生命科学関連特許情報
| タイトル： | 公開特許公報(A)_アルカンスルフィン酸ナトリウムの製造方法 |
| 出願番号： | 2004311008 |
| 年次： | 2006 |
| IPC分類： | C07C 313/02 |
特許情報キャッシュ
田中 光 JP 2006124284 公開特許公報(A) 20060518 2004311008 20041026 アルカンスルフィン酸ナトリウムの製造方法 東洋化成工業株式会社 000222554 三枝 英二 100065215 掛樋 悠路 100076510 関 仁士 100099911 田中 光 C07C 313/02 20060101AFI20060414BHJP JPC07C313/02 6 ＯＬ 9 4H006 4H006AA02 4H006AC61 4H006AC90 4H006AD15 4H006BA02 4H006BA32 4H006BB11 4H006BB14 4H006BC31 4H006BE53 本発明は、アルカンスルフィン酸ナトリウムを製造する方法に関する。 アルカンスルフィン酸アルカリ金属塩の１種であるメタンスルフィン酸ナトリウムは、スルホニル導入試剤として有用であり、例えば医薬品中間体の重要原料として用いられる。 アルカンスルフィン酸アルカリ金属塩の製造方法としては、これまでにいくつかの方法が知られている。例えば、メタンスルフィン酸ナトリウムの一般的な製造方法としては、メタンスルホニルクロリドを出発原料として用い、これを水溶媒中で還元剤により還元する方法が知られている。この方法では、メタンスルホニルクロリドを出発原料とし、還元剤として亜硫酸ナトリウムを用い、塩基として炭酸水素ナトリウムを用いることにより、メタンスルフィン酸ナトリウムを容易に製造することができる（非特許文献１参照）。しかしながら、メタンスルフィン酸ナトリウムを単離するためには、反応液から完全に水を除去した後に副生塩をろ別する必要があるが、メタンスルフィン酸ナトリウムは非常に吸湿性が強いので、これらの操作は困難である。 一方、ジメチルジスルフィドを出発原料として用い、酢酸中で−３０℃で塩素により酸化してメタンスルフィニルクロリドを得、これをメタノールを用いて加メタノール分解してメチルエステル体とし、さらにｐ−トルイジンで処理をして不純物をより沸点の高いものに変換し、メチルエステル体を多段蒸留装置を用いて精製して高純度品を得、これをアルカリ金属水酸化物を用いて加水分解することにより、メタンスルフィン酸アルカリ金属塩が得られる（非特許文献２参照）。この製造方法によれば、高純度のメタンスルフィン酸ナトリウムを得ることができるが、多工程で低収率であり、さらに−３０℃の低温における塩素化工程等は、工業的に非常に不利である。ヘルベチカ シミカ アクタ（Helvetica Chimica Acta），第８６巻，２００３年，ｐ．６５ジャーナル オブ オーガニック ケミストリー（J. Org. Chem.），第３０巻，１９６０年，ｐ．６３３ 本発明の課題は、高品質のアルカンスルフィン酸ナトリウムを効率良く製造することのできる、工業的に有利な製造方法を提供することにある。 本発明者は、鋭意検討した結果、アルカンスルフィニルクロリドを、アルコール溶媒中で、ナトリウムアルコラートおよび水と反応させることにより、アルカンスルフィン酸ナトリウムを効率良く製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。 すなわち、本発明は、下記に示すとおりのアルカンスルフィン酸ナトリウムの製造方法を提供するものである。項１． 一般式（１）；（式中、Ｒ1は炭素数１〜３のアルキル基を示す。）で表されるアルカンスルフィニルクロリドを、アルコール溶媒中で一般式（２）；（式中、Ｒ2は炭素数１〜３のアルキル基を示す。）で表されるナトリウムアルコラートおよび水と反応させることを特徴とする一般式（３）；（式中、Ｒ1は前記と同様である。）で表されるアルカンスルフィン酸ナトリウムの製造方法。項２． アルカンスルフィニルクロリド１モルに対して、ナトリウムアルコラートを１．８〜２．７モル使用することを特徴とする項１に記載の方法。項３． アルコール溶媒が、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノールまたはイソプロパノールであることを特徴とする項１または２に記載の方法。項４． 反応終了後に、反応液を炭素数３〜５のアルコールで溶媒置換し、さらに芳香族炭化水素溶媒を加えて、アルカンスルフィン酸ナトリウムを晶析することを特徴とする項１〜３のいずれかに記載の方法。項５． 芳香族炭化水素溶媒が、トルエンまたはキシレンであることを特徴とする項４に記載の方法。項６． アルカンスルフィニルクロリドが、一般式（４）；（式中、Ｒ1は前記と同様である。）で表されるジアルキルジスルフィドを、塩素およびカルボン酸、または塩素およびカルボン酸無水物と反応させて得られたものであることを特徴とする項１〜５のいずれかに記載の方法。 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明において、上記一般式（３）で表されるアルカンスルフィン酸ナトリウムは、上記一般式（１）で表されるアルカンスルフィニルクロリドを、アルコール溶媒中で、上記一般式（２）で表されるナトリウムアルコラートおよび水と反応させることにより製造される。 本発明で用いられる上記一般式（１）で表されるアルカンスルフィニルクロリドは、特に限定されるものではない。市販のものを使用してもよいし、例えば、上記一般式（４）で表されるジアルキルジスルフィドを原料として製造したものを使用してもよい。 以下においては、上記一般式（１）で表されるアルカンスルフィニルクロリドの製造と、それを原料として用いる上記一般式（３）で表されるアルカンスルフィン酸ナトリウムの製造とを、順次説明する。 ［アルカンスルフィニルクロリドの製造］ 上記一般式（１）で表されるアルカンスルフィニルクロリドは、上記一般式（４）で表されるジアルキルジスルフィドを、塩素およびカルボン酸、または塩素およびカルボン酸無水物と反応させて容易に製造することができる。 上記一般式（４）で表されるジアルキルジスルフィドにおけるＲ1は、炭素数１〜３のアルキル基である。このようなジアルキルジスルフィドとしては、例えば、ジメチルジスルフィド、ジエチルジスルフィド、ジプロピルジスルフィド、ジイソプロピルジスルフィドなどが挙げられる。 酸素源として使用されるカルボン酸は、炭素数が２〜４のものであり、それらの酸無水物も使用される。カルボン酸およびカルボン酸無水物としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸などが挙げられ、無水酢酸が好ましい。カルボン酸またはカルボン酸無水物の使用量は、上記一般式（４）で表されるジアルキルジスルフィド１モルに対して、１．５〜３．０モルであるのが好ましく、１．８〜２．２モルであるのがより好ましい。 塩素の使用量は、上記一般式（４）で表されるジアルキルジスルフィド１モルに対して、２．７〜３．５モルであるのが好ましく、３．０〜３．３モルであるのがより好ましい。塩素吹き込み時の反応温度としては、広範囲の温度を選択することが可能で、−５０℃〜５０℃で行うことができる。好ましい温度は、２０〜３０℃である。 反応終了後、反応液を減圧濃縮して副生したアシルクロリドを留去することにより、上記一般式（１）で表されるアルカンスルフィニルクロリドを得ることができる。減圧濃縮の際の温度は、２０〜７０℃であるのが好ましく、３０〜４５℃であるのがより好ましい。 ［アルカンスルフィン酸ナトリウムの製造］ 上記一般式（１）で表されるアルカンスルフィニルクロリドを、アルコール溶媒中で、上記一般式（２）で表されるナトリウムアルコラートおよび水と反応（加水分解反応）させることにより、上記一般式（３）で表されるアルカンスルフィン酸ナトリウムを製造することができる。 上記一般式（１）で表されるアルカンスルフィニルクロリドにおけるＲ1は、炭素数１〜３のアルキル基である。このようなアルカンスルフィニルクロリドとしては、例えば、メタンスルフィニルクロリド、エタンスルフィニルクロリド、プロパンスルフィニルクロリドなどが挙げられ、メタンスルフィニルクロリドが好ましい。 加水分解反応に使用される上記一般式（２）のナトリウムアルコラートにおけるＲ2は、炭素数１〜３のアルキル基である。このようなナトリウムアルコラートとしては、例えば、ナトリウムメチラート、ナトリウムエチラート、ナトリウムｎ−プロピラート、ナトリウムイソプロピラートなどが挙げられ、ナトリウムメチラートが好ましい。ナトリウムアルコラートの使用量は、上記一般式（１）で表されるアルカンスルフィニルクロリド１モルに対して、１．８〜２．７モルであるのが好ましく、１．８〜２．２モルであるのがより好ましい。 加水分解反応時の溶媒としては、炭素数１〜３のアルコールが好ましい。このようなアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノールなどが挙げられる。溶媒として用いるアルコールのアルキル基は、上記一般式（２）のナトリウムアルコラートにおけるＲ2のアルキル基と同じであるのが好ましい。アルコールの使用量（重量）は、上記一般式（１）で表されるアルカンスルフィニルクロリドの使用量（重量、純度１００％換算）に対して、２．４〜３．６倍であるのが好ましく、２．５〜２．９倍であるのがより好ましい。 加水分解反応に使用される水の量は、上記一般式（１）で表されるアルカンスルフィニルクロリド１モルに対して、０．９〜１．３モルであるのが好ましく、１．０〜１．１モルであるのがより好ましい。 上記のように、一般式（１）で表されるアルカンスルフィニルクロリドに対して、約２倍モルのナトリウムアルコラートと約１倍モルの水を用いて加水分解反応を行うことにより、副生物は塩化ナトリウムとアルコールのみとなり、水が副生・残存しない。その結果、目的生成物である上記一般式（３）のアルカンスルフィン酸ナトリウムの晶析、ろ取が容易になる。 加水分解反応の反応温度は、−１０℃〜５０℃であるのが好ましく、１０〜３０℃であるのがより好ましい。反応時間は、０．５〜１００時間であるのが好ましく、１〜４時間であるのがより好ましい。 所定の反応時間経過後、反応液を減圧濃縮し、副生したアルコールを反応系から除去することが好ましい。この減圧濃縮の際の温度は、２０〜６０℃であるのが好ましく、３０〜４５℃であるのがより好ましい。また、反応液を減圧濃縮した際に、副生した塩化ナトリウム等の副生塩を、ろ過等により除去することが好ましい。 減圧濃縮後、反応液に追加のナトリウムアルコラートと水を添加して、加水分解反応を再開するのが好ましい。追加のナトリウムアルコラートと水の量は、一般式（１）で表されるアルカンスルフィニルクロリド１モルに対して、それぞれ０．０５〜０．６モルであるのが好ましく、それぞれ０．１〜０．３モルであるのがより好ましい。 加水分解反応終了後、反応溶媒として用いたアルコールよりも炭素数の多いアルコールを反応液に添加し、減圧濃縮を行うことにより、反応液の溶媒置換を行う。この溶媒置換に用いるアルコールは、炭素数３〜５のアルコールであるのが好ましく、例えば、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、ターシャリーブタノール、ｎ−ペンタノール、イソペンタノール、ネオペンタノールなどが挙げられ、イソプロパノールがより好ましい。溶媒置換に用いるアルコールの使用量（重量）は、上記一般式（１）で表されるアルカンスルフィニルクロリドの使用量（重量、純度１００％換算）に対して、１．５〜３．０倍であるのが好ましく、２．２〜２．６倍であるのがより好ましい。溶媒置換用アルコールの添加および減圧濃縮は、それぞれ２回行うのが好ましい。 上記のようにして反応液の溶媒置換を行った後、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素溶媒を添加することにより、反応溶媒のアルコール（少量）と溶媒置換用のアルコールと芳香族炭化水素溶媒との混合溶媒となり、上記一般式（３）で表されるアルカンスルフィン酸ナトリウムが晶析する。芳香族炭化水素溶媒の使用量（重量）は、上記一般式（１）で表されるアルカンスルフィニルクロリドの使用量（重量、純度１００％換算）に対して、１．５〜３．０倍であるのが好ましく、２．２〜２．６倍であるのがより好ましい。 芳香族炭化水素溶媒を添加した後に撹拌晶析操作を行うが、このときの撹拌時間は、０．５〜１０時間であるのが好ましく、１〜２時間であるのがより好ましい。撹拌時の温度は、０〜４０℃であるのが好ましく、５〜２０℃であるのがより好ましい。 晶析したアルカンスルフィン酸ナトリウムを、常法により、ろ取、洗浄、乾燥することにより、粉末状のアルカンスルフィン酸ナトリウムを得ることができる。 本発明によれば、高品質のアルカンスルフィン酸ナトリウムを効率良く製造することができる。 本発明によれば、反応系内で水が副生・残存しないので、アルカンスルフィン酸ナトリウムの晶析精製が可能であり、容易に結晶として得ることができる。 また、本発明によれば、エステル体を経由せずにアルカンスルフィニルクロリドから直接にアルカンスルフィン酸ナトリウムを製造するので、大幅な工程短縮ができ、工業的に非常に有利である。 本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 製造例１［メタンスルフィニルクロリドの製造］ １０００ｍｌ四つ口フラスコに、ジメチルジスルフィド１６４．９ｇ（１．７５モル）および無水酢酸３５７．４ｇ（３．５モル）を加え、２０℃まで冷却し、塩素４０９．９ｇ（５．７８モル）を吹き込んだ。塩素吹き込み終了後に６０℃まで昇温し、１時間撹拌した。反応液を３５℃まで冷却した後に、副生したアセチルクロリドを減圧下で濃縮留去し、微黄色の濃縮残渣としてメタンスルフィニルクロリド（純度８４．８％）を３４７．９ｇ得た。収率は、８５．５％であった。1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ＝３．３３（３Ｈ）13Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ＝５２．０。 実施例１［メタンスルフィン酸ナトリウムの製造］ ３００ｍｌ四つ口フラスコに、製造例１で得たメタンスルフィニルクロリド２３．２ｇ（０．２０モル）、２８％ナトリウムメチラート・メタノール溶液７５．６ｇ（０．４０モル）および水３．６０ｇ（０．２０モル）の混合液を加え、室温で１時間反応した。反応後、減圧下で濃縮を行い、副生したメタノールを一部除去し、副生した塩化ナトリウムおよびメタンスルホン酸ナトリウムを、ろ過により除去した。次いで、２８％ナトリウムメチラート・メタノール溶液７．６ｇ（０．０４モル）および水０．７２ｇ（０．０４モル）の混合液を追加し、さらに１時間反応を行った。次いで、イソプロパノール４６．０ｇを加えて減圧濃縮を行い、さらにイソプロパノール４６．０ｇを加えて減圧濃縮を行い、メタノールからイソプロパノールに溶媒置換を行った。このスラリー液にトルエン４６．０ｇを添加し、スラリー液を１０℃以下まで冷却した後に撹拌し、吸引ろ過で結晶をろ取した。トルエンによる洗浄を行い、湿体を減圧乾燥し、白色粉末のメタンスルフィン酸ナトリウム（純度９０．７％）を１５．９ｇ得た。メタンスルフィニルクロリドからの収率は、７０．８％であった。1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ3ＯＤ）：δ＝２．１９（３Ｈ）13Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ＝４９．４ＩＲ（ＫＢｒ，ｃｍ-1）：３３８７，２９９１，２９０６，１６１０，１４１５，１２７７，１０４３，９８５，９２８，６６９，５１９，４１４。 一般式（１）；（式中、Ｒ1は炭素数１〜３のアルキル基を示す。）で表されるアルカンスルフィニルクロリドを、アルコール溶媒中で一般式（２）；（式中、Ｒ2は炭素数１〜３のアルキル基を示す。）で表されるナトリウムアルコラートおよび水と反応させることを特徴とする一般式（３）；（式中、Ｒ1は前記と同様である。）で表されるアルカンスルフィン酸ナトリウムの製造方法。 アルカンスルフィニルクロリド１モルに対して、ナトリウムアルコラートを１．８〜２．７モル使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。 アルコール溶媒が、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノールまたはイソプロパノールであることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。 反応終了後に、反応液を炭素数３〜５のアルコールで溶媒置換し、さらに芳香族炭化水素溶媒を加えて、アルカンスルフィン酸ナトリウムを晶析することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。 芳香族炭化水素溶媒が、トルエンまたはキシレンであることを特徴とする請求項４に記載の方法。 アルカンスルフィニルクロリドが、一般式（４）；（式中、Ｒ1は前記と同様である。）で表されるジアルキルジスルフィドを、塩素およびカルボン酸、または塩素およびカルボン酸無水物と反応させて得られたものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。 【課題】高品質のアルカンスルフィン酸ナトリウムを効率良く製造することのできる、工業的に有利な製造方法を提供する。【解決手段】一般式（１）；【化１】（式中、Ｒ1は炭素数１〜３のアルキル基を示す。）で表されるアルカンスルフィニルクロリドを、アルコール溶媒中で一般式（２）；【化２】（式中、Ｒ2は炭素数１〜３のアルキル基を示す。）で表されるナトリウムアルコラートおよび水と反応させることを特徴とする一般式（３）；【化３】（式中、Ｒ1は前記と同様である。）で表されるアルカンスルフィン酸ナトリウムの製造方法。【選択図】なし