説明

反応方法

【課題】例えばtrans-1,2-ビス(フェニルスルホニル)エチレンの高純度品を提供する。
【解決手段】一般式[I]で表される化合物[PhOS−CR=CRX][一般式[I]中、Phは置換基を有することもあるフェニル基である。RはH、X又はアルキル基である。全てのRは同一でも異なっていても良い。Xは反応性基である。]と一般式[II]で表される化合物[(PhSOM][一般式[II]中、Phは置換基を有することもあるフェニル基である。kは1又は2である。MはH又は金属原子である。]との反応であって、前記反応は相間移動触媒の存在下で行われる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は反応方法に関する。例えば、有機電子デバイスや導電性材料として有望なベンゾポルフィリンやイソインドールポリマーの合成原料として有用な、例えばtrans-1,2-ビス(フェニルスルホニル)エチレン等の化合物の工業的に有利な製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
次の反応が有る。尚、下記では、本発明の理解を助ける為、公知の反応と本発明の反応とが、併せて、記載されている。


【0003】
非特許文献1には、化合物4から化合物10,11,8が合成される方法が開示されている。
【0004】
非特許文献2には、化合物7から化合物8が合成される方法が開示されている。化合物7は非特許文献3,4に開示の方法で合成されたと記載されている。
【0005】
非特許文献3には、化合物1から化合物5が合成される方法が開示されている。
【0006】
非特許文献4には、化合物5から化合物8が合成される方法が開示されている。化合物5から化合物7が合成される方法も開示されている。
【0007】
非特許文献5には、化合物2から化合物7が合成される方法が開示されている。化合物5から化合物7が合成される方法も開示されている。
【0008】
非特許文献6,7には、化合物3から化合物11が合成される方法が開示されている。
【0009】
非特許文献8には、化合物3から化合物9が合成される方法が開示されている。
【0010】
特許文献1,2には、化合物1から化合物6を経由して化合物8が合成される方法が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0011】
【非特許文献1】Synthesis,3,491,(1999).
【非特許文献2】J.Org.Chem.,49,596,(1984).
【非特許文献3】J.Am.Chem.Soc.,77,1175,(1955).
【非特許文献4】J.Am.Chem.Soc.,76,5745,(1954).
【非特許文献5】Synth.Commun.,26(2),211,(1996).
【非特許文献6】J.Chem.Soc.,Perkin Trans.,1.,2775,(1990).
【非特許文献7】Tetrahedron Letters,39,8089,(1998).
【非特許文献8】Phosphorus,Sulfur and Silicon,178,521,(2003).
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特開2003−304014号公報
【特許文献2】特開2004−351636号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
化合物4は常温で気体である。従って、取扱いが困難である。化合物2は液体であるものの、沸点が32℃である。更に、高価で、可燃性が極めて高い。化合物1も高価である。従って、化合物8を得るのに、これ等の化合物が出発原料となる合成技術は好ましいとは言えない。
【0014】
化合物5から化合物6を経由して化合物8を合成する手法は、高価で、かつ、有毒なセレン試薬の使用が必要である。又、高価で、かつ、爆発の恐れが有るm−クロロ過安息香酸(m−CPBA)を使用する必要が有る。更に、化合物7から化合物8を合成する際に、大量製造設備対応困難な光異性化反応が必要などの問題も有る。
【0015】
化合物10から化合物8が、直接、合成される手法は、反応が進行し難く、未反応物などの不純物が多い。この為、精製が必要であった。従って、コストが高く付いた。又、大量の溶媒を必要とし、一つの反応容器で1回に合成できる生産量にも限界が有る。すなわち、生産性が悪い。
【0016】
従って、本発明が解決しようとする課題は、例えばtrans-1,2-ビス(フェニルスルホニル)エチレン等の化合物の高純度品を、簡単、高収率、かつ、低廉なコストで、生産性良く製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0017】
前記課題は、
下記一般式[I]で表される化合物と下記一般式[II]で表される化合物との反応であって、
前記反応は相間移動触媒の存在下で行われる
ことを特徴とする反応方法によって解決される。
一般式[I] PhOS−CR=CRX
[一般式[I]中、Phは置換基を有することもあるフェニル基である。RはH、X又はアルキル基である。全てのRは同一でも異なっていても良い。Xは反応性基である。]
一般式[II] (PhSO
[一般式[II]中、Phは置換基を有することもあるフェニル基である。kは1又は2である。MはH又は金属原子である。]
【0018】
好ましくは、前記反応方法であって、水と有機溶媒との混合溶媒下で前記反応が行われることを特徴とする反応方法によって解決される。更に好ましくは、前記反応方法であって、水と有機溶媒との混合溶媒(水:有機溶媒=1:0.01〜10(体積比))下で前記反応が行われることを特徴とする反応方法によって解決される。有機溶媒は、好ましくは、炭化水素系の溶剤である。
【0019】
好ましくは、前記反応方法であって、相間移動触媒が、一般式RNX及び一般式RPX(Rは炭化水素残基、Xは酸基)で表される化合物の群の中から選ばれる少なくとも一種の化合物であることを特徴とする反応方法によって解決される。
【0020】
好ましくは、前記反応方法であって、一般式[I]で表される化合物が一般式[II]で表される化合物の溶液中に添加されることを特徴とする反応方法によって解決される。
【0021】
好ましくは、前記反応方法であって、下記一般式[III]で表される化合物が生成する反応であることを特徴とする反応方法によって解決される。
一般式[III] PhOS−CR=C(R)SOPh
[一般式[III]中、Phは置換基を有することもあるフェニル基である。全てのPhは同一でも異なっていても良い。RはH、X又はアルキル基である。全てのRは同一でも異なっていても良い。Xは反応性基である。]
【0022】
好ましくは、前記反応方法であって、下記一般式[IV]で表される化合物と塩基との反応工程を具備し、一般式[I]で表される化合物が生成することを特徴とする反応方法によって解決される。塩基は、好ましくは、アミン類である。特に好ましくは第3級アミンである。
一般式[IV] PhOS−CRH−CRX
[一般式[IV]中、Phは置換基を有することもあるフェニル基である。RはH、X又はアルキル基である。全てのRは同一でも異なっていても良い。Xは反応性基である。全てのXは同一でも異なっていても良い。]
【0023】
好ましくは、前記反応方法であって、下記一般式[V]で表される化合物が酸化される反応工程を具備し、一般式[IV]で表される化合物が生成することを特徴とする反応方法によって解決される。この反応は、好ましくは、酸化触媒および相間移動触媒の存在下で行われる。
一般式[V] PhS−CRH−CRX
[一般式[V]中、Phは置換基を有することもあるフェニル基である。RはH、X又はアルキル基である。全てのRは同一でも異なっていても良い。Xは反応性基である。全てのXは同一でも異なっていても良い。]
【0024】
好ましくは、下記一般式[VI]で表される化合物と下記一般式[VII]で表される化合物との反応工程を具備し、一般式[V]で表される化合物が生成することを特徴とする反応方法によって解決される。この反応は、好ましくは、塩基触媒の存在下で行われる。この反応は、好ましくは、窒素雰囲気下および/または窒素ガスバブリング下で行われる。特に好ましくは窒素ガスバブリング下で行われる。
一般式[VI] CRHX−CRX
[一般式[VI]中、RはH、X又はアルキル基である。全てのRは同一でも異なっていても良い。Xは反応性基である。全てのXは同一でも異なっていても良い。]
一般式[VII] PhSM
[一般式[VII]中、Phは置換基を有することもあるフェニル基である。MはH又は金属原子である。]
【発明の効果】
【0025】
例えば、trans-1,2-ビス(フェニルスルホニル)エチレン等の化合物(類縁体)の高純度品が、簡単、高収率、かつ、低廉なコストで、生産性良く得られる。
【発明を実施するための形態】
【0026】
本発明は反応方法である。特に、下記一般式[I]で表される化合物と下記一般式[II]で表される化合物との反応方法である。特に、下記一般式[III]で表される化合物が生成する反応方法である。この反応は相間移動触媒の存在下で行われた。好ましくは、一般式[I]で表される化合物が一般式[II]で表される化合物の溶液中に添加された。例えば、一般式[I]で表される化合物を含有する溶液が、一般式[II]で表される化合物を含有する溶液中に滴下された。前記反応は、好ましくは、水と有機溶媒との混合溶媒下で行われた。前記反応は、特に好ましくは、水:有機溶媒=1:0.01〜10(体積比)の割合の混合溶媒下で行われた。中でも、前記比(有機溶媒/水)が0.2以上であった。前記比(有機溶媒/水)が5以下であった。
【0027】
前記一般式[I]で表される化合物は、好ましくは、次のようにして得られた化合物であった。すなわち、下記一般式[IV]で表される化合物と塩基との反応によって生成した化合物であった。ここで、塩基は、好ましくは、アミン類であった。特に好ましくは第3級アミンであった。
【0028】
下記一般式[IV]で表される化合物は、好ましくは、次のようにして得られた化合物であった。すなわち、下記一般式[V]で表される化合物の酸化によって得られた化合物であった。この酸化反応は、好ましくは、酸化触媒および相間移動触媒の存在下で行われた。
【0029】
下記一般式[V]で表される化合物は、好ましくは、下記一般式[VI]で表される化合物と下記一般式[VII]で表される化合物との反応によって得られた。この反応は、好ましくは、塩基触媒の存在下で行われた。これ等の化合物(原料)は入手が容易であった。低廉なコストで得られた。かつ、取扱いが容易であった。従って、目的とする化合物が低廉なコストで得られた。
【0030】
本発明で合成された化合物は、例えば有機電子デバイス(例えば、電界効果トランジスタ等)、光学記録媒体、導電性高分子材料(例えば、帯電防止材料、電池の電極材料、表示素子などの電子材料)等の原料となる。例えば、ベンゾポルフィリンやイソインドールポリマー等の原料として好適である。
【0031】
一般式[I] PhOS−CR=CRX
[一般式[I]中、Phは置換基を有することもあるフェニル基である。RはH、X又はアルキル基である。全てのRは同一でも異なっていても良い。Xは反応性基である。]
一般式[II] (PhSO
[一般式[II]中、Phは置換基を有することもあるフェニル基である。kは1又は2である。MはH又は金属原子である。]
一般式[III] PhOS−CR=C(R)SOPh
[一般式[III]中、Phは置換基を有することもあるフェニル基である。全てのPhは同一でも異なっていても良い。RはH、X又はアルキル基である。全てのRは同一でも異なっていても良い。Xは反応性基である。]
一般式[IV] PhOS−CRH−CRX
[一般式[IV]中、Phは置換基を有することもあるフェニル基である。RはH、X又はアルキル基である。全てのRは同一でも異なっていても良い。Xは反応性基である。全てのXは同一でも異なっていても良い。]
一般式[V] PhS−CRH−CRX
[一般式[V]中、Phは置換基を有することもあるフェニル基である。RはH、X又はアルキル基である。全てのRは同一でも異なっていても良い。Xは反応性基である。全てのXは同一でも異なっていても良い。]
一般式[VI] CRHX−CRX
[一般式[VI]中、RはH、X又はアルキル基である。全てのRは同一でも異なっていても良い。Xは反応性基である。全てのXは同一でも異なっていても良い。]
一般式[VII] PhSM
[一般式[VII]中、Phは置換基を有することもあるフェニル基である。MはH又は金属原子である。]
尚、上記一般式[III]で表される化合物は、例えばtrans型の化合物である。
【0032】
以下更に詳しく説明する。
【0033】
前記一般式[I]におけるPhはフェニル基である。フェニル基は、1〜5個の置換基を有していても良い。この置換基は、好ましくは、炭素数が5以下の炭化水素系の基である。本明細書で「炭化水素系」と言った場合、C,Hのみで構成される炭化水素に限られるのでは無く、例えばC,H,Oで構成される場合、C,H,Nで構成される場合なども広く含まれる。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基である。或いは、アルキレン基である。又は、メトキシ基などのアルコキシ基である。フェニル基は、勿論、置換基を持たない場合も有る。前記一般式[I]におけるXは反応性基である。前記一般式[I]におけるRは、H,X又はアルキル基である。アルキル基は、好ましくは、炭素数が5以下のアルキル基である。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などである。Xは反応性基である。前記反応性基は、好ましくは、例えばCl,Br,I等のハロゲン原子である。或いは、メシル基、トシル基、トリフラート基である。特に好ましいのはハロゲン原子である。前記RはH又はアルキル基の場合が特に好ましいものであった。中でもHであった。前記XはClの場合が特に好ましいものであった。
【0034】
前記一般式[II]におけるPhはフェニル基である。フェニル基は、1〜5個の置換基を有していても良い。置換基は、好ましくは、炭素数が5以下の炭化水素系の基である。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基である。或いは、アルキレン基である。又は、メトキシ基などのアルコキシ基である。フェニル基は、勿論、置換基を持たない場合も有る。前記一般式[II]におけるMは金属原子である。例えば、アルカリ金属(例えば、Na,K等)である。又は、アルカリ土類金属(例えば、Mg,Ca等)である。Mは、好ましくは、アルカリ金属であった。中でも、Na,Kであった。前記一般式[II]におけるkは、金属の配位数により、1又は2である。
【0035】
前記一般式[III]のPh,Rは、前記一般式[I][II]のPh,Rに準ずる。
【0036】
前記相間移動触媒としては各種の化合物が挙げられる。例えば、一般式RNX(Rは炭化水素残基(例えば、アルキル基、アリル基、アリール基など)、Xは酸基(Cl,Br,I,HSO等)で表される化合物や、一般式RPX(Rは炭化水素残基(例えば、アルキル基、アリル基、アリール基など)、Xは酸基(Cl,Br,I,HSO等))で表される化合物が挙げられる。例えば、水にも有機溶媒にも可溶な長鎖アルキルアンモニウムカチオンを持つ塩(テトラブチルアンモニウム塩、メチルトリオクチルアンモニウム塩、ベンジルジメチルオクタデシルアンモニウム塩など)が挙げられる。勿論、これ等に限られない。その他にも、相間移動触媒として、例えばホスホニウム塩などの各種のイオン液体やクラウンエーテル等が挙げられる。そして、このような群の中から選ばれる一種または二種以上の化合物を適宜用いることが出来る。尚、本発明において、好ましい相間移動触媒は、塩化テトラメチルアンモニウム、臭化テトラエチルアンモニウム、塩化テトラエチルアンモニウム、臭化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、硫酸水素テトラブチルアンモニウム、塩化トリオクチルメチルアンモニウム、塩化トリオクチルメチルアンモニウム(C6〜C10の混合物)、硫酸水素トリオクチルアンモニウム、塩化ベンジルトリメチルアンモニウム、塩化ベンジルトリエチルアンモニウム、塩化ベンジルトリブチルアンモニウム、塩化フェニルトリメチルアンモニウム等であった。中でも好ましい相間移動触媒は、水への溶解度が低い塩化トリオクチルメチルアンモニウム、塩化トリオクチルメチルアンモニウム(C6〜C10の混合物))、硫酸水素トリオクチルアンモニウムであった。
【0037】
本発明において、特に、相間移動触媒を用いた理由は次の通りである。
【0038】
非特許文献1の技術の再現試験が本発明者により行われた。反応条件は次の通りであった。溶媒はメタノール/水=2/1(体積比)であった。反応温度は室温であった。反応時間は3時間であった。得られたtrans-1,2-ビス(フェニルスルホニル)エチレンの反応率は低かった。ここで反応率とは、HPLC分析における生成物の面積百分率/(生成物の面積百分率+未反応物の面積百分率)×100の値を言う。例えば、1当量のPhSONaが用いられた場合の反応率はたった5%であった。2当量のPhSONaが用いられ場合の反応率は13%であった。還流温度まで上げると、ようやく、反応は終了した。反応後に濾取・乾燥が行われた。この後、メタノールでの再結晶操作が行われた。非特許文献1の技術が用いられた場合、大量の溶媒を使わない限り、未反応物の結晶へのかみ込みの多いことが判った。すなわち、精製によっても、高純度品が得られ難かった。
【0039】
次の条件下で本発明が実施された。相間移動触媒の使用が本発明の特徴の一つである。以下の例で用いられた相間移動触媒はAliquat336(メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(C6〜C10の混合物))である。反応温度が63℃、反応時間が3時間、溶媒がTHF/水=2/1(体積比)で、2当量のPhSONaが用いられた場合には、trans-1,2-ビス(フェニルスルホニル)エチレンの収率は92.4%であった。反応温度が87℃、反応時間が1時間、溶媒がトルエン/水=2/1(体積比)で、2当量のPhSONaが用いられた場合には、trans-1,2-ビス(フェニルスルホニル)エチレンの収率は92.3%であった。反応温度が50℃、反応時間が4時間、溶媒がトルエン/水=2/1(体積比)で、1.5当量のPhSONaが用いられた場合には、trans-1,2-ビス(フェニルスルホニル)エチレンの収率は95.7%であった。反応温度が70℃、反応時間が3時間、溶媒がトルエン/水=2/1(体積比)で、1当量のPhSONaが用いられた場合には、trans-1,2-ビス(フェニルスルホニル)エチレンの収率は91.3%であった。反応後には冷却(0〜5℃)が行われた。そして、濾取・乾燥が行われた。但し、再結晶操作は行われなかった。再結晶操作の必要が無かった。すなわち、非特許文献1の場合に行われた再結晶操作が行われなくても、高純度品が得られた。つまり、精製なしでも99%以上の高純度品が得られた。未反応物の結晶へのかみ込みは少なかった。
【0040】
このことから、本発明の反応系で相間移動触媒を用いた場合、その優位性(重要性)を理解することが出来る。
【0041】
本発明において、一般式[I]で表される化合物が一般式[II]で表される化合物の溶液中に添加(滴下)されることが好ましかった。すなわち、一般式[I]で表される化合物が一般式[II]で表される化合物の溶液中に添加(滴下)された場合と、一般式[II]で表される化合物が一般式[I]で表される化合物の溶液中に添加(滴下)された場合とを比べた処、未反応物の結晶へのかみ込みは前者の場合の方が少なかったからである。つまり、前者の場合に、より高純度なtrans-1,2-ビス(フェニルスルホニル)エチレンが得られたからである。
【0042】
本発明における反応において、溶媒は有機溶媒のみとすることも出来る。しかしながら、副生する塩を溶解するという面で、溶媒としては、水と有機溶媒との混合溶媒を用いることが特に好ましかった。用いられる有機溶媒としては各種の化合物が挙げられる。例えば、炭化水素系の溶媒が挙げられる。好ましい有機溶媒は、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等)、ケトン類(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)、ニトリル類(例えば、アセトニトリル等)、エーテル類(例えば、テトラヒドロフラン等)、芳香族炭化水素類(例えば、ベンゼン、トルエン等)、脂肪族炭化水素類(例えば、ヘキサン等)、エステル類(例えば、酢酸エチル等)などが挙げられる。中でも好ましい有機溶媒は、トルエン、テトラヒドロフランであった。そして、このような群の中から選ばれる一種または二種以上の化合物を適宜用いることが出来る。
【0043】
本発明で用いられる前記一般式[I]で表される化合物は、好ましくは、次の化合物であった。すなわち、前記一般式[IV]で表される化合物と塩基との反応によって生成した化合物であった。前記一般式[IV]のPh,R,Xは前記一般式[I]のPh,R,Xと同様である。前記塩基は、好ましくは、アミン類であった。アミン類としては各種のアミンを用いることが出来る。例えば、アルキルアミンや、環状アミン(例えば、ピリジン、N−メチルモルホリン等)が挙げられる。特に好ましいアミンはアルキルアミンであった。最も好ましいアミンは第3級アミンNR(Rは、好ましくは、炭素数が1〜8のアルキル基。全てのRは同一でも、異なっていても良い。)であった。
【0044】
このアミン類による脱ハロゲン化水素(例えば、脱塩化水素)の反応においても、相間移動触媒を用いるのが好ましかった。尚、本反応で用いる相間移動触媒としては前記相間移動触媒と同様な相間移動触媒が挙げられる。この反応系でも相間移動触媒を用いるのが好ましかった理由は次の通りであった。
【0045】
非特許文献1の技術の再現試験が本発明者により行われた。反応条件は次の通りであった。PhOSCHCHCl中にEtN(1当量)が滴下された。滴下温度は5℃であった。滴下時間は45分であった。反応時間は16〜18時間であった。反応溶媒はベンゼンであった。反応後、濾過した。濾液を6MのHClで中和した。この後、濃縮し、カラムを用いて精製した。PhOSCH=CHClの収率は78%であった。非特許文献7の技術の場合でも、PhOSCH=CHClの収率は87%である。
【0046】
これに対して、相間移動触媒(Aliquat336)が用いられた反応系では、PhOSC=CHClが、高収率で、得られた。すなわち、PhOSCHCHCl中にEtN(1当量)が滴下された。滴下温度は15℃であった。滴下時間は30分であった。反応時間は30分間であった。反応溶媒はトルエンと水との混合溶媒であった。反応後、分液洗浄が行われた。この後、活性炭による処理が行われ、濃縮が行われた。精製なしで得られたPhOSCH=CHClの収率は略100%であった。すなわち、格別な精製操作なしでも、高純度なPhOSCH=CHClが高収率で得られた。尚、トルエンの代わりに、酢酸エチル、ジクロロメタン、クロロホルム、メチルイソブチルケトン、メチル−t−ブチルエーテル等の有機溶媒が用いられても同様な結果であった。
【0047】
このことから、本反応系で相間移動触媒を用いた場合、その優位性(重要性)を理解することが出来る。
【0048】
PhOSCHCHClにPhSONaを大量の溶媒中で作用させ、直接、PhOSCH=CHSOPhを得ることも出来る。しかしながら、この場合には、反応率が悪く、収率が低かった。反応温度を高くすると、不純物が増加した。このようなことから、PhOSCHCHClにPhSONaを作用させ、直接、PhOSCH=CHSOPhを得る手法は好ましくなかった。
【0049】
前記一般式[IV]で表される化合物は、好ましくは、次の化合物であった。すなわち、前記一般式[V]で表される化合物の酸化反応によって生成した化合物であった。前記一般式[V]のPh,R,Xは前記一般式[I]のPh,R,Xと同様である。この酸化反応でも酸化触媒および相間移動触媒が用いられることが好ましかった。この酸化触媒としては、例えば塩酸、硫酸、酢酸、リン酸などの酸が用いられた。他にも、タングステン酸やモリブデン酸などの金属の酸を用いることも出来る。尚、これ等の混酸を用いることも出来た。相間移動触媒には上記の相間移動触媒が用いられた。本酸化反応では酸化剤が用いられた。この酸化剤は、好ましくは、H(又は、過酸化水素水)であった。本酸化反応で用いられる溶媒は有機溶媒と水との混合溶媒であった。有機溶媒は、例えば、トルエンであった。その他にも、酢酸エチル、ジクロロメタン、クロロホルム、メチルイソブチルケトン、メチル−t−ブチルエーテル等の有機溶媒であっても良い。反応後、チオ硫酸ナトリウム水溶液が加えられ、過剰の過酸化物が分解され、炭酸水素ナトリウムで中和が行われた。そして、生成物を含むトルエンと水の2層溶液が得られた。この場合、分液してトルエン層のみを、一般式[IV]で表される化合物と塩基との反応系の原料として用いることも出来るが、そのまま2層溶液で用いることが出来た。
【0050】
前記一般式[V]で表される化合物は、好ましくは、次の化合物であった。すなわち、前記一般式[VI]で表される化合物と前記一般式[VII]で表される化合物との反応によって生成した化合物であった。前記一般式[VI]のPh,R,Xは前記一般式[I]のPh,R,Xと同様である。本反応は、好ましくは、塩基触媒の存在下で行われた。塩基触媒としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水素化ナトリウム、ナトリウムメトキシド、カリウム−t−ブトキシド、炭酸カリウム等が用いられた。反応は、好ましくは、窒素雰囲気下あるいは窒素バブリング下で行われた。特に、窒素バブリング下で行われた。これにより、ジフェニルジスルフィドの副生反応が大幅に抑制できた。そして、本反応後に、有機溶媒による抽出が行われた。これにより、一般式[V]で表される化合物と有機溶媒とを含む溶液が得られた。この溶液が前記酸化反応の系に供された。これから判る通り、上記反応系では、有機溶媒として同一の溶媒(例えば、トルエン)を用いることが出来た。このことは好都合である。
【0051】
以下、具体的な実施例を挙げて説明する。しかし、本発明は、以下の実施例に限定されるものでは無い。
【0052】
[実施例]
[1,1−ジクロロ−2−(フェニルチオ)エタン(化合物9)]
[化合物9の具体的な合成例1]
ナトリウムメトキシド(59.0g)とDMF(654.0g)とが、3Lの四ツ口フラスコに加えられた。この後、窒素ガスが溶液中に供給され、バブリングが行われた。このバブリングは反応終了まで行われた。バブリング開始時の温度は10〜15℃であった。バブリング開始後、30分経過してから、チオフェノール(109.0g)とDMF(218.0g)との混合溶液が前記溶液(ナトリウムメトキシド+DMF)中に滴下された。滴下後、15分間の撹拌が行われた。この後、1,1,2−トリクロロエタン(396.0g)が滴下された。滴下後、60℃に加熱が行われた。この後、3時間の撹拌が行われた。この後、冷却(20〜30℃)が行われた。冷却後、トルエン(700.0g)と水(700.0g)とが添加された。添加後、15分間の撹拌が行われた。撹拌後、静置・分液が行われた。水層がトルエンで抽出された。この後、有機層は混合され、3%苛性ソーダ水溶液(700.0g)による分液洗浄が2回行われた。
これにより、1,1−ジクロロ−2−(フェニルチオ)エタン(化合物9)のトルエン溶液(1637.0g)が得られた。一部サンプリングが行われ、トルエンの留去が行われた。収率は94.8%であった。トルエン溶液(1637.0g)中の化合物9は194.2gであった。
得られた1,1−ジクロロ−2−(フェニルチオ)エタン(化合物9)のNMRデータは次の通りであった。

【0053】
[化合物9の具体的な合成例2]
ナトリウムメトキシド(1.2g)とDMF(18.9g)とが、100mLの三ツ口フラスコに加えられた。この後、窒素ガスバブリングが行われた。このバブリングは反応終了まで行われた。バブリング開始時の温度は10〜15℃であった。バブリング開始後、30分経過してから、チオフェノール(2.36g)が前記溶液(ナトリウムメトキシド+DMF)中に滴下された。滴下後、15分間の撹拌が行われた。この後、1,1,2−トリクロロエタン(8.7g)が滴下された。滴下後、60℃に加熱が行われた。この後、3時間の撹拌が行われた。この後、冷却(20〜30℃)が行われた。冷却後、MTBE(25.9g)と水(35g)とが添加された。添加後、15分間の撹拌が行われた。撹拌後、静置・分液が行われた。水層がMTBEで抽出された。この後、有機層は混合され、5%苛性ソーダ水溶液(25g)による分液洗浄が2回行われた。この後、硫酸マグネシウムによる脱水操作が行われた。この後、濃縮が行われた。そして、MTBEが留去された。
これにより、1,1−ジクロロ−2−(フェニルチオ)エタン(化合物9)が得られた。収率は95.5%であった。
【0054】
[1,1−ジクロロ−2−(フェニルスルホニル)エタン(化合物10)]
[1−クロロ−2−(フェニルスルホニル)エチレン(化合物11)]
[化合物10,11の具体的な合成例1]
前記合成例[化合物9の具体的な合成例1]で得た1,1−ジクロロ−2−(フェニルチオ)エタンのトルエン溶液(1637.0g:化合物9は194.2g)と、タングステン酸ナトリウム・2水和物(3.1g)と、塩化トリオクチルメチルアンモニウム(C6〜C10の混合物:Aliquat336:3.8g)と、85%リン酸(2.1g)と、水(332.0g)とが3Lの四ツ口フラスコに加えられた。この後、50℃に加熱された。この後、35%過酸化水素水(200.0g)が、ゆっくり、滴下された。滴下後、2時間の撹拌が行われた。撹拌後、冷却(15〜25℃)が行われた。冷却後、10%チオ硫酸ナトリウム水溶液の滴下が行われ、過剰な過酸化物の分解が行われた。この後、炭酸水素ナトリウムによる中和(pH7〜8)が行われた。トルエン層には、化合物10が存在している。
この後、トリエチルアミン(94.0g)が滴下された。滴下後、30分間の撹拌が行われた。この後、静置・分液が行われた。有機層が水洗された。この後、活性炭が添加された。そして、30分間の撹拌が行われた。撹拌後、濾過により活性炭が除去された。
これにより、1−クロロ−2−(フェニルスルホニル)エチレンのトルエン溶液(1810.0g)が得られた。一部サンプリングが行われ、トルエンの留去が行われた。収率は、ほぼ100%であった。トルエン溶液(1810.0g)中の化合物11は190.0gであった。得られた1−クロロ−2−(フェニルスルホニル)エチレン(化合物11)のNMRデータは次の通りであった。

【0055】
[化合物10,11の具体的な合成例2]
前記合成例[化合物9の具体的な合成例1]で得た1,1−ジクロロ−2−(フェニルチオ)エタンのトルエン溶液(272.8g:化合物9は32.4g)と、酢酸(161.7g)と、濃硫酸(0.8g)とが500mLの四ツ口フラスコに加えられた。この後、20〜30℃で、35%過酸化水素水(16.8g)が、ゆっくり、滴下された。滴下後、30分間の撹拌が行われた。撹拌後、加熱(70℃)が行われた。加熱後、35%過酸化水素水(16.8g)が、ゆっくり、滴下された。滴下後、1時間の撹拌が行われた。撹拌後、冷却(20〜30℃)が行われた。10%チオ硫酸ナトリウム水溶液の滴下が行われ、過剰な過酸化物の分解が行われた。この後、静置・分液が行われた。有機層が5%炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄された。更に、5%炭酸水素ナトリウム水溶液が添加され、pH7に調整された。トルエン層には、化合物10が存在している。
この後、トリエチルアミン(15.3g)が滴下された。滴下後、30分間の撹拌が行われた。この後、静置・分液が行われた。有機層が水洗された。この後、活性炭が添加された。そして、30分間の撹拌が行われた。撹拌後、濾過により活性炭が除去された。
これにより、1−クロロ−2−(フェニルスルホニル)エチレンのトルエン溶液(291.0g)が得られた。
サンプリングが行われ、収率が調べられた。収率は94.3%であった。
【0056】
[化合物10の具体的な合成例3]
前記合成例[化合物9の具体的な合成例2]で得た1,1−ジクロロ−2−(フェニルチオ)エタン(2.0g)と、酢酸(10.5g)と、濃硫酸(0.1g)とが、100mLの三ツ口フラスコに加えられた。35%過酸化水素水(1.4g)が、前記溶液中に、20〜30℃で、ゆっくり、滴下された。滴下後、80℃に加熱が行われた。加熱後、35%過酸化水素水(1.4g)が、ゆっくり、滴下された。滴下後、107℃に加熱が行われた。加熱後、撹拌が1時間行われた。撹拌後、冷却(80〜90℃)が行われた。冷却後、チオ硫酸ナトリウム水溶液の滴下が行われ、晶析が行われた。30℃以下にまで冷却が行われた。析出した結晶が濾過された。そして、水による洗浄が行われた。減圧乾燥(50℃,2時間)が行われた。
これにより、白色粉末が得られた。収率は90.9%であった。得られた1,1−ジクロロ−2−(フェニルスルホニル)エタン(化合物10)のNMRデータは次の通りであった。

【0057】
[化合物10の具体的な合成例4]
前記合成例[化合物9の具体的な合成例2]で得た1,1−ジクロロ−2−(フェニルチオ)エタン(11.7g)と、酢酸(55.1g)と、濃硫酸(0.5g)とが、200mLの三ツ口フラスコに加えられた。35%過酸化水素水(5.9g)が、前記溶液中に、20〜30℃で、ゆっくり、滴下された。滴下後、30分間の撹拌が行われた。撹拌後、70℃に加熱が行われた。加熱後、35%過酸化水素水(5.9g)が、ゆっくり、滴下された。滴下後、1時間の撹拌が行われた。撹拌後、冷却(20〜30℃)が行われた。冷却後、10%チオ硫酸ナトリウム水溶液の滴下が行われ、過剰な過酸化物の分解が行われた。この後、トルエンによる抽出が2回行われた。得られた有機層が、5%炭酸水素ナトリウム水溶液で、2回、洗浄された。この後、濃縮が行われた。そして、トルエンが留去され、1,1−ジクロロ−2−(フェニルスルホニル)エタン(化合物10)が得られた。収率は98.2%であった。
【0058】
[化合物11の具体的な合成例3]
前記合成例[化合物10の具体的な合成例3]で得た1,1−ジクロロ−2−(フェニルスルホニル)エタン(4.6g)と、トルエン(44.5g)とが、100mLの三ツ口フラスコに加えられた。この後、トリエチルアミン(2.3g)が、前記溶液中に、15℃で、ゆっくり、滴下された。滴下後、30分間の撹拌が行われた。この後、5%塩酸水溶液が添加された。15分間の撹拌が行われた。この後、静置・分液が行われた。有機層が5%炭酸水素ナトリウム水溶液により洗浄された。この後、濃縮が行われ、トルエンが留去された。
これにより、1−クロロ−2−(フェニルスルホニル)エチレン(化合物11)が得られた。収率は94.9%であった。
【0059】
[trans-1,2-ビス(フェニルスルホニル)エチレン(化合物8)]
[化合物8の具体的な合成例1]
ベンゼンスルフィン酸ナトリウム・2水和物(62.7g;1.0当量)と水(249.7g)とが、1Lの四ツ口フラスコに加えられた。この後、加熱(70℃)が行われた。前記合成例[化合物10,11の具体的な合成例1]で得た1−クロロ−2−(フェニルスルホニル)エチレン(化合物11)のトルエン溶液(603.3g:化合物11は63.3g)が、ゆっくり、滴下された。尚、このトルエン溶液は前記合成例[化合物10,11の具体的な合成例1]で得た1−クロロ−2−(フェニルスルホニル)エチレン(化合物11)のトルエン溶液であり、特別な精製が施されてない為、化合物10の合成時に使用された相間移動触媒(Aliquat336)が残存している。滴下後、3時間の撹拌が行われた。撹拌後、冷却(0〜5℃)が行われた。析出した結晶が濾過された。そして、トルエン(300g)によるリンスが行われた。次いで、THF(300g)によるリンスが2回行われた。この後、減圧乾燥(60℃,16時間)が行われた。
これにより、白色の粉末が得られた。収率は91.3%であった。LC面百値は99.6%で、更なる追加の精製は不必要であった。得られたtrans-1,2-ビス(フェニルスルホニル)エチレン(化合物8)のNMRデータ等は次の通りであった。

【0060】
[化合物8の具体的な合成例2(Aliquat336後添加)]
ベンゼンスルフィン酸ナトリウム・2水和物(7.2g;1.2当量)と水(23.9g)とAliquat336(0.12g)とが、100mLの三ツ口フラスコに加えられた。この後、加熱(70℃)が行われた。前記合成例[化合物10,11の具体的な合成例2]で得た1−クロロ−2−(フェニルスルホニル)エチレン(化合物11)のトルエン溶液(58.2g:化合物11は6.0g)が、ゆっくり、滴下された。尚、このトルエン溶液は前記合成例[化合物10,11の具体的な合成例2]で得た1−クロロ−2−(フェニルスルホニル)エチレン(化合物11)のトルエン溶液であり、化合物10の合成時には相間移動触媒(Aliquat336)が使用されていない為、相間移動触媒が存在していない系である。滴下後、昇温(85℃)が行われ、3時間の撹拌が行われた。撹拌後、冷却(0〜5℃)が行われた。析出した結晶が濾過された。そして、60%メタノール水(30g)によるリンスが行われた。この後、減圧乾燥(60℃,3時間)が行われた。
これにより、白色の粉末が得られた。収率は92.7%であり、LC面百値は99.5%で、更なる追加の精製は不必要であった。
【0061】
[比較例1(非特許文献1:溶媒が少ない場合)]
前記合成例[化合物11の具体的な合成例3]で得た1−クロロ−2−(フェニルスルホニル)エチレン(化合物11:3.7g)とメタノール(28.3g)とが、100mLの三ツ口フラスコに加えられた。ベンゼンスルフィン酸ナトリウム(3.0g;1.0当量)と水(17.8g)との混合溶液が20〜30℃で滴下された。滴下後、2時間の攪拌が行われた。HPLCにより反応チェックが行われたが、化合物8は23.3%であった。更に、ベンゼンスルフィン酸ナトリウム(3.0g;1.0当量)が加えられ、2時間の攪拌が行われると、化合物8は51.6%であった。還流温度(73〜74℃)まで昇温が行われ、5時間の攪拌が行われると、反応はようやく完結した。撹拌後、冷却(0〜5℃)が行われた。析出した結晶を濾過した。そして、メタノール(20g)によるリンスが行われた。この後、減圧乾燥(50℃,2時間)が行われた。
これにより、白色の粉末が得られた。収率は92.9%であった。LC面百値は97.1%であった。未反応物(化合物11)が2.8%残存していた。
【0062】
[比較例2(Aliquat336不使用)]
ベンゼンスルフィン酸ナトリウム・2水和物(6.0g;1.0当量)と水(23.9g)とが、100mLの三ツ口フラスコに加えられた。この後、加熱(70℃)が行われた。前記合成例[化合物10,11の具体的な合成例2]で得た1−クロロ−2−(フェニルスルホニル)エチレン(化合物11)のトルエン溶液(58.2g:化合物11は6.0g)が、ゆっくり、滴下された。尚、このトルエン溶液は前記合成例[化合物10,11の具体的な合成例2]で得た1−クロロ−2−(フェニルスルホニル)エチレン(化合物11)のトルエン溶液であり、化合物10の合成時に相間移動触媒(Aliquat336)が不使用である為、相間移動触媒が存在していない系である。滴下後、3時間の撹拌が行われた。反応チェックが行われた結果、反応は1割程度しか進行し無かった。



【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記一般式[I]で表される化合物と下記一般式[II]で表される化合物との反応であって、
前記反応が相間移動触媒の存在下で行われる
ことを特徴とする反応方法。
一般式[I] PhOS−CR=CRX
[一般式[I]中、Phは置換基を有することもあるフェニル基である。RはH、X又はアルキル基である。全てのRは同一でも異なっていても良い。Xは反応性基である。]
一般式[II] (PhSO
[一般式[II]中、Phは置換基を有することもあるフェニル基である。kは1又は2である。MはH又は金属原子である。]
【請求項2】
水と有機溶媒との混合溶媒下で行われる
ことを特徴とする請求項1の反応方法。
【請求項3】
水:有機溶媒=1:0.01〜10(体積比)の割合の混合溶媒下で行われる
ことを特徴とする請求項1の反応方法。
【請求項4】
有機溶媒が炭化水素系の溶媒である
ことを特徴とする請求項2又は請求項3の反応方法。
【請求項5】
相間移動触媒が、一般式RNX(Rは炭化水素残基、Xは酸基))で表される化合物、及び一般式RPX(Rは炭化水素残基、Xは酸基)で表される化合物の群の中から選ばれる少なくとも一種の化合物である
ことを特徴とする請求項1〜請求項4いずれかの反応方法。
【請求項6】
一般式[I]で表される化合物が、一般式[II]で表される化合物の溶液中に添加される
ことを特徴とする請求項1〜請求項5いずれかの反応方法。
【請求項7】
下記一般式[III]で表される化合物が生成する反応である
ことを特徴とする請求項1〜請求項6いずれかの反応方法。
一般式[III] PhOS−CR=C(R)SOPh
[一般式[III]中、Phは置換基を有することもあるフェニル基である。全てのPhは同一でも異なっていても良い。RはH、X又はアルキル基である。全てのRは同一でも異なっていても良い。Xは反応性基である。]
【請求項8】
下記一般式[IV]で表される化合物と塩基との反応工程を具備し、一般式[I]で表される化合物が生成する
ことを特徴とする請求項1〜請求項7いずれかの反応方法。
一般式[IV] PhOS−CRH−CRX
[一般式[IV]中、Phは置換基を有することもあるフェニル基である。RはH、X又はアルキル基である。全てのRは同一でも異なっていても良い。Xは反応性基である。全てのXは同一でも異なっていても良い。]
【請求項9】
塩基はアミン類である
ことを特徴とする請求項8の反応方法。
【請求項10】
下記一般式[V]で表される化合物が酸化される反応工程を具備し、一般式[IV]で表される化合物が生成する
ことを特徴とする請求項8の反応方法。
一般式[V] PhS−CRH−CRX
[一般式[V]中、Phは置換基を有することもあるフェニル基である。RはH、X又はアルキル基である。全てのRは同一でも異なっていても良い。Xは反応性基である。全てのXは同一でも異なっていても良い。]
【請求項11】
反応は酸化触媒および相間移動触媒の存在下で行われる
ことを特徴とする請求項10の反応方法。
【請求項12】
下記一般式[VI]で表される化合物と下記一般式[VII]で表される化合物との反応工程を具備し、一般式[V]で表される化合物が生成する
ことを特徴とする請求項10の反応方法。
一般式[VI] CRHX−CRX
[一般式[VI]中、RはH、X又はアルキル基である。全てのRは同一でも異なっていても良い。Xは反応性基である。全てのXは同一でも異なっていても良い。]
一般式[VII] PhSM
[一般式[VII]中、Phは置換基を有することもあるフェニル基である。MはH又は金属原子である。]
【請求項13】
反応は塩基触媒の存在下で行われる
ことを特徴とする請求項12の反応方法。
【請求項14】
反応は窒素雰囲気下および/または窒素ガスバブリング下で行われる
ことを特徴とする請求項12又は請求項13の反応方法。


【公開番号】特開2013−14542(P2013−14542A)
【公開日】平成25年1月24日(2013.1.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−148644(P2011−148644)
【出願日】平成23年7月4日(2011.7.4)
【出願人】(000175618)三協化成株式会社 (10)
【Fターム(参考)】