CN104520269A - 硒醇类的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的主要目的在于提供一种每批制备的收率的变化小，且以高收率制造硒醇类的方法。通过含有以下的工序1及2的硒醇类的制造方法而达成上述目的。工序1：通过使通式(1)所示的格氏试剂与硒反应，从而得到含有通式(2)所示的硒基镁卤化物的反应液的工序；以及，工序2：将在上述工序1中得到的反应液滴加至酸性溶液中，生成通式(3)所示的硒醇类的工序。

Description

硒醇类的制造方法

技术领域

本发明涉及一种能够每批制备的收率的变化小，且以高收率制造硒醇类的方法。

背景技术

硒醇类在电子材料领域、医药相关领域是必不可少的化合物，一直以来对于物性或利用方法进行了很多的研究。硒醇类的合成方法存在很多种，一般公知的为使格氏试剂与硒反应后进行质子化而合成的方法。例如，非专利文献1中，公开了合成苯硒醇的方法，在无水乙醚中使镁屑和溴苯反应制备格氏试剂后，以保持缓慢的回流状态的方式缓慢地加入硒粉末，制备含有硒基镁卤化物的反应液。而且公开了，将得到的反应液注入冰水中，再通过向该反应液中添加盐酸从而得到苯硒醇的方法。

然而，非专利文献1的方法中，存在硒醇类的收率低的缺点。而且，非专利文献1的方法中，由于每批制备的其收率有变动，因而不能预先预测最终得到的硒醇类的收量，在商业化制造硒醇类上也存在问题点。实际上，非专利文献1中公开了硒醇类的收率在57～71％的范围变动。

以这样的现有技术作为背景，迫切期待着确立一种每批制备的收率的变化小，且以高收率制造硒醇类的方法。

在先技术文献

非专利文献

非专利文献1：Organic Synthesis，Coll.Vol.3，p.771(1955)；Vol.24，p.89(1944).

发明内容

本发明所要解决的课题

本发明的主要目的在于提供一种每批制备的收率的变化小，且能够以高收率制造硒醇类的方法。

用于解决课题的方案

本发明者对于制造以高收率、且每批制备的收率的变化小的硒醇类的方法进行了各种研究，从而得到了如下的发现。即，硒基镁卤化物及硒醇类非常容易被氧化，接触氧化源时迅速地联硒化。因此，为了提高硒醇类的收率，重要的是抑制硒基镁卤化物、硒醇类的氧化。在上述的非专利文献1的方法中，虽然向冰水中注入添加了硒后的反应液，但此时由于残存格氏试剂、硒基镁卤化物而使反应液变为碱性。由于在碱性条件下容易进行氧化反应，因而对于防止联硒化并非为优选条件。因此，产生了硒醇类的收率不稳定的结果。

而且，本发明者通过进行了更深入广泛的研究，发现通过使格氏试剂与硒反应而得到含有硒基镁卤化物的反应液，通过将该反应液滴加至酸性溶液中，从而防止硒基镁卤化物及硒醇类的氧化，能够以高收率得到硒醇类。另外，也发现通过采用这样的制造方法，每批制备的硒醇类的收率的变化小，可稳定地制造硒醇类。本发明是以这样的发现作为基础，进行了更加深入的研究而完成的。

即，本发明，提供下述举出的方案的硒醇类的制造方法。

项1、一种硒醇类的制造方法，其包括下述工序1及2：

工序1：通过使下述通式(1)所示的格氏试剂与硒反应，得到含有下述通式(2)所示的硒基镁卤化物的反应液的工序，

[化学式1]

R-MgX  (1)

通式(1)中，R表示烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基或杂环基，X表示氯原子、溴原子或碘原子，

[化学式2]

R-SeMgX  (2)

式中，R、X与上述相同；以及

工序2：通过向酸性溶液中滴加所述工序1中得到的反应液，生成下述通式(3)所示的硒醇类的工序，

[化学式3]

R-SeH  (3)

式中，R与上述相同。

项2、根据项1所述的制造方法，其中，所述通式(1)中，R为芳基。

项3、根据项1或2所述的制造方法，其中，所述通式(1)中，R为苯基或对甲苯基，X为氯原子或溴原子。

项4、根据项1～3中任一项所述的制造方法，其中，所述工序1中，相对于格氏试剂1mol，硒以0.5～10.0mol的比例使用。

项5、根据项1～4中任一项所述的制造方法，其中，所述酸性溶液中含有的酸为无机酸。

项6、根据项1～5中任一项所述的制造方法，其中，所述酸性溶液中含有的溶剂为可溶解水、酸的有机溶剂，或它们的混合物。

项7、根据项1～6中任一项所述的制造方法，其中，所述工序1中，格氏试剂与硒的反应在-30～30℃下进行。

项8、根据项1～7中任一项所述的制造方法，其中，所述工序2中，相对于在工序1中使用的格氏试剂1mol，所述酸性溶液中含有的酸为0.5～10.0mol。

发明的效果

根据本发明，能够以高收率进行硒醇类的制造。另外，根据本发明的制造方法，可防止硒基镁卤化物或硒醇类的氧化，可抑制每批制备的硒醇类的收率的偏差。因此，根据本发明的制造方法，能够以高收率稳定地制造硒醇类，在商业化制造硒醇类中的实用性高。

具体实施方式

本发明的硒醇类的制造方法的特征在于，包括下述工序1及2。

工序1：通过使通式(1)所示的格氏试剂与硒反应，从而得到含有通式(2)所示的硒基镁卤化物的反应液的工序；及

工序2：将上述工序1中得到的反应液滴加至酸性溶液中，生成通式(3)所示的硒醇类的工序。

以下，关于本发明的制造方法，对每个工序进行说明。

工序1

本工序1中，通过使下述通式(1)所示的格氏试剂与硒反应，从而得到含有硒基镁卤化物的反应液。

[化学式4]

R-MgX  (1)

上述通式(1)中，R表示烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基或杂环基。

上述烷基为直链状、分枝状、或环状的任意即可。另外，对于烷基的碳数而言，没有特别限定，例如可举出1～12，优选为2～10，更优选为4～8。作为烷基具体可举出，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、新戊基、1-甲基戊基、正己基、异己基、仲己基、叔己基、新己基、正庚基、异庚基、仲庚基、叔庚基、新庚基、正辛基、异辛基、仲辛基、叔辛基、新辛基、正壬基、异壬基、仲壬基、叔壬基、新壬基、正癸基、异癸基、仲癸基、叔癸基、新癸基、正十一烷基、异十一烷基、仲十一烷基、叔十一烷基、新十一烷基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十一烷基、环十二烷基等。这些烷基中，可举出优选为正丁基、正戊基、异己基。

上述烯基为直链状、分枝状、或环状的任意即可。对于烯基的碳数而言，没有特别限定，例如可举出2～12，优选为3～10，更优选为4～8。作为烯基具体可举出，乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-甲基烯丙基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、2-甲基-2-丁烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、5-己烯基、2-甲基-2-戊烯基、1-庚烯基、2-庚烯基、3-庚烯基、4-庚烯基、5-庚烯基、6-庚烯基、1-十二烯基、2-十二烯基、3-十二烯基、4-十二烯基、5-十二烯基、6-十二烯基、8-十二烯基、9-十二烯基、10-十二烯基、11-十二烯基、1-环丁烯基、1-环戊烯基、1-环己烯基等。这些烯基中，可举出优选为1-丁烯基、1-己烯基、2-庚烯基。

上述炔基为直链状、分枝状、或环状的任意即可。对于炔基的碳数而言，没有特别限定，例如可举出2～12，优选为2～10，更优选为4～8。作为炔基，具体可举出，乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、1-甲基-2-丙炔基、1-戊炔基、2-戊炔基、3-戊炔基、4-戊炔基、1-甲基-3-丁炔基、1-己炔基、2-己炔基、3-己炔基、4-己炔基、5-己炔基、2-甲基-4-庚炔基、1-庚炔基、2-庚炔基、3-庚炔基、4-庚炔基、5-庚炔基、6-庚炔基、1-辛炔基、2-辛炔基、3-辛炔基、4-辛炔基、5-辛炔基、6-辛炔基、7-辛炔基、1-壬炔基、2-壬炔基、3-壬炔基、4-壬炔基、5-壬炔基、6-壬炔基、7-壬炔基、8-壬炔基、1-癸炔基、2-癸炔基、3-癸炔基、4-癸炔基、5-癸炔基、6-癸炔基、7-癸炔基、7-癸炔基、8-癸炔基、9-癸炔基、1-十一碳炔基、2-十一碳炔基、3-十一碳炔基、4-十一碳炔基、5-十一碳炔基、6-十一碳炔基、7-十一碳炔基、8-十一碳炔基、9-十一碳炔基、10-十一碳炔基、1-十二烷基、2-十二烷基、3-十二烷基、4-十二烷基、5-十二烷基、6-十二烷基、7-十二烷基、8-十二烷基、9-十二烷基、10-十二烷基、11-十二烷基等。这些炔基中，可举出优选为1-丁炔基、1-戊炔基、1-辛炔基。

对于上述芳基的碳数而言，没有特别限制，例如可举出6～14，优选为6～12，更优选为6～10。作为芳基，具体可举出，苯基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、邻二甲苯基、间二甲苯基、对二甲苯基、萘基、蒽基等。这些芳基中，可举出优选为苯基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基。

对于上述芳烷基的碳数而言，没有特别限制，例如可举出7～15，优选为7～13，更优选为7～11。作为芳烷基，具体可举出，苯甲基、苯乙基、苯丙基、萘甲基等。这些芳烷基中，可举出优选为苯甲基、苯乙基。

对于上述杂环基的碳数而言，没有特别限制，例如可举出3～14，优选为3～10。另外，作为杂环基的杂原子数，没有特别限制，例如可举出1～4，优选为1～2。作为杂环基具体可举出，噻吩基、呋喃基、吡喃基、吲哚基、噁唑基、噻唑基、嘌呤基等。这些芳烷基中，可举出优选为噻吩基、噻唑基。

上述通式(1)中，作为R，可举出优选为芳基，更优选为苯基、对甲苯基。

上述通式(1)中，X为氯原子、溴原子或碘原子即可，可举出优选为氯原子或溴原子。

作为本发明中所使用的格氏试剂，更优选的可示例上述通式(1)中、R为芳基、烷基、烯基、炔基、芳烷基、杂环基，且X为氯原子、溴原子或碘原子。另外，作为更优选的可举出R为芳基，且X为氯原子、溴原子或碘原子，作为最优选的可举出R为苯基或对甲苯基，X氯原子或溴原子。而且，在本发明中作为特别优选的格氏试剂，可举出R为对甲苯基，X为溴原子(即，对甲苯基溴化镁)。

对于上述通式(1)所示的格氏试剂的制备方法而言，没有特别限定，可通过公知的任意的方法制备。作为格氏试剂的制备方法，例如可举出，在乙醚等的极性溶剂中，使用镁和卤化芳香族烃(例如，对溴甲苯)，加热至30～50℃进行格氏反应(Grignard reaction)的方法。另外，格氏试剂可使用市场销售品。

进行硒化反应时所使用的硒的使用量，没有特别限制，相对于格氏试剂1.0mol，优选为0.5～10.0mol，更优选为0.8～2.0mol。通过设定硒的使用量在这样的范围，从而可更有效地得到硒醇类。即，相对于格氏试剂1.0mol硒的使用量为0.5mol以上时，可减少反应体系中残存的未反应格氏试剂的量，不会进行非期待的副反应而更经济。另外，通过将硒的使用量调整至相对于格氏试剂1.0mol为10.0mol以下，由于能够得到与使用量相当的效果从而具有经济性优点。

另外，在硒化反应中所使用的溶剂，没有特别限制，可直接使用在制备格氏试剂时所使用的溶剂，只要为不阻碍反应也可添加不同的溶剂。作为在硒化反应中可使用的溶剂而言，例如可举出，乙醚、四氢呋喃、甲苯、二甲苯、1，4-二噁烷等。

硒化反应中的溶剂的使用量，没有特别限制，相对于通式(1)表示的格氏试剂1.0mol，优选为100～1500g，更优选为200～700g。

硒化反应通过向格氏试剂中滴加硒而进行。相对于格氏试剂的硒的滴加速度而言，考虑反应槽的大小、格氏试剂的使用量等，以可维持后述的反应温度的范围的方式适宜设定即可。

硒化反应中的反应温度，没有特别限制，可举出优选为-50～120℃，更优选为-30～50℃。通过设定反应温度在这样的范围，从而能够更有效地且以高收率地得到硒醇类。即，反应温度为-50℃以上时，硒化反应的进行良好，120℃以下时，抑制副反应的進行，因而可更进一步提高硒醇类的收率。

为了防止氧化源进入反应体系，本工序1通常在氮气等的不活泼的气氛下进行。

通过使格氏试剂与硒反应，从而得到含有下述通式(2)所示的硒基镁卤化物的反应液。得到的反应液用于后述的工序2。

[化学式5]

R-SeMgX  (2)

[式中，R、X与上述相同]。

工序2

本工序2中，通过向酸性溶液中滴加上述工序1中得到的反应液，从而生成作为目的物的硒醇类。

本工序2中所使用的酸性溶液的酸的种类，没有特别限定，可为有机酸，也可为无机酸。具体可举出，盐酸、硫酸、硝酸等的无机酸；磷酸、醋酸、碳酸、柠檬酸等的有机酸。这些酸中，可举出优选为无机酸，更优选为盐酸。另外，这些可单独使用，也可2种以上组合使用。

另外，作为酸的使用量，没有特别限定，作为相对于上述工序1中使用的格氏试剂1mol的酸的使用量，例如可举出0.5～100mol，优选为1～10mol。通过将酸性溶液中的酸的使用量调整在上述范围，从而可抑制硒基镁卤化物的氧化，可更进一步改善硒醇类的收率。即，相对于格氏试剂1mol，酸的使用量为0.5mol以上时，即使滴加含有硒基镁卤化物的反应液后，酸性溶液的pH值也没有偏向碱性的危险，可将溶液保持在使反应顺利地进行程度的酸性域，可有效地抑制硒基镁卤化物的氧化反应。另外，酸的使用量为100mol以下时可得到与使用量相当的效果，具有经济性。

上述的酸溶解于溶剂作为酸性溶液使用。本工序2中，从通过向质子丰富的溶液中滴加反应液，从而同时实现硒醇类的合成及防止氧化的观点考虑，使用可以溶解上述的酸制备质子丰富的溶液的溶剂即可。作为这样的溶剂例如可举出，可溶解水、上述的酸的有机溶剂，它们的混合物。更具体可举出水；乙醚、四氢呋喃、甲苯、二甲苯、1，4-二噁烷等的有机溶剂；它们的混合物。这些溶剂，可1种单独使用，或也可2种以上组合使用。

对于上述溶剂的使用量而言，没有特别限制，从通过使酸性溶液中的质子以高浓度方式存在，从而更进一步提高硒醇类的收率，更加有效地抑制每批制备的收率的变化的观点考虑，相对于格氏试剂100质量份，可举出50～5000质量份，优选为80～3000质量份。

相对于酸性溶液的上述工序1中得到的反应液的滴加速度而言，没有特别限制，考虑反应槽的大小、酸性溶液的量等，以可维持后述的酸性溶液的温度的范围的方式适宜设定即可。

滴加上述工序1中得到的反应液时的酸性溶液的温度，没有特别限制，优选为-50～120℃，更优选为-30～50℃。通过调整至这样的温度范围，可使反应更有效地进行。即，-50℃以上时反应的进行可能会停滞，120℃以下时也可能会发生副反应。

为了防止氧化源进入反应体系中，本工序2通常在氮气等的不活泼的气氛下进行。

滴加反应液时可根据需要进行搅拌。而且，为了在滴加反应液后更进一步提高目的物的收率，也可进行孵育，孵育期间也可进行搅拌。孵育的时间没有特别限定，通常可举出0.1～24小时，优选为1～8小时。

得到的反应液中，生成作为目的物的下述通式(3)所示的硒醇类。

[化学式6]

R-SeH  (3)

[式中，R与上述相同]。

从通过实施工序2而得到的反应液中，通过与有机层分离，从有机层中蒸馏除去溶剂从而回收硒醇类。另外，根据需要可通过晶析、蒸馏、柱层析等的现有公知的方法来进行离析，从而也能得到精制的硒醇类。

这样得到的硒醇类，可同样地利用在现有硒醇类所使用的各个领域中。

实施例

以下列举实施例对本发明进行更具体的说明，但本发明并不局限于任何实施例。所有的操作均在氮气气氛下实施。

[制造例1]

在具有搅拌机、温度计及回流冷却管的3L容量的四口烧瓶中，加入镁194.5g(8.00mol)和乙醚601.6g。制备使对溴甲苯1368.2g(8.00mol)溶解于乙醚600.0g的对溴甲苯溶液，将其中的1/10的量添加至上述的四口烧瓶中。使用油浴将反应液加热至40℃，使格氏反应开始。然后，滴加残余的对溴甲苯溶液后，进行1小时反应，取得了对甲苯基溴化镁溶液2764.4g(纯度1547.1g、7.92mol)。

[实施例1]

在具有搅拌机、温度计及回流冷却管的500mL容量的四口烧瓶中，加入制造例1中得到的对甲苯基溴化镁溶液174.5g(纯度97.6g、0.50mol)，将反应液冷却至0℃后，一边保持0～10℃的范围，一边添加硒粉末47.4g(0.50mol)，得到了含有硒基镁卤化物的反应液。在具有搅拌机、温度计及回流冷却管的500mL容量的四口烧瓶中，加入35质量％的盐酸83.3g(0.80mol)和纯水200.8g的混合液(pH值小于1)，将得到的反应液的总量以不超出0～30℃的范围的方式滴加后，通过持续搅拌约1小时来孵育，回收了有机层。

对于回收的有机层而言，实施了基于气体色谱法的绝对校正曲线法的分析，没有检测出作为对甲苯基硒醇的氧化物质的二对甲苯基联硒化物。另外，蒸馏除去回收有机层的低沸点成分，然后，通过减压蒸馏取得了对甲苯基硒醇的无色固体73.7g(0.43mol)。对于格氏试剂其收率为86.1％。需要说明的是，取得的固体为对甲苯基硒醇是通过融点为47℃来判断的。

[实施例2]

以与实施例1相同的条件制造了4次对甲苯基硒醇的结果，对于格氏试剂其收率为85.7％、86.3％、85.3％、85.8％。即，从本结果确认了，根据本发明的制造方法，每批制备中收率没有偏差，可以高收率且稳定地制造对甲苯基硒醇。

[比较例1]

按照非专利文献1记载的制造方法，进行了对甲苯基硒醇的合成。在具有搅拌机、温度计及回流冷却管的300mL容量的四口烧瓶中加入制造例1得到的对甲苯基溴化镁溶液172.8g(纯度97.7g、0.50mol)，将反应液升温至40℃，缓慢地使其回流。然后停止加热，以由反应热保持回流状态的方式添加硒粉末47.4g(0.50mol)，得到了含有硒基镁卤化物的反应液。在具有搅拌机、温度计及回流冷却管的1L容量的四口烧瓶中量取破碎的冰600g，向其中添加了得到的反应液的总量。然后，以不超出0～30℃的范围的方式滴加35质量％盐酸88.5g(0.85mol)水溶液后，通过持续搅拌约1小时来孵育，回收了有机层。

对回收的有机层实施了基于气体色谱法的绝对校正曲线法的分析，发现生成了二对苯基联硒化物0.07mol。然后，蒸馏除去回收的有机层的低沸点成分，然后，通过减压蒸馏取得了对甲苯基硒醇的无色固体51.3g(0.30mol)。对于格氏试剂其收率为60.1％。取得的固体为对甲苯基硒醇是通过融点为47℃来判断的。

[制造例2]

在具有搅拌机、温度计及回流冷却管的3L容量的四口烧瓶中，加入镁194.5g(8.00mol)和乙醚600.2g。制备使单氯苯900.2g(8.00mol)溶解于乙醚600.8g的单氯苯溶液，将其中的1/10的量添加至上述的四口烧瓶中。使用油浴将反应液加热至40℃，使格氏反应开始。然后，滴加残余的单氯苯溶液后，进行6小时反应，取得了苯基氯化镁溶液2101.1g(纯度1029.2g、7.52mol)。

[实施例3]

在具有搅拌机、温度计及回流冷却管的500mL容量的四口烧瓶中加入制造例2中加入得到的苯基氯化镁溶液140.1g(纯度68.4g、0.50mol)，将反应液冷却至0℃后，一边保持0～10℃的范围，一边添加硒粉末47.4g(0.50mol)，得到了含有硒基镁卤化物的反应液。在具有搅拌机、温度计及回流冷却管的500mL容量的四口烧瓶中，加入35质量％的盐酸83.3g(0.80mol)和纯水200.8g的混合液(pH值小于1)，将得到的反应液的总量以不超出0～30℃的范围的方式滴加后，通过持续搅拌约1小时来孵育，回收了有机层。

对回收的有机层实施了根据气体色谱法的绝对校正曲线法的分析，没有检测出作为苯硒醇的氧化物质的二苯基联硒化物。另外，蒸馏除去回收有机层的低沸点成分，然后，通过减压蒸馏取得了苯硒醇的无色液体68.4g(0.44mol)。对于格氏试剂其收率为85.8％。需要说明的是，取得的液体为苯硒醇是通过沸点为79℃(25mmHg)来判断的。

Claims (8)

1.一种硒醇类的制造方法，其包括下述工序1及2：

工序1：通过使下述通式(1)所示的格氏试剂与硒反应，得到含有下述通式(2)所示的硒基镁卤化物的反应液的工序，

[化学式1]

R-MgX          (1)

通式(1)中，R表示烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基或杂环基，X表示氯原子、溴原子或碘原子，

[化学式2]

R-SeMgX         (2)

式中，R、X与上述相同；以及

工序2：通过向酸性溶液中滴加所述工序1中得到的反应液，生成下述通式(3)所示的硒醇类的工序，

[化学式3]

R-SeH          (3)

式中，R与上述相同。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，

所述通式(1)中，R为芳基。

3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，

所述通式(1)中，R为苯基或对甲苯基，X为氯原子或溴原子。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的制造方法，其中，

所述工序1中，相对于格氏试剂1mol，硒以0.5～10.0mol的比例使用。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的制造方法，其中，

所述酸性溶液中含有的酸为无机酸。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的制造方法，其中，

所述酸性溶液中含有的溶剂为可溶解水、酸的有机溶剂，或它们的混合物。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的制造方法，其中，

所述工序1中，格氏试剂与硒的反应在-30～30℃下进行。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的制造方法，其中，

所述工序2中，相对于在工序1中使用的格氏试剂1mol，所述酸性溶液中含有的酸为0.5～10.0mol。