JP2003206287A - 2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン類の製造方法 - Google Patents
2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン類の製造方法Info
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Abstract
−ジチアン類を高純度、高収率、且つ安全、安定的に製
造する。 【解決手段】 ジアリルジスルフィドを塩素化して得ら
れる2,5−ビス(クロロメチル)−1,4−ジチアン
類を単離精製せずに、それをチオール化する過程におい
て2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチア
ン類の抽出溶媒を選択することにより脱タールを同時に
行う、もしくはチオール化を行った後に選択された溶媒
によって2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−
ジチアン類を選択的に抽出しタールカットすることを特
徴とする2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−
ジチアン類の製造方法。 【選択】 なし
Description
ンズ用ウレタン樹脂のモノマーである2,5−ビス(メ
ルカプトメチル)−1,4−ジチアンの製造方法に関す
る。
て、2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチ
アンがチオウレタン系光学樹脂用のモノマーであること
が知られている。製造方法としてはジアリルジスルフィ
ドと臭素を反応させ、2,5−ビス(ブロモメチル)−
1,4−ジチアンとした後、チオ尿素を作用させ、イソ
チウロニウム塩を生成させ、これを塩基性水溶液で加水
分解、塩酸で中和し目的物を得る方法が記載されてい
る。
ジアリルジスルフィドを塩素化して得られる2,5−ビ
ス(クロロメチル)−1,4−ジチアンを蒸留等の精製
をした後にチオール化することにより、特開平3−23
6386号公報記載の方法に比べ、収率良く且つ高純度
で目的物を製造できる旨が記載されている。
ば、光学レンズモノマーとして使用可能な2,5−ビス
(メルカプトメチル)−1,4−ジチアンを製造するこ
とができる。しかしながら、前者の方法では、最終の蒸
留工程までに行われるのは、2,5−ビス(ブロモメチ
ル)−1,4−ジチアンの結晶化等による精製もしくは
イソチウロニウム塩の洗浄等による精製で、収率の低下
を招くうえに精製が不十分なため、蒸留工程での負荷が
大きく、不純物の熱分解物等の混入もあり純度、収率と
もに上がらないという問題がある。
べく、2,5−ビス(クロロメチル)−1,4−ジチア
ンを蒸留等で精製した後にチオール化を行っている。確
かにこの方法であれば、前者の課題は解決する。しかし
ながら、2,5−ビス(クロロメチル)−1,4−ジチ
アンは毒性が高い物質である。特に皮膚刺激性は極めて
強く、微量の接触でケロイド状の火傷痕を残すほどの危
険な物質である。そのような危険な物質を精製単離する
ことは工業的製法上、好ましいとは言えない。更に、蒸
留残さも同様な危険物質である可能性が高く、これらを
処理する危険性を考えても2,5−ビス(クロロメチ
ル)−1,4−ジチアンを精製するのは好ましい方法で
はない。しかしながら、どこかで精製工程を入れないこ
とには高収率、高純度で目的物を得ることは困難であ
る。
題を解決するために鋭意検討した結果、2,5−ビス
(クロロメチル)−1,4−ジチアン類を単離精製する
ことなく、また、2,5−ビス(クロロメチル)−1,
4−ジチアン類の純度にかかわらず、2,5−ビス(メ
ルカプトメチル)−1,4−ジチアン類を高純度、高収
率、且つ安全、安定的に製造する方法を見出し、本発明
を完成した。
一般式(1)
し、同一でも異なっても良い)で表される2,5−ビス
(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン類の製造方法
に関する。 一般式(2)
し、同一でも異なっても良い)で表されるジアルケニル
ジスルフィドを塩素化し、一般式(3)
し、同一でも異なっても良い)で表される2,5−ビス
(クロロメチル)−1,4−ジチアン類を製造する工
程; 2,5−ビス(クロロメチル)−1,4−ジチアン類
を単離・精製することなくチオール化を行う工程; 前記チオール化反応と同時、又はチオール化反応後に
抽出溶媒を添加し脱タール化を行い、粗2,5−ビス
(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン類を得る工
程; 粗2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチ
アン類を蒸留して精2,5−ビス(メルカプトメチル)
−1,4−ジチアン類を得る工程。
本発明の中間体である2,5−ビス(クロロメチル)−
1,4−ジチアン類はジアルケニルジスルフィドをジク
ロロメタン等の有機溶剤に溶解させた後、塩化スルフリ
ル等の塩素化剤を作用させることにより生成される。タ
ール発生原因は本反応にあり、この反応を低温で行えば
行うほどタール生成量は減少する。タールは蒸留精製時
の負荷となるため、できるだけ低温で行い、タールの生
成量を低減させるのが好ましいところだが、後述するよ
うに、本発明によれば、タール発生量が増加してもチオ
ール化と同時の脱タールもしくはチオール化後の脱ター
ルによって得られる2,5−ビス(メルカプトメチル)
−1,4−ジチアン類の粗体の純度を高められるため、
多大な設備投資をしてまで極端な低温で反応を行う必要
はないという点も本発明の有用な点である。
は脱二酸化硫黄を同時に行い、そのマスにエタノール等
のアルコール溶媒、チオ尿素を加え、イソチウロニウム
塩とした後、濾過によりアルコール溶媒を除去してイソ
チウロニウム塩を得る。本発明のタールカットを行わな
い場合は、イソチウロニウム塩の再結晶が必要であった
り、何度も洗浄する必要があり、収率低下の一因とな
る。また、精製をしないと蒸留工程での熱分解による着
色が大きく、プラスチックレンズに使用可能な目的物を
収率良く得ることができない。これに対して、本発明で
はイソチウロニウム塩での精製の必要がなく、収率の低
下を防ぐと同時に操作上の煩雑さも低減できる。取出し
たイソチウロニウム塩に、チオール化と脱タールを同時
に行う場合は、本発明の抽出溶媒、水、アンモニア水を
加え、チオール化を行う。攪拌を停止し、静置させるこ
とにより2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−
ジチアン類の溶解した有機溶媒層、水層、タール層に分
離する。タール層、水層を除去後、有機層に酸洗浄、水
洗浄を施した後、溶媒を留去すれば純度の高い2,5−
ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン類の粗体
を得ることができる。これを蒸留精製することにより高
純度、高収率で色相の優れた2,5−ビス(メルカプト
メチル)−1,4−ジチアン類を得ることができる。
ソチウロニウム塩にトルエン、水、アンモニア水を加え
チオール化を行う。水層を除去後、2,5−ビス(メル
カプトメチル)−1,4−ジチアン類の溶解した有機溶
媒層に酸洗浄、水洗浄をかけた後、溶媒を留去し、比較
的純度の低い2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,
4−ジチアン類の粗体を得る。ここに、本発明の抽出溶
媒を加えると2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,
4−ジチアン類が選択的に抽出できる。この溶液の溶媒
を留去することにより純度の高い2,5−ビス(メルカ
プトメチル)−1,4−ジチアン類の粗体を得ることが
できる。これを蒸留精製することにより高純度、高収率
で色相の優れた2,5−ビス(メルカプトメチル)−
1,4−ジチアン類が得られる。本発明によれば、蒸留
工程は脱タール蒸留、脱低沸の後の単蒸留のみで精製可
能であるが、脱タール工程をとらない場合は脱タール蒸
留の後、分留(脱低沸)を数回繰り返さねば光学用レン
ズに使用可能な色相の2,5−ビス(メルカプトメチ
ル)−1,4−ジチアン類は得られない。
後の脱タール、いずれの系においても一度排出したター
ルから本発明の抽出溶媒を使用して更に2,5−ビス
(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン類を抽出し、
純度を落とすことなく収率を向上させることが可能であ
る。
るジアルケニルジスルフィドとしては、ジアリルジスル
フィド、ジメタリルジスルフィド、アリルメタリルジス
ルフィドである。
プトメチル)−1,4−ジチアン類の抽出溶媒は良溶媒
と貧溶媒の組み合せの混合溶媒が主である。
化メチレン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン、
等のハロゲン化炭化水素、ベンゼン、トルエン等の芳香
族炭化水素、クロロベンゼン、1,2−ジクロロベンゼ
ン等のハロゲン化芳香族炭化水素、酢酸エチル、酢酸プ
ロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル等のエステル化合物が
あげられる。但し、エステル化合物は、チオール化と同
時に脱タールする場合の溶媒としては適さない。これら
の良溶媒のうち、トルエンが最も好ましく用いられる。
いが、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、シ
クロヘキサンの脂肪族炭化水素化合物、メタノール、エ
タノール、プロパノール、2−プロパノール等のアルコ
ール類が挙げられ、これらの中から良溶媒と任意に溶解
するものを選択して用いる。先の良溶媒で最も好ましい
としたトルエンに対しては限定するものではないがn−
ヘキサン、シクロヘキサン等を用いるのが好ましい。
アセトニトリルが単独で使用することができる。使用す
る溶媒量、混合溶媒の溶媒比は2,5−ビス(メルカプ
トメチル)−1,4−ジチア類の粗体の組成、目的とす
る純度、回収率により異なり、又使用する溶媒によって
も異なるため限定されない。
る。
口フラスコに純度96.0%のジアリルジスルフィド1
00.6g(0.66mol)、塩化メチレン700g
を装入し−25℃付近まで冷却した。そこに、塩化スル
フリル90.0(0.66mol)gを1時間かけて滴
下ロートから滴下した。この時の反応マスの温度は−2
0℃付近で保持した。反応マスを室温にもどした後、蒸
留塔、コンデンサー、受器を設置し、20℃〜40℃、
94.7kPa〜2.7kPaで脱二酸化硫黄、脱溶媒
を行い、2,5−ビス(クロロメチル)−1,4−ジチ
アンの粗体を得た。ここに、チオ尿素95.4g(1.
25mol)とエタノール350gを加え、60℃〜7
5℃で2時間かけてイソチウロニウム塩化を行った。
タノール65gでリンスした後、イソチウロニウム塩を
得た。
塩221.7gを攪拌翼、温度計、窒素導入管、コンデ
ンサーを設置した底抜きコック付き2L五つ口フラスコ
に移し、そこに水100g、トルエン:ヘキサン=1:
1(vol)混合溶媒600mlを加えた後、25%ア
ンモニア水90gを加え60℃にて2時間チオール化を
行った。反応終了後、攪拌を停止し、内温を保ったまま
30分間静置した。内容物は上から有機溶媒層、水層、
タール層の順に分液した。この時の分液性は良好であっ
た。タール層、水層を除去した後、残った有機層に36
%塩酸を100g加え、60℃で1時間攪拌した。30
分間静置した後、塩酸層を除去した。残った有機層に蒸
留水を100g加え、60℃で1時間攪拌した。30分
間静置した後、水層を除去した。更にこの操作を二回繰
り返した後、溶媒を留去し、2,5−ビス(メルカプト
メチル)−1,4−ジチアンの粗体96.2gを得た。
純度は91.1%、純度換算収率は60.8%であっ
た。この粗体を蒸留し、得られた2,5−ビス(メルカ
プトメチル)−1,4−ジチアン71.9gの純度は9
9.8%で、プラスチックレンズ用モノマーとして十分
使用できる色相であった。ジアリルジスルフィドからの
収率は51.2%であった。
混合溶媒400mlを用いた以外は実施例1に準じて行
った。2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジ
チアンの粗体96.2gの純度は89.5%、純度換算
収率は61.4%であった。この粗体を蒸留し、得られ
た2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチア
ン73.5gの純度は99.7%で、プラスチックレン
ズ用モノマーとして十分使用できる色相であった。ジア
リルジスルフィドからの収率は52.3%であった。
混合溶媒800mlを用いた以外は実施例1に準じて行
った。2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジ
チアンの粗体92.5gの純度は90.5%、純度換算
収率は59.8%であった。この粗体を蒸留し、得られ
た2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチア
ン72.0gの純度は99.9%で、プラスチックレン
ズ用モノマーとして十分使用できる色相であった。
混合溶媒600mlを用い、更に、除去したタール分か
らトルエン:ヘキサン=1:1(vol)混合溶媒20
0mlを用いて60℃にて再抽出した溶液を酸洗浄前に
加えた以外は実施例1に準じて行った。2,5−ビス
(メルカプトメチル)−1,4−ジチアンの粗体92.
5gの純度は90.2%、純度換算収率は62.6%で
あった。この粗体を蒸留し、得られた2,5−ビス(メ
ルカプトメチル)−1,4−ジチアン75.9gの純度
は99.8%で、プラスチックレンズ用モノマーとして
十分使用できる色相であった。ジアリルジスルフィドか
らの収率は54.1%であった。
られたイソチウロニウム塩221.7gを攪拌翼、温度
計、窒素導入管、コンデンサーを配した底抜きコック付
き2L五つ口フラスコに移し、そこに水100g、トル
エン400mlを加えた後、25%アンモニア水90g
を加え60℃にて2時間チオール化を行った。反応終了
後、攪拌を停止し、内温を保ったまま30分間静置し
た。内容物は上から有機溶媒層、水層の順に分液した。
この時の分液性は良好であった。水層を除去した後、残
った有機層に36%塩酸を100g加え、60℃で1時
間攪拌した。30分間静置した後、塩酸層を除去した。
残った有機層に蒸留水を100g加え、60℃で1時間
攪拌した。30分間静置した後、水層を除去した。更に
この操作を二回繰り返した後、溶媒を留去し、2,5−
ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアンの粗体1
13.5gを得た。純度は83.6%、収率は67.7
%であった。この粗体を蒸留精製したところ、含まれる
タール分の分解により留分が着色した。蒸留を5回繰り
返し、プラスチックレンズに使用可能な色相を有する
2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン
を24.6g得た。純度は99.6%、収率は17.5
%であった。
ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアンの粗体3
00gにアセトニトリル2000mlを加え、20℃で
1時間攪拌した。攪拌を止め30分間静置したところ、
上層に2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジ
チアンのアセトニトリル溶液層、下層にタール層の2層
に分離した。タール層を排出し、アセトニトリルを留去
し、2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチ
アンの粗体250.0gを得た。純度は93.0%、回
収率は90.4%であった。この粗体を蒸留し、得られ
た2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチア
ン201.9gの純度は99.7%で、プラスチックレ
ンズ用モノマーとして十分使用できる色相であった。
施例6に準拠した。得られた2,5−ビス(メルカプト
メチル)−1,4−ジチアンの粗体236.1gの純度
は94.1%、回収率は86.4%であった。この粗体
を蒸留し、得られた2,5−ビス(メルカプトメチル)
−1,4−ジチアン193.0gの純度は99.9%
で、プラスチックレンズ用モノマーとして十分使用でき
る色相であった。
ールから500mlのアセトニトリルで再抽出を行った
以外は実施例6に準拠した。得られた2,5−ビス(メ
ルカプトメチル)−1,4−ジチアンの粗体256.1
gの純度は94.5%、回収率は94.1%であった。
この粗体を蒸留し、得られた2,5−ビス(メルカプト
メチル)−1,4−ジチアン210.9gの純度は9
9.9%で、プラスチックレンズ用モノマーとして十分
使用できる色相であった。
ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアンの粗体1
00gにトルエン:ヘキサン=2:1(vol)混合溶
媒を300ml加え、20℃で1時間攪拌した。攪拌を
止め30分間静置したところ、上層に2,5−ビス(メ
ルカプトメチル)−1,4−ジチアンのトルエン-ヘキ
サン溶液層、下層にタール層の2層に分離した。排出し
たタールにトルエン:ヘキサン=2:1(vol)混合
溶媒を200ml加え、再抽出を行った。両溶液を混合
後、溶媒を留去し、2,5−ビス(メルカプトメチル)
−1,4−ジチアンの粗体91.0gを得た。純度は9
0.5%、回収率は96.0%であった。この粗体を蒸
留し、得られた2,5−ビス(メルカプトメチル)−
1,4−ジチアン70.2gの純度は99.7%で、プ
ラスチックレンズ用モノマーとして十分使用できる色相
であった。
外は実施例8に準拠した。得られた2,5−ビス(メル
カプトメチル)−1,4−ジチアンの粗体88.8gの
純度は92.7%、回収率は96.0%であった。この
粗体を蒸留し、得られた2,5−ビス(メルカプトメチ
ル)−1,4−ジチアン70.4gの純度は99.8%
で、プラスチックレンズ用モノマーとして十分使用でき
る色相であった。
モノマーに十分に使用可能な色相の2,5−ビス(メル
カプトメチル)−1,4−ジチアン類を高純度、高収
率、且つ安全、安定的に製造することが可能である。
Claims (3)
- 【請求項1】 以下〜の工程からなる一般式(1) 【化1】 (式中R1、R2は水素、メチル基を表し、同一でも異
なっても良い)で表される2,5−ビス(メルカプトメ
チル)−1,4−ジチアン類の製造方法 一般式(2) 【化2】 (式中R1、R2は水素、メチル基を表し、同一でも異
なっても良い)で表されるジアルケニルジスルフィドを
塩素化し、一般式(3) 【化3】 (式中R1、R2は水素、メチル基を表し、同一でも異
なっても良い)で表される2,5−ビス(クロロメチ
ル)−1,4−ジチアン類を製造する工程; 2,5−ビス(クロロメチル)−1,4−ジチアン類
を単離・精製することなくチオール化を行う工程; 前記チオール化反応と同時、又はチオール化反応後に
抽出溶媒を添加し脱タール化を行い、粗2,5−ビス
(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン類を得る工
程; 粗2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチ
アン類を蒸留して精2,5−ビス(メルカプトメチル)
−1,4−ジチアン類を得る工程。 - 【請求項2】 抽出溶媒が良溶媒と貧溶媒との混合溶媒
又は、チオール化後の脱タールに限定してアセトニトリ
ルを使用する請求項1記載の製造方法。 - 【請求項3】 良溶媒がトルエン、貧溶媒がn−ヘキサ
ンである請求項2記載の製造方法。
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