JP2004099508A - 非対称ジスルフィド化合物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非対称ジスルフィド化合物の製造方法に関するものである。
さらに詳しくは、N−アシルスルフェンアミド化合物とチオール類を反応させることにより非対称ジスルフィド化合物を効率よく製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ジスルフィド化合物は、加硫ゴム、硫化染料、酸化防止剤、潤滑油、殺虫剤などに数多く見られる化合物である。また、抗HIV活性(非特許文献1、非特許文献2)や抗肝炎作用(非特許文献3)が報告されている。これらジスルフィド化合物のうち、双方の硫黄原子上に異なる置換基を有する非対称ジスルフィド化合物においても、チアミンに示されるような生理活性を有する化合物など実用的な化合物が報告されている(非特許文献4)。また非対称ジスルフィド化合物の抗菌作用も報告されている(非特許文献5)。
【0003】
非対称ジスルフィド化合物は、一般的には塩化スルフェニル化合物とチオール化合物との反応により製造されているほか、スルフェンアミド化合物やチオールスルホナート化合物などを出発原料としてチオール化合物との反応により製造されてきた(非特許文献6)。しかし、塩化スルフェニル化合物はチオール化合物あるいはジスルフィド化合物と塩素ガスとの反応により製造しなければならない。塩素ガスは有毒な気体であり、取り扱い上の困難さを有しているので、安全な製造方法が望まれている。スルフェンアミド化合物を出発原料とする場合も、スルフェンアミド化合物が塩化スルフェニル化合物から製造されるので、塩素ガスの問題は残されたままである。チオールスルフォナート化合物を出発原料とする反応においては、出発物質と生成物との間に平衡反応があり、対称ジスルフィド化合物が混合してしまうという問題がある。
また、チオナイトライとメルカプタンを反応させて、非対称又は対称ジスルフィドを製造する方法も知られている(非特許文献7)が、この方法では酸化窒素を用いる点で問題がある。
【0004】
【特許文献1】特開昭59−172457号公報
【特許文献2】特開昭59−172458号公報
【特許文献3】特開昭53−121715号公報
【非特許文献1】Science, 270, 1194−1197 (1995).
【非特許文献2】Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93, 969−973 (1996).
【非特許文献3】Chem. Pharm. Bull., 41, 1066−1073 (1993).
【非特許文献4】大饗茂編、有機硫黄化学(合成化学編)、p.85、化 学同人
【非特許文献5】Farmaco, Ed. Sci., 40, 803−807 (1985).
【非特許文献6】大饗茂編、有機硫黄化学(合成化学編)、p.100−1 05、化学同人
【非特許文献7】J. Chem. Soc., Chem. Commun., 407−408 (1977).
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、非対称ジスルフィド化合物を製造するにあたり、通常の方法である取り扱いにくい塩素ガス又は酸化窒素を用いるという欠点を克服し、非対称ジスルフィド化合物を製造するための工業的に有利な方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、非対称ジスルフィド化合物の製造方法について鋭意研究を重ねた結果、N−アシルスルフェンアミド化合物とチオール化合物を反応することにより、安全かつ容易に非対称ジスルフィド化合物が得られることを見い出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0007】
すなわち,本発明によれば,以下の発明が提供される。
下記一般式(イ)で表される非対称ジスルフィド化合物を製造する方法において、下記一般式(ロ)で表されるN−アシルスルフェンアミド化合物と下記一般式(ハ)で表されるチオール類を反応させることを特徴とする非対称ジスルフィド化合物の製造方法。
【化4】
(式中、R1は炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜8のシクロアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシル基、炭素数2〜8のアルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基を示し、R1が複数ある場合は、各R1は互いに同一であっても異なっていてもよく、nは0または1〜5の整数である。R2は炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数6〜12の芳香族基を示す。)
で示される非対称ジスルフィド化合物を製造する方法において、下記一般式
【化5】
(式中、R1は炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜8のシクロアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシル基、炭素数2〜8のアルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基を示し、R1が複数ある場合は、各R1は互いに同一であっても異なっていてもよく、nは0または1〜5の整数である。R3は炭素数1〜12のペルフルオロアルキル基、炭素数1〜12のアルキル基、あるいは炭素数6〜12の芳香族基を示す。)
【化6】
(式中、R2は炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数6〜12の芳香族基を示す。)
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の一方の出発化合物である、N−アシルスルフェンアミド化合物は、以下の一般式(ロ)で示される。
【化7】
式中、R1は、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜8のシクロアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシル基、炭素数2〜8のアルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基を示す。
前記アルキル基の具体例を示すと、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、s−ヘキシル基、t−ヘキシル基、n−ヘプチル基、イソヘプチル基、s−ヘプチル基、t−ヘプチル基、n−オクチル基、イソオクチル基、s−オクチル基、t−オクチル基等が挙げられる。
前記アルコキシル基の具体例を示すと、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ヘキシロキシ基等が挙げられる。
前記アルコキシカルボニル基の具体例を示すと、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ヘキシロキシカルボニル基、ベンジロキシカルボニル基等が挙げられる。
nは、0または1〜5の整数を示す。
【0009】
また、R3は炭素数1〜12のペルフルオロアルキル基、炭素数1〜12のアルキル基、あるいは炭素数6〜12の芳香族基を示す。
前記ペルフフオロアルキル基の具体例を示すと、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロブチル基、ペルフロロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基等が挙げられる。
前記アルキル基の具体例を示すと、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、s−ヘキシル基、t−ヘキシル基、n−ヘプチル基、イソヘプチル基、s−ヘプチル基、t−ヘプチル基、n−オクチル基、イソオクチル基、s−オクチル基、t−オクチル基、n−ノニル基、イソノニル基、s−ノニル基、t−ノニル基、n−デカニル基、イソデカニル基、s−デカニル基、t−デカニル基、n−ウンデカニル基、イソウンデカニル基、s−デカニル基、t−デカニル基、n−ドデカニル基、イソドデカニル基、s−ドデカニル基、t−ドデカニル基を挙げることができる。
また、前記芳香族基の具体例を示すと、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニル基、ナフチル基等が挙げられ、これらの芳香族基は環上にハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基といった置換基を有していてもよい。
【0010】
前記原料物質である一般式(ロ)で表されるN−アシルスルフェンアミド化合物は、N−無置換スルフェンアミド化合物とペルフルオロ酸無水物あるいは酸塩化物を反応させて製造される。
【0011】
本発明の一方の出発化合物である、チオール類は、下記一般式(ハ)で示される。
【化8】
式中、R2は炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数6〜12の芳香族基を示す。
前記アルキル基は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、s−ヘキシル基、t−ヘキシル基、n−ヘプチル基、イソヘプチル基、s−ヘプチル基、t−ヘプチル基、n−オクチル基、イソオクチル基、s−オクチル基、t−オクチル基、n−ノニル基、イソノニル基、s−ノニル基、t−ノニル基、n−デカニル基、イソデカニル基、s−デカニル基、t−デカニル基、n−ウンデカニル基、イソウンデカニル基、s−デカニル基、t−デカニル基、n−ドデカニル基、イソドデカニル基、s−ドデカニル基、t−ドデカニル基を挙げることができる。
前記シクロアルキル基は、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。
前記芳香族基は、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニル基、ナフチル基、ベンジル基等が挙げられ、これらの芳香族基は環上にハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基といった置換基を有していてもよい。
【0012】
前記原料物質である一般式(ハ)で表されるチオール類は、ハロゲン化物と水硫化アルカリ化合物から製造される。
【0013】
本発明の方法では、前記原料物質(ロ)と前記原料物質(ハ)を反応させる。
この反応は、次のような反応式(ニ)よって表すことができる。
【化9】
【0014】
この反応は、反応溶媒を用いることなく進行させることができるが、好ましくは反応溶媒の存在下で実施される。
この場合の反応溶媒は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、アニソール、アセトン等の溶媒中で行われる。
また、これらの溶媒は単独または混合溶媒の形で使用される。
【0015】
前記製造方法における温度は、0℃〜120℃の範囲の温度で行うことができる。この範囲未満の温度で、あまりに温度が低すぎると反応時間が遅くなり、この範囲の温度を超えて、高すぎると分解反応や副反応が多くなる。前記範囲のうち、10℃〜100℃の範囲で行うことが、好ましい。
反応時間は反応温度により左右され、一概に定めることはできないが、通常は5分〜5時間で十分である。
【0016】
前記反応により得られる本発明の目的生成物は、下記一般式(イ)で表される非対称ジスルフィド化合物である。
【化10】
式中、R1は炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜8のシクロアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシル基、炭素数2〜8のアルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基を示し、R1が複数ある場合は、各R1は互いに同一であっても異なっていてもよく、nは0または1〜5の整数である。R2は炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数6〜12の芳香族基を示す。
本発明の製造目的化合物である非対称ジスルフィド化合物を示す前記一般式(イ)において、R2は炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基、炭素数6〜12の芳香族基を示す。
アルキル基には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、s−ヘキシル基、t−ヘキシル基、n−ヘプチル基、イソヘプチル基、s−ヘプチル基、t−ヘプチル基、n−オクチル基、イソオクチル基、s−オクチル基、t−オクチル基、n−ノニル基、イソノニル基、s−ノニル基、t−ノニル基、n−デカニル基、イソデカニル基、s−デカニル基、t−デカニル基、n−ウンデカニル基、イソウンデカニル基、s−デカニル基、t−デカニル基、n−ドデカニル基、イソドデカニル基、s−ドデカニル基、t−ドデカニル基などを挙げることができる。
シクロアルキル基では、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。
前記アルコキシル基の具体例を示すと、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ヘキシロキシ基等が挙げられる。
前記アルコキシカルボニル基の具体例を示すと、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ヘキシロキシカルボニル基、ベンジロキシカルボニル基等が挙げられる。
また、前記芳香族基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ビフェニル基、ベンジル基等が挙げられ、これらの芳香族基はハロゲン原子、アルコキシル基、ジアルキルアミノ基等の置換基を有していてもよい。
【0017】
【実施例】
次に、本発明を実施例により詳細に説明する。なお、本発明の実施例は、本発明の理解を容易にするために代表的な化合物の製法をあげたものである。本発明はこれだけに限定されるものではない。製造した非対称ジスルフィド化合物は、既知のものについては融点および各種スペクトルデータを比較することより、未知のものについては各種スペクトルを主要な判定基準として同定した。
【0018】
実施例1
内容積30mlのガラス製容器中にN−トリフルオロアセチル−2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミド(83.8mg,0.3mmol)とチオフェノール(49.6mg,0.45mmol)を塩化メチレン(3ml)に溶解させ、室温で5分反応を行った。溶媒を減圧下留去させ、粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒 塩化メチレン:ヘキサン=2:1)で精製することにより2−メトキシカルボニルフェニル=フェニル=ジスルフィドを収量73.5mg、収率89%で得た。この化合物は塩化メチレン−ヘキサンを用いて再結晶することによりさらに精製することができた。
1H−NMR(CDCl3)δ 3.96 (3H, s), 7.20−7.29 (4H, m), 7.46−7.50 (3H, m), 8.00 (1H, dd, J=8.3, 0.6 Hz), 8.04 (1H, dd, J=7.7, 1.5 Hz).
【0019】
実施例2
内容積30mlのガラス製容器中にN−トリフルオロアセチル−2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミド(83.8mg,0.3mmol)とドデカンチオール(91.0mg,0.45mmol)を、メタノール(3ml)に溶解させ、加熱還流下で2.5時間反応を行った。溶媒を減圧下留去させ、粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒 塩化メチレン:ヘキサン=1:1)で精製することにより、ドデシル=2−メトキシカルボニルフェニル=ジスルフィドを収量100.4mg、収率91%で得た。
1H−NMR(CDCl3)δ0.88 (3H, t, J=7.5 Hz), 1.24−1.38 (18H, m), 1.66 (2H, quint, J=7.5 Hz), 2.71 (2H, t, J=7.5 Hz), 3.94 (3H, s), 7.23 (1H, td, J=7.5, 1.3 Hz), 7.56 (1H, ddd, J=8.0, 7.5, 1.0 Hz), 8.02 (1H, dd,J=8.0, 1.3 Hz), 8.18 (1H, dd, J=7.5, 1.0 Hz).
【0020】
実施例3
実施例2において、溶媒をメタノールの代わりにアセトンを用い、加熱還流下で1時間反応を行うことによりドデシル=2−メトキシカルボニルフェニル=ジスルフィドを収量99.3mg、収率90%で得た。
【0021】
実施例4
実施例1において、2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミドの代わりに2−ブロモベンゼンスルフェンアミドを用い、チオフェノールの代わりに、4−メチルチオフェノールを用いて、同様な反応を行うことにより、2−ブロモフェニル=4’−メチルフェニル=ジスルフィドを収率91.2mg、収率98%で得た。
1H−NMR(CDCl3)δ2.30 (3H, s), 7.05 (1H, ddd, J=8.0, 7.4, 1.6 Hz), 7.10 (2H, dd, J=8.6, 0.6 Hz), 7.28 (1H, ddd, J=8.0, 7.6, 1.5 Hz), 7.37 (2H, dt, J=8.2, 2.2 Hz), 7.50 (1H, dd, J=7.9, 1.2 Hz), 7.69 (1H, dd,
J=7.9, 1.5 Hz).
【0022】
実施例5
実施例1において、N−トリフルオロアセチル−2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミドの代わりにN−トリフルオロアセチル−4−ニトロベンゼンスルフェンアミドを用い、同様な反応を行うことにより、4−ニトロフェニル=フェニル=ジスルフィドを、収量61.8mg、収率78%で得た。
1H−NMR(CDCl3)δ7.26 (1H, t, J=7.0 Hz), 7.32 (2H, td, J=7.0, 1.9 Hz), 7.47 (2H, dt, J=7.4, 1.6 Hz), 7.65 (2H, dt, J=8.0, 2.5 Hz), 8.16 (2H, dt, J=8.0, 2.5 Hz).
【0023】
実施例6
実施例5において、チオフェノールの代わりに4−メチルチオフェノールを用いて同様な反応を行うことにより、4−メチルフェニル=4’−ニトロフェニル=ジスルフィドを、収量60.7mg、収率73%で得た。
1H−NMR(CDCl3)δ2.32 (3H, s), 7.13 (2H, d, J=8.0 Hz), 7.37 (2H, dt, J=8.2, 1.8 Hz), 7.65 (2H, dt, J=8.9, 1.9 Hz), 8.16 (2H, dt, J=9.2, 2.1 Hz).
【0024】
実施例7
実施例5において、チオフェノールの代わりにドデカンチオールを用い、溶媒としてアセトンを用いて1時間加熱還流を行うことにより、ドデシル=4−ニトロフェニル=ジスルフィドを収量93.2mg、収率72%で得た。
1H−NMR(CDCl3)δ0.88 (3H, t, J=7.1 Hz), 1.27−1.39 (18H, m), 1.66 (2H, quint, J=7.7 Hz), 2.76 (2H, t, J=7.3 Hz), 7.66 (2H, dt, J=9.2, 2.5 Hz), 8.18 (2H, dt, J=8.9, 2.8 Hz).
【0025】
実施例8
実施例1において、N−トリフルオロアセチル−2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミドの代わりにN−トリフルオロアセチル−ベンゼンスルフェンアミドを用い、チオフェノールの代わりに4−メチルチオフェノールを用いて同様な反応を行うことにより、4−メチルフェニル=フェニル=ジスルフィドを収率65.1mg、収率94%で得た。
1H−NMR(CDCl3)δ2.31 (3H, s), 7.11 (2H, d, J=7.9 Hz), 7.22 (1H, tt, J=7.3, 1.5 Hz), 7.30 (2H, tt, J=8.0, 1.6 Hz), 7.39 (2H, dt, J=8.2, 2.1 Hz), 7.50 (2H, dq, J=8.6, 1.4 Hz).
【0026】
実施例9
実施例1において、N−トリフルオロアセチル−2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミドの代わりにN−トリフルオロアセチル−ベンゼンスルフェンアミドを用い、チオフェノールの代わりにドデカンチオールを用いて同様な反応を60分行うことによりドデシル=フェニル=ジスルフィドを収率90.9mg、収率98%で得た。
1H−NMR(CDCl3)δ0.88 (3H, t, J=7.0 Hz), 1.24−1.36 (18H, m), 1.66 (2H, quint, J=7.4 Hz), 2.73 (2H, t, J=7.4 Hz), 7.21 (1H, tt, J=9.6, 1.4 Hz), 7.32 (2H, tt, J=7.2, 1.9 Hz), 7.53 (2H, ddd, J=8.6, 2.2, 1.2 Hz).
【0027】
実施例10
実施例1において、N−トリフルオロアセチル−2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミドの代わりにN−トリフルオロアセチル−4−メチルベンゼンスルフェンアミドを用い、同様な反応を行うことにより4−メチルフェニル=フェニル=ジスルフィドを収率65.3mg、収率94%で得た。
【0028】
実施例11
実施例10において、フェニルチオールの代わりに4−クロロフェニルチオールを用いることにより、4−クロロフェニル=4’−メチルフェニル=ジスルフィドを収量72.8mg、収率91%で得た。
1H−NMR(CDCl3)δ2.32 (3H, s), 7.11 (2H, dt, J=8.6, 2.2 Hz), 7.25−7.27 (2H, m), 7.36 (2H, dt, J=8.6, 2.2 Hz), 7.41 (2H, dt, J=8.9, 2.2
Hz).
【0029】
実施例12
実施例10において、フェニルチオールの代わりにドデカンチオールを用いて室温で1時間反応させることにより、ドデシル=4−メチルフェニル=ジスルフィドを収量102mg、収率85%で得た。
1H−NMR(CDCl3)δ0.88 (3H, t, J=6.7 Hz), 1.24−1.35 (18H, m), 1.65 (2H, quint, J=7.3 Hz), 2.33 (3H, s), 2.72 (2H, t, J=7.4 Hz), 7.13 (2H, d, J=8.0 Hz), 7.43 (2H, dt, J=10.4, 2.5 Hz).
【0030】
実施例13
実施例1において、N−トリフルオロアセチル−2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミドの代わりにN−ベンゾイル−2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミドを用いて同様な反応を行い、2−メトキシカルボニルフェニル=フェニル=ジスルフィドを収量51.4mg、収率62%で得た。
【0031】
比較例1
実施例1において、N−トリフルオロアセチル−2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミドの代わりに2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミドを用いて同様な反応を行ったが、非対称ジスルフィド化合物は得られなかった。
【0032】
【発明の効果】
本発明におけるN−アシルスルフェンアミド化合物とチオール類の反応により、非対称ジスルフィド化合物を収率よく製造することができる。しかも、有毒な塩素ガスを用いることなく安全に製造できるので、工業的な非対称ジスルフィド化合物の合成法として最適である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、非対称ジスルフィド化合物の製造方法に関するものである。
さらに詳しくは、N−アシルスルフェンアミド化合物とチオール類を反応させることにより非対称ジスルフィド化合物を効率よく製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ジスルフィド化合物は、加硫ゴム、硫化染料、酸化防止剤、潤滑油、殺虫剤などに数多く見られる化合物である。また、抗HIV活性(非特許文献1、非特許文献2)や抗肝炎作用(非特許文献3)が報告されている。これらジスルフィド化合物のうち、双方の硫黄原子上に異なる置換基を有する非対称ジスルフィド化合物においても、チアミンに示されるような生理活性を有する化合物など実用的な化合物が報告されている(非特許文献4)。また非対称ジスルフィド化合物の抗菌作用も報告されている(非特許文献5)。
【0003】
非対称ジスルフィド化合物は、一般的には塩化スルフェニル化合物とチオール化合物との反応により製造されているほか、スルフェンアミド化合物やチオールスルホナート化合物などを出発原料としてチオール化合物との反応により製造されてきた(非特許文献6)。しかし、塩化スルフェニル化合物はチオール化合物あるいはジスルフィド化合物と塩素ガスとの反応により製造しなければならない。塩素ガスは有毒な気体であり、取り扱い上の困難さを有しているので、安全な製造方法が望まれている。スルフェンアミド化合物を出発原料とする場合も、スルフェンアミド化合物が塩化スルフェニル化合物から製造されるので、塩素ガスの問題は残されたままである。チオールスルフォナート化合物を出発原料とする反応においては、出発物質と生成物との間に平衡反応があり、対称ジスルフィド化合物が混合してしまうという問題がある。
また、チオナイトライとメルカプタンを反応させて、非対称又は対称ジスルフィドを製造する方法も知られている(非特許文献7)が、この方法では酸化窒素を用いる点で問題がある。
【0004】
【特許文献1】特開昭59−172457号公報
【特許文献2】特開昭59−172458号公報
【特許文献3】特開昭53−121715号公報
【非特許文献1】Science, 270, 1194−1197 (1995).
【非特許文献2】Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93, 969−973 (1996).
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【非特許文献4】大饗茂編、有機硫黄化学(合成化学編)、p.85、化 学同人
【非特許文献5】Farmaco, Ed. Sci., 40, 803−807 (1985).
【非特許文献6】大饗茂編、有機硫黄化学(合成化学編)、p.100−1 05、化学同人
【非特許文献7】J. Chem. Soc., Chem. Commun., 407−408 (1977).
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、非対称ジスルフィド化合物を製造するにあたり、通常の方法である取り扱いにくい塩素ガス又は酸化窒素を用いるという欠点を克服し、非対称ジスルフィド化合物を製造するための工業的に有利な方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、非対称ジスルフィド化合物の製造方法について鋭意研究を重ねた結果、N−アシルスルフェンアミド化合物とチオール化合物を反応することにより、安全かつ容易に非対称ジスルフィド化合物が得られることを見い出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0007】
すなわち,本発明によれば,以下の発明が提供される。
下記一般式(イ)で表される非対称ジスルフィド化合物を製造する方法において、下記一般式(ロ)で表されるN−アシルスルフェンアミド化合物と下記一般式(ハ)で表されるチオール類を反応させることを特徴とする非対称ジスルフィド化合物の製造方法。
【化4】
(式中、R1は炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜8のシクロアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシル基、炭素数2〜8のアルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基を示し、R1が複数ある場合は、各R1は互いに同一であっても異なっていてもよく、nは0または1〜5の整数である。R2は炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数6〜12の芳香族基を示す。)
で示される非対称ジスルフィド化合物を製造する方法において、下記一般式
【化5】
(式中、R1は炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜8のシクロアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシル基、炭素数2〜8のアルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基を示し、R1が複数ある場合は、各R1は互いに同一であっても異なっていてもよく、nは0または1〜5の整数である。R3は炭素数1〜12のペルフルオロアルキル基、炭素数1〜12のアルキル基、あるいは炭素数6〜12の芳香族基を示す。)
【化6】
(式中、R2は炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数6〜12の芳香族基を示す。)
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の一方の出発化合物である、N−アシルスルフェンアミド化合物は、以下の一般式(ロ)で示される。
【化7】
式中、R1は、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜8のシクロアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシル基、炭素数2〜8のアルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基を示す。
前記アルキル基の具体例を示すと、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、s−ヘキシル基、t−ヘキシル基、n−ヘプチル基、イソヘプチル基、s−ヘプチル基、t−ヘプチル基、n−オクチル基、イソオクチル基、s−オクチル基、t−オクチル基等が挙げられる。
前記アルコキシル基の具体例を示すと、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ヘキシロキシ基等が挙げられる。
前記アルコキシカルボニル基の具体例を示すと、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ヘキシロキシカルボニル基、ベンジロキシカルボニル基等が挙げられる。
nは、0または1〜5の整数を示す。
【0009】
また、R3は炭素数1〜12のペルフルオロアルキル基、炭素数1〜12のアルキル基、あるいは炭素数6〜12の芳香族基を示す。
前記ペルフフオロアルキル基の具体例を示すと、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロブチル基、ペルフロロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基等が挙げられる。
前記アルキル基の具体例を示すと、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、s−ヘキシル基、t−ヘキシル基、n−ヘプチル基、イソヘプチル基、s−ヘプチル基、t−ヘプチル基、n−オクチル基、イソオクチル基、s−オクチル基、t−オクチル基、n−ノニル基、イソノニル基、s−ノニル基、t−ノニル基、n−デカニル基、イソデカニル基、s−デカニル基、t−デカニル基、n−ウンデカニル基、イソウンデカニル基、s−デカニル基、t−デカニル基、n−ドデカニル基、イソドデカニル基、s−ドデカニル基、t−ドデカニル基を挙げることができる。
また、前記芳香族基の具体例を示すと、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニル基、ナフチル基等が挙げられ、これらの芳香族基は環上にハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基といった置換基を有していてもよい。
【0010】
前記原料物質である一般式(ロ)で表されるN−アシルスルフェンアミド化合物は、N−無置換スルフェンアミド化合物とペルフルオロ酸無水物あるいは酸塩化物を反応させて製造される。
【0011】
本発明の一方の出発化合物である、チオール類は、下記一般式(ハ)で示される。
【化8】
式中、R2は炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数6〜12の芳香族基を示す。
前記アルキル基は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、s−ヘキシル基、t−ヘキシル基、n−ヘプチル基、イソヘプチル基、s−ヘプチル基、t−ヘプチル基、n−オクチル基、イソオクチル基、s−オクチル基、t−オクチル基、n−ノニル基、イソノニル基、s−ノニル基、t−ノニル基、n−デカニル基、イソデカニル基、s−デカニル基、t−デカニル基、n−ウンデカニル基、イソウンデカニル基、s−デカニル基、t−デカニル基、n−ドデカニル基、イソドデカニル基、s−ドデカニル基、t−ドデカニル基を挙げることができる。
前記シクロアルキル基は、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。
前記芳香族基は、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニル基、ナフチル基、ベンジル基等が挙げられ、これらの芳香族基は環上にハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基といった置換基を有していてもよい。
【0012】
前記原料物質である一般式(ハ)で表されるチオール類は、ハロゲン化物と水硫化アルカリ化合物から製造される。
【0013】
本発明の方法では、前記原料物質(ロ)と前記原料物質(ハ)を反応させる。
この反応は、次のような反応式(ニ)よって表すことができる。
【化9】
【0014】
この反応は、反応溶媒を用いることなく進行させることができるが、好ましくは反応溶媒の存在下で実施される。
この場合の反応溶媒は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、アニソール、アセトン等の溶媒中で行われる。
また、これらの溶媒は単独または混合溶媒の形で使用される。
【0015】
前記製造方法における温度は、0℃〜120℃の範囲の温度で行うことができる。この範囲未満の温度で、あまりに温度が低すぎると反応時間が遅くなり、この範囲の温度を超えて、高すぎると分解反応や副反応が多くなる。前記範囲のうち、10℃〜100℃の範囲で行うことが、好ましい。
反応時間は反応温度により左右され、一概に定めることはできないが、通常は5分〜5時間で十分である。
【0016】
前記反応により得られる本発明の目的生成物は、下記一般式(イ)で表される非対称ジスルフィド化合物である。
【化10】
式中、R1は炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜8のシクロアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシル基、炭素数2〜8のアルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基を示し、R1が複数ある場合は、各R1は互いに同一であっても異なっていてもよく、nは0または1〜5の整数である。R2は炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数6〜12の芳香族基を示す。
本発明の製造目的化合物である非対称ジスルフィド化合物を示す前記一般式(イ)において、R2は炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基、炭素数6〜12の芳香族基を示す。
アルキル基には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、s−ヘキシル基、t−ヘキシル基、n−ヘプチル基、イソヘプチル基、s−ヘプチル基、t−ヘプチル基、n−オクチル基、イソオクチル基、s−オクチル基、t−オクチル基、n−ノニル基、イソノニル基、s−ノニル基、t−ノニル基、n−デカニル基、イソデカニル基、s−デカニル基、t−デカニル基、n−ウンデカニル基、イソウンデカニル基、s−デカニル基、t−デカニル基、n−ドデカニル基、イソドデカニル基、s−ドデカニル基、t−ドデカニル基などを挙げることができる。
シクロアルキル基では、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。
前記アルコキシル基の具体例を示すと、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ヘキシロキシ基等が挙げられる。
前記アルコキシカルボニル基の具体例を示すと、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ヘキシロキシカルボニル基、ベンジロキシカルボニル基等が挙げられる。
また、前記芳香族基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ビフェニル基、ベンジル基等が挙げられ、これらの芳香族基はハロゲン原子、アルコキシル基、ジアルキルアミノ基等の置換基を有していてもよい。
【0017】
【実施例】
次に、本発明を実施例により詳細に説明する。なお、本発明の実施例は、本発明の理解を容易にするために代表的な化合物の製法をあげたものである。本発明はこれだけに限定されるものではない。製造した非対称ジスルフィド化合物は、既知のものについては融点および各種スペクトルデータを比較することより、未知のものについては各種スペクトルを主要な判定基準として同定した。
【0018】
実施例1
内容積30mlのガラス製容器中にN−トリフルオロアセチル−2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミド(83.8mg,0.3mmol)とチオフェノール(49.6mg,0.45mmol)を塩化メチレン(3ml)に溶解させ、室温で5分反応を行った。溶媒を減圧下留去させ、粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒 塩化メチレン:ヘキサン=2:1)で精製することにより2−メトキシカルボニルフェニル=フェニル=ジスルフィドを収量73.5mg、収率89%で得た。この化合物は塩化メチレン−ヘキサンを用いて再結晶することによりさらに精製することができた。
1H−NMR(CDCl3)δ 3.96 (3H, s), 7.20−7.29 (4H, m), 7.46−7.50 (3H, m), 8.00 (1H, dd, J=8.3, 0.6 Hz), 8.04 (1H, dd, J=7.7, 1.5 Hz).
【0019】
実施例2
内容積30mlのガラス製容器中にN−トリフルオロアセチル−2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミド(83.8mg,0.3mmol)とドデカンチオール(91.0mg,0.45mmol)を、メタノール(3ml)に溶解させ、加熱還流下で2.5時間反応を行った。溶媒を減圧下留去させ、粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒 塩化メチレン:ヘキサン=1:1)で精製することにより、ドデシル=2−メトキシカルボニルフェニル=ジスルフィドを収量100.4mg、収率91%で得た。
1H−NMR(CDCl3)δ0.88 (3H, t, J=7.5 Hz), 1.24−1.38 (18H, m), 1.66 (2H, quint, J=7.5 Hz), 2.71 (2H, t, J=7.5 Hz), 3.94 (3H, s), 7.23 (1H, td, J=7.5, 1.3 Hz), 7.56 (1H, ddd, J=8.0, 7.5, 1.0 Hz), 8.02 (1H, dd,J=8.0, 1.3 Hz), 8.18 (1H, dd, J=7.5, 1.0 Hz).
【0020】
実施例3
実施例2において、溶媒をメタノールの代わりにアセトンを用い、加熱還流下で1時間反応を行うことによりドデシル=2−メトキシカルボニルフェニル=ジスルフィドを収量99.3mg、収率90%で得た。
【0021】
実施例4
実施例1において、2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミドの代わりに2−ブロモベンゼンスルフェンアミドを用い、チオフェノールの代わりに、4−メチルチオフェノールを用いて、同様な反応を行うことにより、2−ブロモフェニル=4’−メチルフェニル=ジスルフィドを収率91.2mg、収率98%で得た。
1H−NMR(CDCl3)δ2.30 (3H, s), 7.05 (1H, ddd, J=8.0, 7.4, 1.6 Hz), 7.10 (2H, dd, J=8.6, 0.6 Hz), 7.28 (1H, ddd, J=8.0, 7.6, 1.5 Hz), 7.37 (2H, dt, J=8.2, 2.2 Hz), 7.50 (1H, dd, J=7.9, 1.2 Hz), 7.69 (1H, dd,
J=7.9, 1.5 Hz).
【0022】
実施例5
実施例1において、N−トリフルオロアセチル−2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミドの代わりにN−トリフルオロアセチル−4−ニトロベンゼンスルフェンアミドを用い、同様な反応を行うことにより、4−ニトロフェニル=フェニル=ジスルフィドを、収量61.8mg、収率78%で得た。
1H−NMR(CDCl3)δ7.26 (1H, t, J=7.0 Hz), 7.32 (2H, td, J=7.0, 1.9 Hz), 7.47 (2H, dt, J=7.4, 1.6 Hz), 7.65 (2H, dt, J=8.0, 2.5 Hz), 8.16 (2H, dt, J=8.0, 2.5 Hz).
【0023】
実施例6
実施例5において、チオフェノールの代わりに4−メチルチオフェノールを用いて同様な反応を行うことにより、4−メチルフェニル=4’−ニトロフェニル=ジスルフィドを、収量60.7mg、収率73%で得た。
1H−NMR(CDCl3)δ2.32 (3H, s), 7.13 (2H, d, J=8.0 Hz), 7.37 (2H, dt, J=8.2, 1.8 Hz), 7.65 (2H, dt, J=8.9, 1.9 Hz), 8.16 (2H, dt, J=9.2, 2.1 Hz).
【0024】
実施例7
実施例5において、チオフェノールの代わりにドデカンチオールを用い、溶媒としてアセトンを用いて1時間加熱還流を行うことにより、ドデシル=4−ニトロフェニル=ジスルフィドを収量93.2mg、収率72%で得た。
1H−NMR(CDCl3)δ0.88 (3H, t, J=7.1 Hz), 1.27−1.39 (18H, m), 1.66 (2H, quint, J=7.7 Hz), 2.76 (2H, t, J=7.3 Hz), 7.66 (2H, dt, J=9.2, 2.5 Hz), 8.18 (2H, dt, J=8.9, 2.8 Hz).
【0025】
実施例8
実施例1において、N−トリフルオロアセチル−2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミドの代わりにN−トリフルオロアセチル−ベンゼンスルフェンアミドを用い、チオフェノールの代わりに4−メチルチオフェノールを用いて同様な反応を行うことにより、4−メチルフェニル=フェニル=ジスルフィドを収率65.1mg、収率94%で得た。
1H−NMR(CDCl3)δ2.31 (3H, s), 7.11 (2H, d, J=7.9 Hz), 7.22 (1H, tt, J=7.3, 1.5 Hz), 7.30 (2H, tt, J=8.0, 1.6 Hz), 7.39 (2H, dt, J=8.2, 2.1 Hz), 7.50 (2H, dq, J=8.6, 1.4 Hz).
【0026】
実施例9
実施例1において、N−トリフルオロアセチル−2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミドの代わりにN−トリフルオロアセチル−ベンゼンスルフェンアミドを用い、チオフェノールの代わりにドデカンチオールを用いて同様な反応を60分行うことによりドデシル=フェニル=ジスルフィドを収率90.9mg、収率98%で得た。
1H−NMR(CDCl3)δ0.88 (3H, t, J=7.0 Hz), 1.24−1.36 (18H, m), 1.66 (2H, quint, J=7.4 Hz), 2.73 (2H, t, J=7.4 Hz), 7.21 (1H, tt, J=9.6, 1.4 Hz), 7.32 (2H, tt, J=7.2, 1.9 Hz), 7.53 (2H, ddd, J=8.6, 2.2, 1.2 Hz).
【0027】
実施例10
実施例1において、N−トリフルオロアセチル−2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミドの代わりにN−トリフルオロアセチル−4−メチルベンゼンスルフェンアミドを用い、同様な反応を行うことにより4−メチルフェニル=フェニル=ジスルフィドを収率65.3mg、収率94%で得た。
【0028】
実施例11
実施例10において、フェニルチオールの代わりに4−クロロフェニルチオールを用いることにより、4−クロロフェニル=4’−メチルフェニル=ジスルフィドを収量72.8mg、収率91%で得た。
1H−NMR(CDCl3)δ2.32 (3H, s), 7.11 (2H, dt, J=8.6, 2.2 Hz), 7.25−7.27 (2H, m), 7.36 (2H, dt, J=8.6, 2.2 Hz), 7.41 (2H, dt, J=8.9, 2.2
Hz).
【0029】
実施例12
実施例10において、フェニルチオールの代わりにドデカンチオールを用いて室温で1時間反応させることにより、ドデシル=4−メチルフェニル=ジスルフィドを収量102mg、収率85%で得た。
1H−NMR(CDCl3)δ0.88 (3H, t, J=6.7 Hz), 1.24−1.35 (18H, m), 1.65 (2H, quint, J=7.3 Hz), 2.33 (3H, s), 2.72 (2H, t, J=7.4 Hz), 7.13 (2H, d, J=8.0 Hz), 7.43 (2H, dt, J=10.4, 2.5 Hz).
【0030】
実施例13
実施例1において、N−トリフルオロアセチル−2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミドの代わりにN−ベンゾイル−2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミドを用いて同様な反応を行い、2−メトキシカルボニルフェニル=フェニル=ジスルフィドを収量51.4mg、収率62%で得た。
【0031】
比較例1
実施例1において、N−トリフルオロアセチル−2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミドの代わりに2−メトキシカルボニルベンゼンスルフェンアミドを用いて同様な反応を行ったが、非対称ジスルフィド化合物は得られなかった。
【0032】
【発明の効果】
本発明におけるN−アシルスルフェンアミド化合物とチオール類の反応により、非対称ジスルフィド化合物を収率よく製造することができる。しかも、有毒な塩素ガスを用いることなく安全に製造できるので、工業的な非対称ジスルフィド化合物の合成法として最適である。
Claims (1)
- 下記一般式(イ)で表される非対称ジスルフィド化合物を製造する方法において、下記一般式(ロ)で表されるN−アシルスルフェンアミド化合物と下記一般式(ハ)で表されるチオール類を反応させることを特徴とする非対称ジスルフィド化合物の製造方法。
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