１６（ｍ、５Ｈ）、２．８９（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．６８（ｔ、Ｊ＝７．６Ｈｚ、２Ｈ）２．３３（ｓ、３Ｈ）、１．９３〜１．８６（ｍ、２Ｈ）
【００７１】
実施例２０ ４−アセチルチオ−１−フェニルブタンの製造
５０ｍＬの二つ口フラスコに４−フェニル−１−ブテン ２．６４ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム １３．２ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸１．６７ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより４−アセチルチオ−１−フェニルブタンの生成を確認した。反応液を濃縮し、４−アセチルチオ−１−フェニルブタンを３．８ｇ（０．０１８モル）得た。収率は９２％であった。ＮＭＲ上の純度は９５％以上であった。
【００７２】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ７．２９〜７．１６（ｍ、５Ｈ）、２．８８（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．６１（ｔ、Ｊ＝７．６Ｈｚ、２Ｈ）２．３１（ｓ、３Ｈ）、１．７１〜１．５８（ｍ、４Ｈ）
【００７３】
実施例２１ ２，４，６−トリス−（３−アセチルチオプロピル）−イソシアヌルの製造
５００Ｌ反応缶にチオ酢酸 １１１．８ｋｇ（１．３４キロモル）及び酢酸７２．６ｋｇを仕込み、５０℃まで加熱した。加熱後空気を９０Ｌ導入し、２，４，６−トリアリル−イソシアヌル １０１．８ｋｇ（０．４モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、３時間攪拌した。ＧＣにより２，４，６−トリス−（３−アセチルチオプロピル）−イソシアヌルが生成したことを確認した。反応液を濃縮し、２，４，６−トリス−（３−アセチルチオプロピル）−イソシアヌルを１６８．４ｋｇ（０．３５キロモル）得た。収率は８６．０％であった。
【００７４】
実施例２２ ３−メルカプトプロパン−１−スルホン酸ナトリウムの製造
５００ｍＬの四つ口フラスコにアリルスルホン酸ナトリウム７２．１ｇ（０．５モル）および、酢酸３４９．８ｇ、無水酢酸１０．２ｇ、メタンスルホン酸０．９６ｇ（０．０１モル）を加え、７０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸４１．９ｇ（０．５５モル）を滴下しし、温度を６０℃〜８０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより３−アセチルチオプロパン−１−スルホン酸ナトリウムの生成を確認した。反応後の反応液に水３６．０ｇを加えて、減圧下で濃縮を行い、結晶が析出した時点で再度水３６．０ｇを添加し、減圧濃縮を行った。さらに水３６．０ｇ添加、減圧濃縮を行い、水を３６．０ｇ、メタノールを９９．８ｇ添加して８０℃まで加熱し６時間反応を行った。ある程度、加水分解が行われた後にヒドラジン１水和物２．５ｇ（０．０５モル）を添加しさらに２時間、８０℃で反応を行い、ＮＭＲにてメルカプトプロパンスルホン酸ナトリウムの生成を確認した。４８％水酸化ナトリウム０．８３ｇ（０．０１モル）を添加して中和を行った後、減圧下で水を濃縮し結晶を析出させた。このスラリー液にイソプロパノール７２．１ｇとトルエン７２．１ｇを添加して、１０℃まで冷却し１時間以上攪拌を行った。吸引ろ過により結晶をろ取し、イソプロパノールによる洗浄を行った。得られた湿体を減圧乾燥し、白色粉末の３−メルカプトプロパン−１−スルホン酸ナトリウム（純度９１．０％）を７９．４ｇ得た。アリルスルホン酸ナトリウムからの収率は８１．１％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００７５】
1Ｈ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ２．９３（ｔ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、２Ｈ）、２．５７（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、１．９７〜１．８９（ｍ、２Ｈ）
13Ｃ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝５１．６４、５１．５６、３０．５４、２５．８１、２４．７５、
ＩＲ（ＫＢｒ、ｃｍ-1）：３４５４、２９７４、２９４３、２８５８、２５５５、１４４４、１４１３、１２２０、１１９５、１０６４、８４６、７３１、５９６、５３６、５２１、４５３
【００７６】
実施例２３ ３−メルカプト−２−メチルプロパン−１−スルホン酸ナトリウムの製造
５０ｍＬの二つ口フラスコに２−メチル−２−プロペン−１−スルホン酸ナトリウム３．１６ｇ（０．０２モル）および、酢酸１５．４ｇ、無水酢酸０．４４ｇ、メタンスルホン酸０．０４ｇ（０．０００４モル）を加え、７０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸１．６７ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を６０℃〜８０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより３−アセチルチオ２−メチルプロパン−１−スルホン酸ナトリウムの生成を確認した。反応後の反応液に水１．５８ｇを加えて、減圧下で濃縮を行い、結晶が析出した時点で再度水１．５８ｇを添加し、減圧濃縮を行った。さらに水１．５８ｇを添加、減圧濃縮を行い、水を１．５８ｇ、メタノールを４．７ｇ添加して８０℃まで加熱し７時間反応を行った。ある程度、加水分解が行われた後にヒドラジン１水和物０．１ｇ（０．００２モル）を添加しさらに１時間、８０℃で反応を行い、ＮＭＲにて３−メルカプト−２−メチル−１−プロパンスルホン酸ナトリウムの生成を確認した。４８％水酸化ナトリウム０．０４ｇ（０．０００４モル）を添加して中和を行った後、減圧下で水を濃縮し結晶を析出させた。このスラリー液にイソプロパノール３．１５ｇとトルエン３．１５ｇを添加して、１０℃まで冷却し１時間以上攪拌を行った。吸引ろ過により結晶をろ取し、イソプロパノールによる洗浄を行った。得られた湿体を減圧乾燥し、白色粉末の３−メルカプト−２−メチルプロパン−１−スルホン酸ナトリウム（純度９２．０％）を３．１３ｇ得た。アリルスルホン酸ナトリウムからの収率は７５．０％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００７７】
1Ｈ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ３．００（ｄｄ、Ｊ＝８．８Ｈｚ、１Ｈ）、２．６９（ｄｄ、Ｊ＝７．６Ｈｚ、１Ｈ）、２．５５（ｄ、Ｊ＝５．６Ｈｚ、２Ｈ）、２．１１〜２．０３（ｍ、１Ｈ）、１．００（ｄ、Ｊ＝６．８、３Ｈ）
【００７８】
実施例２４ ５−メルカプトペンタン−１−スルホン酸ナトリウムの製造
３０ｍＬの二つ口フラスコに５−ペンテン−１−スルホン酸ナトリウム０．８６ｇ（０．００５モル）および、酢酸４．３ｇ、無水酢酸０．１０ｇ、メタンスルホン酸０．０１ｇ（０．０００１モル）を加え、７０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸０．４３ｇ（０．００５５モル）を滴下し、温度を６０℃〜８０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより５−アセチルチオペンタン−１−スルホン酸ナトリウムの生成を確認した。反応後の反応液に水１．５８ｇを加えて、減圧下で濃縮を行い、結晶が析出した時点で再度水０．４ｇを添加し、減圧濃縮を行った。さらに水０．４ｇを添加、減圧濃縮を行い、水を０．４ｇ、メタノールを１．２９ｇ添加して８０℃まで加熱し７時間反応を行った。ある程度、加水分解が行われた後にヒドラジン１水和物０．２５ｇ（０．００５モル）を添加しさらに２時間、８０℃で反応を行い、ＮＭＲにて５−メルカプトペンタン−１−スルホン酸ナトリウムの生成を確認した。４８％水酸化ナトリウム０．０１ｇ（０．０００２モル）を添加して中和を行った後、減圧下で濃縮乾固し、白色粉末の５−メルカプトペンタン−１−スルホン酸ナトリウム（純度８０％）を０．９８ｇ得た。アリルスルホン酸ナトリウムからの収率は７６．０％であった。ＮＭＲ上の純度は８５％以上であった。
【００７９】
1Ｈ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ２．７５（ｔ、Ｊ＝７．６Ｈｚ、２Ｈ）、２．３９（ｔ、Ｊ＝６．８Ｈｚ、２Ｈ）、１．６１〜１．５４（ｍ、２Ｈ）、１．５１〜１．４４（ｍ、２Ｈ）、１．３７〜１．３０（ｍ、２Ｈ）
【００８０】
実施例２５ ３，３’−ジチオビス（プロパンスルホン酸）ジナトリウムの製造
３０ｍＬ二つ口フラスコに３−メルカプトプロパン−１−スルホン酸ナトリウムを１．７８ｇ（０．０１モル）および、水１．８ｇを加え、溶解させた。３５％塩酸０．０１ｇ、ヨウ素０．０１ｇを添加し、ジメチルスルホキシド０．３９ｇ（０．００５モル）を滴下した。９０℃まで加熱し、２時間攪拌した。ＮＭＲにより３，３’−ジチオビス（プロパンスルホン酸）ジナトリウムの生成を確認したのち、冷却し、吸引ろ過により、白色結晶として３，３’−ジチオビス（プロパンスルホン酸）ジナトリウムを０．９ｇ得た。３−メルカプトプロパン−１−スルホン酸ナトリウムからの収率は５０％であった。ＮＭＲ上の純度は９５％以上であった。
【００８１】
1Ｈ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ２．８９（ｔ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、４Ｈ）、２．７２（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、４Ｈ）、１．９８〜２．０５（ｍ、４Ｈ）、13Ｃ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝５１．６０、３８．４０、２５．８４
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、アルキルカルボニルチオ置換アルカンの工業的生産に利用できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種オレフィンにチオールカルボン酸を付加させ、アルキルカルボニルチオ置換アルカンを製造する方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
アルキルカルボニルチオ置換アルカンは片側に保護されたチオールを、反対の末端には様々な置換基を有することが出来る化合物であり、脱保護すれば容易にチオールが得られる。それを酸化すれば、ジスルフィド、スルフィニルハライド、スルホニルハライド等に容易に変換できる。チオールからスルフィドを得る事も容易である。また、反対側の置換基の種類、炭素鎖の長さにより、様々な用途が考えられ、例を挙げると２置換のリンカー、基礎化学品、反応助剤、医薬中間体、農薬中間体や工薬添加物等、多岐に渡る非常に有用な化合物である。
【０００３】
アルキルカルボニルチオ置換アルカンを、オレフィンより合成する方法としては、これまでいくつかの方法が知られている。アルコキシ基を有するオレフィンとチオ酢酸を、空気を通じながら反応させ、アセチルチオエチルアルキルエーテルを合成する方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】有機硫黄化学 合成反応編 ｐ３４ (大饗 茂 著) １９８２年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、チオ酢酸と、ヘキセン、オクテンなど反応性の高いオレフィンとの反応は、極少量の空気中の酸素の存在でラジカル付加反応が開始し、ラジカルの消失もしにくいため、発熱の制御も容易で可能である。しかし、アリルスルホン酸ソーダ等の反応性の低いオレフィンにラジカル付加を行う場合、反応が開始しにくい上に、容易にラジカルは消失する。そのため、試剤を添加してもなかなか反応は開始されず、また一旦反応が起きるとラジカル連鎖反応ゆえに系中の試剤が一度に反応し、非常に大きな反応熱の発生が起きるため、大きなスケールでは暴走することが懸念される。このように反応性の低いオレフィンに対してラジカル付加反応は反応活性種の管理が難しく、反応の制御自体が困難な場合が多い。
【０００５】
本発明は係る実情に鑑みてなされたものであって、反応性の低いオレフィンに対しても、急な発熱や暴走を回避した上でチオールカルボン酸の付加を行い、反応をほぼ完結させることができるアルキルカルボニルチオ置換アルカンの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は上記課題に対して鋭意検討を行い、置換オレフィンとチオールカルボン酸とのうち、いずれか一方の試剤に対して他方の試剤の添加速度を調整しながら酸素および窒素の存在下で反応を進行させることで、安全に反応を完結させることを見出し、本発明を完成するに至った。なおこのアルキルカルボニルチオ置換アルカンは種々の方法で容易に脱保護しメルカプト置換アルカンに変換することが出来る。
上記課題を解決するために本発明は、一般式（１）；
【０００７】
【化１】
【０００８】
（式中、Ｘは水酸基または、ハロゲン、保護された水酸基、スルホン酸塩、アリール基、イソシアヌル等であり、nは０〜６の整数である。）で示される置換オレフィンと；
一般式（２）；
【０００９】
【化２】
【００１０】
（Ｙはメチル基、エチル基、フェニル基等を示す。）で示されるチオールカルボン酸とのうち、
いずれか一方の試剤に対して他方の試剤の添加速度を調整しながら酸素および窒素の存在下で反応を進行させ、
一般式（３）；
【００１１】
【化３】
【００１２】
（式中、Ｘは水酸基または、ハロゲン、保護された水酸基、アルコキシ基、スルホン酸塩、アリール基、イソシアヌル等であり、Ｙはメチル基、エチル基、フェニル基。nは０〜６の整数である。）で示されるアルキルカルボニルチオ置換アルカンを製造する方法である。
【００１３】
また、置換オレフィン（１）とチオールカルボン酸（２）を反応させる際、ラジカル活性種を連続的に発生させるため、オレフィン1モルに対して０．０１モル以上の空気を導入する事を特徴とする製造方法である。
上記製造方法において、内温を４０℃〜８０に制御し、反応を進行させるアルキルカルボニルチオ置換アルカン（３）の製造方法である。
【００１４】
なお、アルキルカルボニルチオ置換アルカンは種々の方法にて容易に脱保護可能であり、
一般式（４）
【００１５】
【化４】
【００１６】
（４）
（式中、Ｘは水酸基または、ハロゲン、保護された水酸基、スルホン酸塩、アリール基、イソシアヌル等であり、Ｙはメチル基、エチル基、フェニル基。nは０〜６の整数である。）で示されるメルカプト置換アルカンに変換することも可能である。
【００１７】
以下に本発明を詳細に説明する。
【００１８】
上記一般式（１）、（３）、（４）におけるＸは様々な置換基が利用可能であり、アミン以外の置換基が望ましい。具体的には水酸基、保護された水酸基、ハロゲン、シアノ基、スルホン酸塩、ホルミル基、フェニル基、イソシアヌル基が挙げられる。これらの中でも水酸基、スルホン酸塩、フェニル基、ハロゲンが特に好ましい。
【００１９】
上記一般式（２）、（３）におけるＹは低級アルキル基もしくはアリール基である。低級アルキル基としては炭素数が１〜３のものが望ましく、直鎖でも分岐鎖でもよい。具体的にはメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、フェニルが挙げられる。これらの中でもメチル、エチル、フェニル基が特に好ましい。
【００２０】
上記一般式（１）、（３）におけるｎは整数であり、アルキル鎖を表す。整数は０〜６が望ましく、これらの中で１〜４が特に好ましい。
一般式（１）に示した置換オレフィンはどのように製造されたものでもよい、具体例としてはアリルアルコール、１−ペンチルアルコール、アリルクロライド、アリルブロマイド、１−ペンチルブロマイド、アリルシアニド、３−アリルアセテート、５−ヘキセニルアセテート、アリルスルホン酸ナトリウム、アリルアルデヒド、アリルベンゼン、３−フェニルブテン、アリルスルホン酸カリウム、２−メチル−２−プロペン−１−スルホン酸ナトリウム、３−ブテン−１−スルホン酸ナトリウム、４−ペンテン−１−スルホン酸ナトリウム、５−ヘキセン−１−スルホン酸ナトリウムが挙げられる。これらの中でアリルアルコール、アリルクロライド、３−アリルアセテート、アリルスルホン酸ナトリウム、アリルベンゼン、２−メチル−２−プロペン−１−スルホン酸ナトリウムが特に好ましい。
【００２１】
一般式（２）に示したチオールカルボン酸はどのように製造されたものでもよい、具体例としてはチオ酢酸、チオプロピオン酸、チオ安息香酸、が挙げられる。これらの中でチオ酢酸が特に望ましい。
【００２２】
一般式（１）に示した置換オレフィンのから一般式（３）のアルキルカルボニルチオ置換アルカンを合成する際の反応溶媒としてはチオールカルボン酸と反応しない有機溶媒が望ましい。具体例としてはクロロホルム、ジクロロメタン、エーテル、酢酸エチル、酢酸、プロピオン酸などが挙げられる。この中で置換オレフィンがアルケンスルホン酸塩の場合は酢酸が特に望ましい。その他の置換オレフィンの場合はクロロホルムが特に望ましい。該当溶媒の使用量は一般式（１）に示した置換オレフィン １ｇに対して１〜２０ｇが望ましい。特に３〜１０ｇが好ましい。
【００２３】
一般式（１）に示した置換オレフィンから一般式（３）のアルキルカルボニルチオ置換アルカンを合成する際に添加物として、無水カルボン酸を用いても良い。具体例としては無水酢酸、無水プロピオン酸、無水ブタン酸であり、無水酢酸が特に望ましい。該当添加物の使用量は溶媒である有機溶媒１ｇに対して、０．００５〜０．１ｇの添加が望ましい、特に０．０２〜０．０４ｇが好ましい。
【００２４】
一般式（１）に示した置換オレフィンから一般式（３）のアルキルカルボニルチオ置換アルカンを合成する際に添加物として、強酸を用いても良い。具体的には硫酸、メタンスルホン酸、トリクロロメタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸などが挙げられる。この中で特にメタンスルホン酸が望ましい。強酸の添加量は一般式（１）に示した置換オレフィン １モルに対して、０．００５モル〜０．１モルが望ましく、特に０．０５〜０．０１モルが好ましい。
【００２５】
一般式（１）に示した置換オレフィンと反応させる一般式（２）に示した、チオールカルボン酸の使用量は置換オレフィン１モルに対して０．８〜３．０モルが望ましい。特に１．０〜１．４モルが好ましい。
【００２６】
一般式（１）に示した置換オレフィンと、一般式（２）に示したチオールカルボン酸とを反応させる際に、系内に酸素および窒素を存在させる。すなわち、酸素によって置換オレフィンとチオールカルボン酸とのラジカル付加反応を進行させるとともに、この酸素と混合した窒素によって酸素の割合を低下させることで、危険な反応を抑制する。したがって、酸素と窒素との混合割合としては、使用する試剤の種類やその添加速度などに応じて調整したものを使用する。例えば、置換オレフィンや有機溶媒が可燃性である場合は、酸素の割合を低下させて安全性の向上を図ることができる。酸素と窒素とを混合したものとして具体的には、安価であることから空気を使用することが最も好ましい。この場合、空気は、反応槽の空間部を空気置換したり、ボンベを用いて気相吹込みを行ったり、反応液中にバブリングさせたりして存在させることができる。反応時に必要な空気量はオレフィン１モルに対して、０．０１モル以上（約２２０ｍＬ以上）であり、この量の空気を反応終了時までに系内に導入する。気相吹込みやバブリングの場合、空気は、反応が継続している間にわたってて系内に連続的に導入する。また空気の代用として酸素と窒素の混合気体を用いる場合、反応時に必要な酸素量は、オレフィン１モルに対して０．００２モル以上（約４４ｍＬ以上）である。
【００２７】
一般式（１）に示した置換オレフィンと、一般式（２）に示したチオールカルボン酸を反応させる際には、酸素および窒素の混合気体、または空気の存在下で、一般式（１）に示した置換オレフィンもしくは一般式（２）に示したチオールカルボン酸のいずれかの試剤の添加速度を仕込、分割添加、滴下等で調整しながら反応を進行させる。この際、反応の進行状態は、上記した試剤の添加速度を調整することだけでなく、反応系に存在する酸素の量、すなわち、酸素および窒素の混合気体、または空気の導入量によっても影響を受ける。したがって、反応の進行状態は、酸素および窒素の混合気体、または空気の導入量を確保した状態で、試剤の添加速度を調整しながら、内温を管理することによって制御することが出来る。
【００２８】
一般式（１）に示した置換オレフィンから一般式（３）のアルキルカルボニルチオ置換アルカンを合成する反応の反応温度は１０〜９０℃が望ましい、特に４０〜８０℃が好ましい。
【００２９】
一般式（１）に示した置換オレフィンから一般式（３）のアルキルカルボニルチオ置換アルカンを合成する反応の反応時間は０〜２４時間が望ましい、特に０．２〜４時間が好ましい。
【００３０】
反応終了後に得られた一般式（３）に示した置換オレフィンは冷却、ろ過、もしくは濃縮により単離することが可能であるが、有機溶媒溶液のまま、加溶媒分解等によりワンポットで一般式（４）に示したメルカプト置換アルカンまで誘導することも出来る。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、安全に効率良くアルキルカルボニルチオ置換アルカンを製造することが出来る。
【００３２】
本発明によれば、様々な置換オレフィンに対してチオールカルボン酸を付加させることが出来、大スケールにおいても安全、高変換率の反応が望める。得られたアルキルカルボニルチオ置換アルカンは容易にメルカプト置換アルカンに変換可能であり、さらに変換することでジスルフィドやスルホニルクロリド等の様々な、硫黄原子を含む２置換化合物が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に実施例を挙げ、本発明の効果をより効果的に説明をする。ただし、本発明はこれらの実施例により、限定されるものではない。
【００３４】
実施例１ １−アセチルチオヘキサンの製造
３０ｍＬの二つ口フラスコに１―ヘキセン１．６８ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム８．４ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を５ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸１．６７ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより１−アセチルチオヘキサンの生成を確認した。反応液を濃縮し、１−アセチルチオヘキサンを２．８ｇ（０．０１８モル）得た。収率は８７．５％であった。ＮＭＲ上の純度は９５％以上であった。
【００３５】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ２．８７（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．３２（ｓ、３Ｈ）、１．５８〜１．５３（ｍ、２Ｈ）、１．３８〜１．２６（ｍ、６Ｈ）、０．９０〜０．８７（ｍ、３Ｈ）
【００３６】
実施例２ １−アセチルチオオクタンの製造
５０ｍＬの二つ口フラスコに１―オクテン ２．２４ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム１１．２ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を５ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸１．６７ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより１−アセチルチオオクタンの生成を確認した。反応液を濃縮し、１−アセチルチオオクタンを３．７６ｇ（０．０２モル）得た。収率は９９．８％であった。ＮＭＲ上の純度は９５％以上であった。
【００３７】
1Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣＬ3）δ ＝ ２．８６（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．３２（ｓ、３Ｈ）、１．５８〜１．５３（ｍ、２Ｈ）、１．３７〜１．２３（ｍ、１０Ｈ）、０．９０〜０．８６（ｍ、３Ｈ）
【００３８】
実施例３ １−プロパノイルチオオクタンの製造
５０ｍＬの二つ口フラスコに１―オクテン ２．２４ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム１１．２ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を５ｍＬ以上導入しながら、チオプロピオン酸１．９８ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより１−プロパノイルチオオクタンの生成を確認した。反応液を濃縮し、１−プロパノイルチオオクタンを３．８０ｇ（０．０１９モル）得た。収率は９３．９％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００３９】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ３．８８（ｑ、２Ｈ）、２．８６（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．３２（ｓ、３Ｈ）、１．６３〜１．５５（ｍ、２Ｈ）、１．３６〜１．２９（ｍ、１０Ｈ）、０．８８（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、３Ｈ）
【００４０】
実施例４ １−ベンゾイルチオオクタンの製造
５０ｍＬの二つ口フラスコに１―オクテン ２．２４ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム１１．２ｇを加え、７０℃まで加熱した。加熱後、空気を５ｍＬ以上導入しながら、チオ安息香酸３．０４ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を６０℃〜８０℃となるように反応させ、３時間攪拌した。ＮＭＲにより１−ベンゾイルチオオクタンの生成を確認した。反応液を濃縮し、１−ベンゾイルチオオクタンを４．２０ｇ（０．０１８モル）得た。収率は８８．８％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００４１】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ７．９８〜５．３５（ｍ、５Ｈ）、３．０７（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、１．６９〜１．６３（ｍ、２Ｈ）、１．４４〜１．４０（ｍ、２Ｈ）、１．３９〜１．２７（ｍ、８Ｈ）、０．８８（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、３Ｈ）
【００４２】
実施例５ ３−アセチルチオ−１−プロパノールの製造
３０ｍＬの二つ口フラスコにアリルアルコール １．１６ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム ５．８ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸１．６７ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより３−アセチルチオ−１−プロパノールの生成を確認した。反応液を濃縮し、３−アセチルチオ−１−プロパノールを２．４９ｇ（０．０１９モル）得た。収率は９２．９％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００４３】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ３．６５（ｄｔ、Ｊ＝６．８Ｈｚ、２Ｈ）、３．００（ｔ、Ｊ＝６．８Ｈｚ、２Ｈ）、２．３６（ｓ、３Ｈ）、１．８６〜１．７９（ｍ、２Ｈ）
【００４４】
実施例６ ６−アセチルチオ−１−ヘキサノールの製造
３０ｍＬの二つ口フラスコに５−ヘキセノール ２．００ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム １０．０ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸１．６７ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより６−アセチルチオ−１−ヘキサノールの生成を確認した。反応液を濃縮し、６−アセチルチオ−１−ヘキサノールを２．４９ｇ（０．０１９モル）得た。収率は９２．９％であった。ＮＭＲ上の純度は８５％以上であった。
【００４５】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ２．８８（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．８６（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．２５（ｓ、３Ｈ）、１．９０〜１．８６（ｍ、２Ｈ）
【００４６】
実施例７ ３−アセチルチオプロピル−１−アセテートの製造
２０００Ｌ反応缶にチオ酢酸 ５０．４ｋｇ（０．６６キロモル）、および、クロロホルム ２８９．８ｋｇを加え、４０℃まで加熱した。加熱後、空気ボンベより空気を導入し、３−アリルアセテート６３．０ｋｇ（０．６３２キロモル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１.５時間攪拌した。ＮＭＲにより３−アセチルチオプロピル−１−アルセテートの生成を確認した。反応液を濃縮し、３−アセチルチオプロピル−１−アルセテートを１０９．８ｋｇ（０．６５６キロモル）得た。収率は９９．５％であった。ＮＭＲ上の純度は９５％以上であった。
【００４７】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ４．０６（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．９０（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．２９（ｓ、３Ｈ）、２．００（ｓ、３Ｈ）、１．８９〜１．８３（ｍ、２Ｈ）
【００４８】
実施例８ ３−プロパノイルチオプロピル−１−アセテートの製造
３０ｍＬの二つ口フラスコにアリルアルコール ２．０ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム １０．０ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオプロピオン酸１．９８ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより３−プロパノイルチオプロピル−１−アセテートの生成を確認した。反応液を濃縮し、３−プロパノイルチオプロピル−１−アセテートを３．６５ｇ（０．０１９モル）得た。収率は９５．９％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００４９】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ４．１２（ｔ、Ｊ＝６．４Ｈｚ、２Ｈ）、２．９４（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．５８（ｔ、Ｊ＝４．８Ｈｚ、２Ｈ）、１．９５〜１．８８（ｍ、２Ｈ）、１．１８（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、３Ｈ）
【００５０】
実施例９ ３−ベンゾイルチオプロピル−１−アセテートの製造
３０ｍＬの二つ口フラスコにアリルベンゼン ２．００ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム １０．０ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸３．０４ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、２４時間攪拌した。ＮＭＲにより３−ベンゾイルチオプロピル−１−アセテートの７７％の反応の進行を確認した。反応液を濃縮し、３−ベンゾイルチオプロピル−１−アセテートを３．７ｇ（０．０１６モル）得た。収率は７７．７％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００５１】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ７．５９〜７．４３（ｍ、５Ｈ）、４．１８（ｔ、Ｊ＝６．４Ｈｚ、２Ｈ）、３．１５（ｔ、Ｊ＝６．４Ｈｚ、２Ｈ）、２．０８（ｓ、３Ｈ）、２．０４〜１．９９（ｍ、２Ｈ）
【００５２】
実施例１０ ６−アセチルチオヘキシル−１−アセテートの製造
３０ｍＬの二つ口フラスコに６−アセチル−１−ヘキセン ２．８４ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム １４．２ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸１．６７ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより６−アセチルチオヘキシル−１−アセテートの生成を確認した。反応液を濃縮し、６−アセチルチオヘキシル−１−アセテートを３．８ｇ（０．０１７モル）得た。収率は９２．９％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００５３】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ４．０２〜４．００（ｍ、２Ｈ）、２．２６（ｓ、３Ｈ）、２．０２（ｓ、３Ｈ）、１．５９〜１．５４（ｍ、４Ｈ）、１．３３〜１．１．２９（ｍ、４Ｈ）
【００５４】
実施例１１ ３−アセチルチオプロピル−１−クロリドの製造
３００Ｌの反応缶にチオ酢酸４３．７ｋｇ（０．５７キロモル）を仕込み、１３０Ｌ空気を導入しながら、４５℃まで加熱した。加熱後、アリルクロリド４４．１ｋｇ（０．５７キロモル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、３時間攪拌した。ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）により３−アセチルチオプロピル−１−クロリドの生成を確認した。３−アセチルチオプロピル−１−クロリドを８７．４ｋｇ（０．５７キロモル）得た。収率は１００％であった。ＧＣ上の純度は９３％以上であった。
【００５５】
実施例１２ ３−アセチルチオプロパン−１−スルホン酸ナトリウムの製造
５００ｍＬの四つ口フラスコにアリルスルホン酸ナトリウム７２．１ｇ（０．５モル）および、酢酸３４９．８ｇ、無水酢酸１０．２ｇ、メタンスルホン酸０．９６ｇ（０．０１モル）を加え、７０℃まで加熱した。加熱後、空気を２００ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸４１．９ｇ（０．５５モル）を滴下し、温度を６０℃〜８０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより３−アセチルチオプロパン−１−スルホン酸ナトリウムの生成を確認した。反応液を冷却し、吸引ろ過を行い、減圧乾燥を行うことで白色粉末として、３−アセチルチオプロパン−１−スルホン酸ナトリウムを１０７．６ｇ（０．４９モル）得た。収率は９７．８％であった。ＮＭＲ上の純度は９５％以上であった。
【００５６】
1Ｈ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ２．８８（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．８６（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．２５（ｓ、３Ｈ）、１．９０〜１．８６（ｍ、２Ｈ）
13Ｃ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ２０２．９４、５１．０８、３１．４７、２８．９８、２５．７４
【００５７】
実施例１３ ３−アセチルチオプロパン−１−スルホン酸カリウムの製造
５０ｍＬの四つ口フラスコにアリルスルホン酸カリウム３．２０ｇ（０．０２モル）および、酢酸１５．５ｇ、無水酢酸０．５ｇ、メタンスルホン酸０．０４ｇ（０．０００４モル）を加え、７０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸１．６７ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を６０℃〜８０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより３−アセチルチオプロパン−１−スルホン酸カリウムの生成を確認した。反応液を冷却し、吸引ろ過を行い、減圧乾燥を行うことで白色粉末として、３−アセチルチオプロパン−１−スルホン酸カリウムを４．０２ｇ（０．０１７モル）得た。収率は８５．０％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００５８】
1Ｈ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ２．８１（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．７６（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．１８（ｓ、３Ｈ）、１．８４〜１．８０（ｍ、２Ｈ）
【００５９】
実施例１４ ３−アセチルチオ２−メチルプロパン−１−スルホン酸ナトリウムの製造
５０ｍＬの二つ口フラスコに２−メチル−２−プロペン−１−スルホン酸ナトリウム３．１６ｇ（０．０２モル）および、酢酸１５．４ｇ、無水酢酸０．４４ｇ、メタンスルホン酸０．０４ｇ（０．０００４モル）を加え、７０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸１．６７ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を６０℃〜８０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより３−アセチルチオ２−メチルプロパン−１−スルホン酸ナトリウムの生成を確認した。反応液を減圧濃縮後に冷却し、吸引ろ過を行い、減圧乾燥を行うことで白色粉末として、３−アセチルチオ２−メチルプロパン−１−スルホン酸ナトリウムを３．５６ｇ（０．０１５モル）得た。収率は７６．０％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００６０】
1Ｈ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ２．８７〜２．８２（ｍ、１Ｈ）、２．８１〜２．７５（ｍ、２Ｈ）、２．６３〜２．５７（ｍ、１Ｈ）、２．１８（ｓ、３Ｈ）、１．９１〜１．８４（ｍ、１Ｈ）、０．９１（ｄ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、３Ｈ）
【００６１】
実施例１５ ４−アセチルチオブタン−１−スルホン酸ナトリウムの製造
３０ｍＬの二つ口フラスコに４−ブテン−１−スルホン酸ナトリウム１．５８ｇ（０．０１モル）および、酢酸７．７ｇ、無水酢酸０．２０ｇ、メタンスルホン酸０．０２ｇ（０．０００２モル）を加え、７０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸０．８４ｇ（０．０１１モル）を滴下し、温度を６０℃〜８０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより４−アセチルチオブタン−１−スルホン酸ナトリウムの生成を確認した。反応液を冷却し、吸引ろ過を行い、減圧乾燥を行うことで白色粉末として、４−アセチルチオブタン−１−スルホン酸ナトリウムを２．０３ｇ（０．００８７モル）得た。収率は８６．５％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００６２】
1Ｈ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ２．６８（ｔ、Ｊ＝７．２、４Ｈ）、２．１３（ｓ、３Ｈ）、１．６０〜１．５２（ｍ、２Ｈ）１．５２〜１．４４（ｍ、２Ｈ）
【００６３】
実施例１６ ５−アセチルチオペンタン−１−スルホン酸ナトリウムの製造
３０ｍＬの二つ口フラスコに５−ペンテン−１−スルホン酸ナトリウム０．８６ｇ（０．００５モル）および、酢酸４．３ｇ、無水酢酸０．１０ｇ、メタンスルホン酸０．０１ｇ（０．０００１モル）を加え、７０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸０．４３ｇ（０．００５５モル）を滴下し、温度を６０℃〜８０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより５−アセチルチオペンタン−１−スルホン酸ナトリウムの生成を確認した。反応液を濃縮乾固し、白色粉末として、５−アセチルチオペンタン−１−スルホン酸ナトリウムを１．１２ｇ（０．００４５モル）得た。収率は９０．０％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００６４】
1Ｈ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ２．６９（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、４Ｈ）、２．１６（ｓ、３Ｈ）、１．５７〜１．５０（ｍ、２Ｈ）、１．４５〜１．３８（ｍ、２Ｈ）、１．３２〜１．２５（ｍ、２Ｈ）
【００６５】
実施例１７ ３−プロパノイルチオプロパン−１−スルホン酸ナトリウムの製造
５０ｍＬの四つ口フラスコにアリルスルホン酸ナトリウム２．８８ｇ（０．０２モル）および、酢酸１４．０ｇ、無水酢酸０．４ｇ、メタンスルホン酸０．０４ｇ（０．０００４モル）を加え、７０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオプロピオン酸１．９８ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を６０℃〜８０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより３−プロパノイルチオプロパン−１−スルホン酸ナトリウムの生成を確認した。反応液を濃縮し３−プロパノイルチオプロパン−１−スルホン酸ナトリウムを４．３５ｇ（０．０２モル）得た。収率は９８．８％であった。ＮＭＲ上の純度は８５％以上であった。
【００６６】
1Ｈ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ２．７４（ｔ、Ｊ＝６．８Ｈｚ、２Ｈ）、２．７１〜２．６７（ｍ、２Ｈ）、２．３７（ｑ、２Ｈ）、１．７８〜１．７２（ｍ、２Ｈ）、０．８６（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）
【００６７】
実施例１８ ビス−３−アセチルチオ−１−プロピルエーテルの製造
５０ｍＬの二つ口フラスコにジアリルエーテル １．９６ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム ９．８１ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸３．３４ｇ（０．０４４モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲによりビスー３−アセチルチオ１−プロピルエーテルの生成を確認した。反応液を濃縮し、ビスー３−アセチルチオ−１−プロピルエーテルを４．５ｇ（０．０１８モル）得た。収率は８９．８％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００６８】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ３．４７〜３．４３（ｍ、４Ｈ）、２．９７〜２．９３（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、４Ｈ）、２．３２（ｓ、６Ｈ）、１．８７〜１．８１（ｍ、４Ｈ）
【００６９】
実施例１９ ３−アセチルチオ−１−フェニルプロパンの製造
５０ｍＬの二つ口フラスコにアリルベンゼン ２．０８ｇ（０．０１８モル）および、クロロホルム １０．４ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸１．６７ｇ（０．０４４モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより３−アセチルチオ−１−フェニルプロパンの生成を確認した。反応液を濃縮し、３−アセチルチオ−１−フェニルプロパンを３．５５ｇ（０．０１８モル）得た。収率は１０３％であった。ＮＭＲ上の純度は８０％以上であった。
【００７０】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ７．３０〜７．１６（ｍ、５Ｈ）、２．８９（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．６８（ｔ、Ｊ＝７．６Ｈｚ、２Ｈ）２．３３（ｓ、３Ｈ）、１．９３〜１．８６（ｍ、２Ｈ）
【００７１】
実施例２０ ４−アセチルチオ−１−フェニルブタンの製造
５０ｍＬの二つ口フラスコに４−フェニル−１−ブテン ２．６４ｇ（０．０２モル）および、クロロホルム １３．２ｇを加え、５０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸１．６７ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより４−アセチルチオ−１−フェニルブタンの生成を確認した。反応液を濃縮し、４−アセチルチオ−１−フェニルブタンを３．８ｇ（０．０１８モル）得た。収率は９２％であった。ＮＭＲ上の純度は９５％以上であった。
【００７２】
1Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣＬ3）：δ ＝ ７．２９〜７．１６（ｍ、５Ｈ）、２．８８（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、２．６１（ｔ、Ｊ＝７．６Ｈｚ、２Ｈ）２．３１（ｓ、３Ｈ）、１．７１〜１．５８（ｍ、４Ｈ）
【００７３】
実施例２１ ２，４，６−トリス−（３−アセチルチオプロピル）−イソシアヌルの製造
５００Ｌ反応缶にチオ酢酸 １１１．８ｋｇ（１．３４キロモル）及び酢酸７２．６ｋｇを仕込み、５０℃まで加熱した。加熱後空気を９０Ｌ導入し、２，４，６−トリアリル−イソシアヌル １０１．８ｋｇ（０．４モル）を滴下し、温度を４０℃〜６０℃となるように反応させ、３時間攪拌した。ＧＣにより２，４，６−トリス−（３−アセチルチオプロピル）−イソシアヌルが生成したことを確認した。反応液を濃縮し、２，４，６−トリス−（３−アセチルチオプロピル）−イソシアヌルを１６８．４ｋｇ（０．３５キロモル）得た。収率は８６．０％であった。
【００７４】
実施例２２ ３−メルカプトプロパン−１−スルホン酸ナトリウムの製造
５００ｍＬの四つ口フラスコにアリルスルホン酸ナトリウム７２．１ｇ（０．５モル）および、酢酸３４９．８ｇ、無水酢酸１０．２ｇ、メタンスルホン酸０．９６ｇ（０．０１モル）を加え、７０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸４１．９ｇ（０．５５モル）を滴下しし、温度を６０℃〜８０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより３−アセチルチオプロパン−１−スルホン酸ナトリウムの生成を確認した。反応後の反応液に水３６．０ｇを加えて、減圧下で濃縮を行い、結晶が析出した時点で再度水３６．０ｇを添加し、減圧濃縮を行った。さらに水３６．０ｇ添加、減圧濃縮を行い、水を３６．０ｇ、メタノールを９９．８ｇ添加して８０℃まで加熱し６時間反応を行った。ある程度、加水分解が行われた後にヒドラジン１水和物２．５ｇ（０．０５モル）を添加しさらに２時間、８０℃で反応を行い、ＮＭＲにてメルカプトプロパンスルホン酸ナトリウムの生成を確認した。４８％水酸化ナトリウム０．８３ｇ（０．０１モル）を添加して中和を行った後、減圧下で水を濃縮し結晶を析出させた。このスラリー液にイソプロパノール７２．１ｇとトルエン７２．１ｇを添加して、１０℃まで冷却し１時間以上攪拌を行った。吸引ろ過により結晶をろ取し、イソプロパノールによる洗浄を行った。得られた湿体を減圧乾燥し、白色粉末の３−メルカプトプロパン−１−スルホン酸ナトリウム（純度９１．０％）を７９．４ｇ得た。アリルスルホン酸ナトリウムからの収率は８１．１％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００７５】
1Ｈ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ２．９３（ｔ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、２Ｈ）、２．５７（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、１．９７〜１．８９（ｍ、２Ｈ）
13Ｃ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝５１．６４、５１．５６、３０．５４、２５．８１、２４．７５、
ＩＲ（ＫＢｒ、ｃｍ-1）：３４５４、２９７４、２９４３、２８５８、２５５５、１４４４、１４１３、１２２０、１１９５、１０６４、８４６、７３１、５９６、５３６、５２１、４５３
【００７６】
実施例２３ ３−メルカプト−２−メチルプロパン−１−スルホン酸ナトリウムの製造
５０ｍＬの二つ口フラスコに２−メチル−２−プロペン−１−スルホン酸ナトリウム３．１６ｇ（０．０２モル）および、酢酸１５．４ｇ、無水酢酸０．４４ｇ、メタンスルホン酸０．０４ｇ（０．０００４モル）を加え、７０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸１．６７ｇ（０．０２２モル）を滴下し、温度を６０℃〜８０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより３−アセチルチオ２−メチルプロパン−１−スルホン酸ナトリウムの生成を確認した。反応後の反応液に水１．５８ｇを加えて、減圧下で濃縮を行い、結晶が析出した時点で再度水１．５８ｇを添加し、減圧濃縮を行った。さらに水１．５８ｇを添加、減圧濃縮を行い、水を１．５８ｇ、メタノールを４．７ｇ添加して８０℃まで加熱し７時間反応を行った。ある程度、加水分解が行われた後にヒドラジン１水和物０．１ｇ（０．００２モル）を添加しさらに１時間、８０℃で反応を行い、ＮＭＲにて３−メルカプト−２−メチル−１−プロパンスルホン酸ナトリウムの生成を確認した。４８％水酸化ナトリウム０．０４ｇ（０．０００４モル）を添加して中和を行った後、減圧下で水を濃縮し結晶を析出させた。このスラリー液にイソプロパノール３．１５ｇとトルエン３．１５ｇを添加して、１０℃まで冷却し１時間以上攪拌を行った。吸引ろ過により結晶をろ取し、イソプロパノールによる洗浄を行った。得られた湿体を減圧乾燥し、白色粉末の３−メルカプト−２−メチルプロパン−１−スルホン酸ナトリウム（純度９２．０％）を３．１３ｇ得た。アリルスルホン酸ナトリウムからの収率は７５．０％であった。ＮＭＲ上の純度は９０％以上であった。
【００７７】
1Ｈ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ３．００（ｄｄ、Ｊ＝８．８Ｈｚ、１Ｈ）、２．６９（ｄｄ、Ｊ＝７．６Ｈｚ、１Ｈ）、２．５５（ｄ、Ｊ＝５．６Ｈｚ、２Ｈ）、２．１１〜２．０３（ｍ、１Ｈ）、１．００（ｄ、Ｊ＝６．８、３Ｈ）
【００７８】
実施例２４ ５−メルカプトペンタン−１−スルホン酸ナトリウムの製造
３０ｍＬの二つ口フラスコに５−ペンテン−１−スルホン酸ナトリウム０．８６ｇ（０．００５モル）および、酢酸４．３ｇ、無水酢酸０．１０ｇ、メタンスルホン酸０．０１ｇ（０．０００１モル）を加え、７０℃まで加熱した。加熱後、空気を１０ｍＬ以上導入しながら、チオ酢酸０．４３ｇ（０．００５５モル）を滴下し、温度を６０℃〜８０℃となるように反応させ、１時間攪拌した。ＮＭＲにより５−アセチルチオペンタン−１−スルホン酸ナトリウムの生成を確認した。反応後の反応液に水１．５８ｇを加えて、減圧下で濃縮を行い、結晶が析出した時点で再度水０．４ｇを添加し、減圧濃縮を行った。さらに水０．４ｇを添加、減圧濃縮を行い、水を０．４ｇ、メタノールを１．２９ｇ添加して８０℃まで加熱し７時間反応を行った。ある程度、加水分解が行われた後にヒドラジン１水和物０．２５ｇ（０．００５モル）を添加しさらに２時間、８０℃で反応を行い、ＮＭＲにて５−メルカプトペンタン−１−スルホン酸ナトリウムの生成を確認した。４８％水酸化ナトリウム０．０１ｇ（０．０００２モル）を添加して中和を行った後、減圧下で濃縮乾固し、白色粉末の５−メルカプトペンタン−１−スルホン酸ナトリウム（純度８０％）を０．９８ｇ得た。アリルスルホン酸ナトリウムからの収率は７６．０％であった。ＮＭＲ上の純度は８５％以上であった。
【００７９】
1Ｈ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ２．７５（ｔ、Ｊ＝７．６Ｈｚ、２Ｈ）、２．３９（ｔ、Ｊ＝６．８Ｈｚ、２Ｈ）、１．６１〜１．５４（ｍ、２Ｈ）、１．５１〜１．４４（ｍ、２Ｈ）、１．３７〜１．３０（ｍ、２Ｈ）
【００８０】
実施例２５ ３，３’−ジチオビス（プロパンスルホン酸）ジナトリウムの製造
３０ｍＬ二つ口フラスコに３−メルカプトプロパン−１−スルホン酸ナトリウムを１．７８ｇ（０．０１モル）および、水１．８ｇを加え、溶解させた。３５％塩酸０．０１ｇ、ヨウ素０．０１ｇを添加し、ジメチルスルホキシド０．３９ｇ（０．００５モル）を滴下した。９０℃まで加熱し、２時間攪拌した。ＮＭＲにより３，３’−ジチオビス（プロパンスルホン酸）ジナトリウムの生成を確認したのち、冷却し、吸引ろ過により、白色結晶として３，３’−ジチオビス（プロパンスルホン酸）ジナトリウムを０．９ｇ得た。３−メルカプトプロパン−１−スルホン酸ナトリウムからの収率は５０％であった。ＮＭＲ上の純度は９５％以上であった。
【００８１】
1Ｈ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝ ２．８９（ｔ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、４Ｈ）、２．７２（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、４Ｈ）、１．９８〜２．０５（ｍ、４Ｈ）、13Ｃ ＮＭＲ （Ｄ2Ｏ）：δ ＝５１．６０、３８．４０、２５．８４
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、アルキルカルボニルチオ置換アルカンの工業的生産に利用できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）；
【化１】
（式中、Ｘは水酸基または、ハロゲン、保護された水酸基、アリール基、イソシアヌルであり、nは０〜６の整数である。）で表される置換オレフィンと一般式（２）；
【化２】
（Ｙはメチル基、エチル基、フェニル基を示す。）で表されるチオールカルボン酸とのうち、
いずれか一方の試剤に対して他方の試剤の添加速度を調整しながら酸素および窒素の存在下で反応を進行させ、
一般式（３）；
【化３】
（式中、Ｘ、Ｙ、n、は前記と同義である。）で表されるアルキルカルボニルチオ置換アルカンを製造することを特徴とするアルキルカルボニルチオ置換アルカンの製造方法。
【請求項２】
置換オレフィンとチオールカルボン酸とを反応させる際に使用する酸素及び窒素として空気を用い、かつ、反応中に、置換オレフィン１モルに対して０．０１モル以上の空気を存在させておくことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
内温を４０℃〜８０に制御しながら反応を進行させる請求項２に記載の方法。
【請求項４】
反応液中にバブリングすることによって空気を連続的に導入する請求項２または３記載の方法。
【請求項１】
一般式（１）；
【化１】
（式中、Ｘは水酸基または、ハロゲン、保護された水酸基、アリール基、イソシアヌルであり、nは０〜６の整数である。）で表される置換オレフィンと一般式（２）；
【化２】
（Ｙはメチル基、エチル基、フェニル基を示す。）で表されるチオールカルボン酸とのうち、
いずれか一方の試剤に対して他方の試剤の添加速度を調整しながら酸素および窒素の存在下で反応を進行させ、
一般式（３）；
【化３】
（式中、Ｘ、Ｙ、n、は前記と同義である。）で表されるアルキルカルボニルチオ置換アルカンを製造することを特徴とするアルキルカルボニルチオ置換アルカンの製造方法。
【請求項２】
置換オレフィンとチオールカルボン酸とを反応させる際に使用する酸素及び窒素として空気を用い、かつ、反応中に、置換オレフィン１モルに対して０．０１モル以上の空気を存在させておくことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
内温を４０℃〜８０に制御しながら反応を進行させる請求項２に記載の方法。
【請求項４】
反応液中にバブリングすることによって空気を連続的に導入する請求項２または３記載の方法。
【公開番号】特開２００９−１１４０７７（Ｐ２００９−１１４０７７Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８５２７３（Ｐ２００７−２８５２７３）
【出願日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【出願人】（０００２２２５５４）東洋化成工業株式会社 (52)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【出願人】（０００２２２５５４）東洋化成工業株式会社 (52)
【Ｆターム（参考）】
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