JP2005075808A - Method for producing dihalogenated adamantanes - Google Patents

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JP2005075808A JP2003311137A JP2003311137A JP2005075808A JP 2005075808 A JP2005075808 A JP 2005075808A JP 2003311137 A JP2003311137 A JP 2003311137A JP 2003311137 A JP2003311137 A JP 2003311137A JP 2005075808 A JP2005075808 A JP 2005075808A
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Takafumi Shiiki
啓文 椎木
Norihiro Tanaka
典宏 田中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing dihalogenated adamantanes, capable of surely preventing a reaction from a violent progression caused by a sudden progress of the reaction in producing the dihalogenated adamantanes in performing the reaction of the adamantanes with 5-15 equivalents halosulfonic acid, and also exhibiting a higher yield than those in the case of using a metal or metal oxide. <P>SOLUTION: This method for producing the dihalogenated adamantanes is provided by adjusting reaction temperature and adding amount of the halosulfonic acid so that a state of adding the halosulfonic acid of ≥2 and ≤4 equivalents and keeping temperature at ≥17°C, is maintained for at least 2 hr in the reaction system. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、機能性材料や電子材料の原料として有用なジハロゲン化アダマンタン類の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing dihalogenated adamantanes useful as a raw material for functional materials and electronic materials.

アダマンタン誘導体は耐熱性に優れ透明性が高い特徴を有することから耐熱性高分子等の高機能性材料や半導体用レジスト等の電子材料に応用することが期待されている化合物である。中でもジハロゲン化アダマンタンは、二つの官能基をもつ種々のアダマンタン誘導体を合成する原料として重要である。   An adamantane derivative is a compound that is expected to be applied to highly functional materials such as heat-resistant polymers and electronic materials such as resists for semiconductors because of its excellent heat resistance and high transparency. Among them, dihalogenated adamantane is important as a raw material for synthesizing various adamantane derivatives having two functional groups.

種々のハロゲン化アダマンタン類をアダマンタンから合成する方法としては、ハロゲン化アルミニウムの存在下でハロゲン化アルカンを作用させる方法(非特許文献1)や、コバルト塩の存在下ハロゲン化アルカンを反応させる方法(特許文献1)などが報告されている。しかしながら、これらの方法は、通常、モノハロゲン化体、ジハロゲン化体及びトリハロゲン化体等の混合物として得られ、このうち主生成物として得られるのは一般にモノハロゲン化アダマンタンであり、ジハロゲン化アダマンタンの収率は低い。   As a method of synthesizing various halogenated adamantanes from adamantane, a method of reacting a halogenated alkane in the presence of an aluminum halide (Non-patent Document 1), or a method of reacting a halogenated alkane in the presence of a cobalt salt ( Patent Document 1) has been reported. However, these methods are usually obtained as a mixture of monohalogenated compounds, dihalogenated compounds, trihalogenated compounds, etc., of which the main product is generally monohalogenated adamantane, and dihalogenated adamantane The yield of is low.

ジハロゲン化アダマンタンを選択的に得る方法として、アダマンタンとハロスルホン酸とを、20℃の温度で混合し反応させる方法が報告されている(例えば、非特許文献2)。しかしながら、上記方法は、反応当初において反応が激しく、ハロスルホン酸を十分な量で使用するとトリハロゲン化体まで反応が進行し易く、今一歩満足できる収率でジハロゲン化アダマンタンを得ることができないものであった。例えばアダマンタンとハロスルホン酸とを1:8のモル比で仕込み10時間程度反応させた場合において、ジハロゲン化アダマンタンのガスクロマトグラフィーによる収率は80%以下になっている。   As a method for selectively obtaining a dihalogenated adamantane, a method in which adamantane and halosulfonic acid are mixed and reacted at a temperature of 20 ° C. has been reported (for example, Non-Patent Document 2). However, in the above method, the reaction is intense at the beginning of the reaction, and when a sufficient amount of halosulfonic acid is used, the reaction is likely to proceed to the trihalide, and the dihalogenated adamantane cannot be obtained in a satisfactory yield. there were. For example, when adamantane and halosulfonic acid are charged at a molar ratio of 1: 8 and reacted for about 10 hours, the yield of dihalogenated adamantane by gas chromatography is 80% or less.

上述の技術の改良法としてアダマンタンに反応性の高いクロロスルホン酸5〜15当量添加し、−15〜15℃の範囲で1−クロロアダマンタンを生成させた後、温度を17〜35℃に昇温し1,3−ジクロロアダマンタンへ逐次反応で転化させる方法が提案されている(例えば、特許文献2)。この方法における代表的な値では収率が93%、ガスクロマトグラフィー純度が94%に改善された。しかしながら、本発明者らの検討によれば、温度のみで逐次反応を制御すると、攪拌速度や攪拌翼の形状による攪拌効果により、反応が逐次的ではなく一気に暴走し反応液が噴出する危険があることが判明した。   As an improved method of the above technique, 5-15 equivalents of highly reactive chlorosulfonic acid are added to adamantane to produce 1-chloroadamantane in the range of -15 to 15 ° C, and then the temperature is raised to 17 to 35 ° C. Then, a method of converting to 1,3-dichloroadamantane by a sequential reaction has been proposed (for example, Patent Document 2). Typical values for this method improved the yield to 93% and the gas chromatographic purity to 94%. However, according to the study by the present inventors, when the sequential reaction is controlled only by the temperature, there is a risk that the reaction solution may run away at a stroke rather than sequentially due to the stirring effect due to the stirring speed or the shape of the stirring blade, and the reaction liquid may be ejected. It has been found.

具体的には、該反応系は、反応の進行とともにハロゲン化水素、次いで二酸化硫黄が気体として系外へ拡散される。反応が暴走すると、上述のモノクロロ化、およびジクロロ化が逐次反応ではなく、同時に進行し、ハロゲン化水素、二酸化硫黄が急激に発生し、反応液の発泡、界面上昇、噴出へと移行する極めて危険な状態となる。   Specifically, in the reaction system, hydrogen halide and then sulfur dioxide are diffused out of the system as a gas as the reaction proceeds. If the reaction goes out of control, the monochlorination and dichloroation described above are not sequential reactions, but proceed at the same time, hydrogen halide and sulfur dioxide are generated abruptly, and it is extremely dangerous to shift to foaming of the reaction liquid, interfacial rise, and ejection. It becomes a state.

特に、ハロスルホン酸は、皮膚刺激性、薬傷性があり安全には十分注意して取り扱う必要のある化合物であるため、安全性に大きな課題があった。   In particular, since halosulfonic acid is a compound that has skin irritation and chemical damage and needs to be handled with great care for safety, there has been a big problem in safety.

露国特許出願公開第2125551(1999年)Russian Patent Application Publication No. 21255551 (1999) 特開2003−146916号公報JP 2003-146916 A 「シンセティック コミュニケーションズ(Synthetic Communications 19)」、1989年、9巻、10号、p.1697−1704“Synthetic Communications 19”, 1989, Vol. 9, No. 10, p. 1697-1704 「テトラヘドロンレターズ(Tetrahedron Letters)」、1972年、第31巻、p.3191−3192“Tetrahedron Letters”, 1972, Vol. 31, p. 3191-3192

以上の背景にあって本発明は、温和な条件で安全性が高く、作業性も良いことに加え、高収率で高純度のジハロゲン化アダマンタン類を製造する方法を提供することを目的とする。   In view of the above background, the present invention aims to provide a method for producing high yield and high purity dihalogenated adamantanes in addition to high safety under mild conditions and good workability. .

本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、アダマンタンとハロスルホン酸とを特定の温度条件下、ハロスルホン酸を二段階に分けて添加することで、上記の課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。   The present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, it has been found that the above-mentioned problems can be solved by adding adamantane and halosulfonic acid in two stages under specific temperature conditions, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、1位がアルキル基で置換されていても良いアダマンタン類と、該アダマンタン類に対して5〜15当量のハロスルホン酸を反応させてジハロゲン化アダマンタン類を製造する方法であって、反応液中に、原料のアダマンタン類に対して2当量以上、4当量以下の量のハロスルホン酸が加えられており、かつ17℃以上に保持されている状態が2時間以上存在するようにハロスルホン酸を分割して加えることを特徴とする、ジハロゲン化アダマンタン類の製造方法である。   That is, the present invention is a method for producing a dihalogenated adamantane by reacting an adamantane optionally substituted at the 1-position with an alkyl group and 5 to 15 equivalents of a halosulfonic acid to the adamantane. In the reaction solution, halosulfonic acid is added in an amount of 2 equivalents or more and 4 equivalents or less with respect to the raw material adamantane, and the halosulfone is kept at 17 ° C. or more for 2 hours or more. A method for producing dihalogenated adamantanes, wherein the acid is added in portions.

本発明によれば、突然の反応の進行による反応の暴走がないため、安全性が高く、作業性も良いことに加え、金属や金属塩を用いる場合よりも収率(選択性)が高く、高収率で高純度のジハロゲン化アダマンタンを容易に製造することができる。   According to the present invention, since there is no runaway reaction due to sudden progress of the reaction, in addition to high safety and good workability, the yield (selectivity) is higher than when using a metal or metal salt, High yield and high purity dihalogenated adamantane can be easily produced.

本発明の製造方法において、反応原料として用いるアダマンタン類は、アダマンタン骨格が2つのハロゲン原子により置換可能なアダマンタン類であれば特に限定されるものではないが、無置換のアダマンタン又は1位がアルキル基で置換されたアダマンタン類であるであることが好ましい。ここで、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1〜4の直鎖状のものが好ましく、特にメチル基がより好ましい。   In the production method of the present invention, the adamantane used as a reaction raw material is not particularly limited as long as the adamantane skeleton can be substituted with two halogen atoms. However, the adamantane may be unsubstituted adamantane or an alkyl group at the 1-position. It is preferably an adamantane substituted with. Here, as an alkyl group, a C1-C4 linear thing, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, is preferable, and especially a methyl group is more preferable.

本発明の製造方法で使用するハロスルホン酸は、
XSO
(式中、Xはハロゲンを示す。)
で示される化合物である。ハロゲンとしては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。具体的にはハロスルホン酸として、クロロスルホン酸、ブロモスルホン酸、ヨードスルホン酸等が挙げられ、入手の容易さから特にクロロスルホン酸が好ましい。
The halosulfonic acid used in the production method of the present invention is
XSO 3 H
(In the formula, X represents halogen.)
It is a compound shown by these. Examples of the halogen include fluorine, chlorine, bromine and iodine. Specific examples of the halosulfonic acid include chlorosulfonic acid, bromosulfonic acid, iodosulfonic acid and the like, and chlorosulfonic acid is particularly preferable because of its availability.

本発明の製造方法に使用するハロスルホン酸の量は、あまり少ないと反応が進まず、多すぎると多クロロ化が促進されるため、アダマンタンに対して5〜15当量の範囲に限定される。   When the amount of the halosulfonic acid used in the production method of the present invention is too small, the reaction does not proceed. When the amount is too large, polychlorination is promoted, so that it is limited to a range of 5 to 15 equivalents relative to adamantane.

本発明の製造方法では、上記1位がアルキル基で置換されていても良いアダマンタン(以下、単にアダマンタン類とも称する)とハロスルホン酸とを反応させてジハロゲン化アダマンタンを生成させる。ここで、アダマンタン類が無置換体である場合、生成するジハロゲン化アダマンタンは、1,3−ジハロゲン化アダマンタンが主になる。通常は、該1,3−ジハロゲン化アダマンタン以外に、他のジハロゲン化アダマンタンも少量生成する。   In the production method of the present invention, adihalogenated adamantane is produced by reacting adamantane (hereinafter also simply referred to as adamantanes) optionally substituted with an alkyl group at the 1-position and halosulfonic acid. Here, when the adamantane is an unsubstituted form, the dihalogenated adamantane produced is mainly 1,3-dihalogenated adamantane. Usually, in addition to the 1,3-dihalogenated adamantane, a small amount of other dihalogenated adamantane is also produced.

他方、アダマンタン類が1位のアルキル基置換体である場合、生成するジハロゲン化アダマンタンは、1−アルキル−3,5−ジハロゲン化アダマンタンが主になる。通常は、該1−アルキル−3,5−ジハロゲン化アダマンタン以外に、他のアルキルジハロゲン化アダマンタンも少量生成する。   On the other hand, when the adamantane is an alkyl group substituted at the 1-position, the dihalogenated adamantane produced is mainly 1-alkyl-3,5-dihalogenated adamantane. Usually, in addition to the 1-alkyl-3,5-dihalogenated adamantane, a small amount of other alkyl dihalogenated adamantane is also produced.

本発明の製造方法で生成するジハロゲン化アダマンタンを具体的に例示すると、1,3−ジクロロアダマンタン、1,3−ジブロモアダマンタン、1,3−ジヨードアダマンタン、1−メチル−3,5−ジクロロアダマンタン、1−メチル−3,5−ジブロモアダマンタン、1−メチル−3,5−ジヨードアダマンタン、1−エチル−3,5−ジクロロアダマンタン、1−エチル−3,5−ジブロモアダマンタン、1−エチル−3,5−ジヨードアダマンタン、1−プロピル−3,5−ジクロロアダマンタン、1−プロピル−3,5−ジブロモアダマンタン、1−プロピル−3,5−ジヨードアダマンタン、1−ブチル−3,5−ジクロロアダマンタン、1−ブチル−3,5−ジブロモアダマンタン、1−ブチル−3,5−ジヨードアダマンタン等が挙げられる。   Specific examples of the dihalogenated adamantane produced by the production method of the present invention include 1,3-dichloroadamantane, 1,3-dibromoadamantane, 1,3-diiodoadamantane, 1-methyl-3,5-dichloroadamantane. 1-methyl-3,5-dibromoadamantane, 1-methyl-3,5-diiodoadamantane, 1-ethyl-3,5-dichloroadamantane, 1-ethyl-3,5-dibromoadamantane, 1-ethyl- 3,5-diiodoadamantane, 1-propyl-3,5-dichloroadamantane, 1-propyl-3,5-dibromoadamantane, 1-propyl-3,5-diiodoadamantane, 1-butyl-3,5- Dichloroadamantane, 1-butyl-3,5-dibromoadamantane, 1-butyl-3,5-diiodoadaman Emissions, and the like.

本発明の製造方法においては、有機溶媒を使用すると、該有機溶媒がハロゲン化されたり、目的物の選択性が著しく低下するため、使用しないことが好ましい。すなわち、ハロスルホン酸は、アダマンタン類やジハロゲン化アダマンタンに対する溶解度が極めて低いのに対して、モノハロゲン化アダマンタンに対する溶解度が高いという特異な溶解性状を有している。したがって、有機溶媒を使用せず、反応剤であるハロスルホン酸を反応媒体としても利用すれば、該ハロスルホン酸が有する上記特異な溶解性状により、ジハロゲン化アダマンタンはより選択的に、高純度で得ることが可能になる。しかしながら、アダマンタンは昇華性があるため、製造法によっては塊状で存在するため、ガラス器具等に投入する際、破損する危険性がある。よって、本発明の製造方法ではハロスルホン酸が分解して生じ、しかも上述の効果が同様に期待できる濃硫酸を溶媒として使用することがより好ましい。   In the production method of the present invention, when an organic solvent is used, it is preferably not used because the organic solvent is halogenated or the selectivity of the target product is significantly reduced. That is, halosulfonic acid has a unique solubility property that its solubility in monohalogenated adamantane is high, while its solubility in adamantanes and dihalogenated adamantane is extremely low. Therefore, if an organic solvent is not used and halosulfonic acid as a reaction agent is also used as a reaction medium, the dihalogenated adamantane can be obtained more selectively and with high purity due to the above-mentioned specific solubility property of halosulfonic acid. Is possible. However, since adamantane has sublimation properties, it exists in a lump shape depending on the production method, and therefore there is a risk of breakage when it is put into a glass instrument or the like. Therefore, in the production method of the present invention, it is more preferable to use concentrated sulfuric acid as a solvent, which is generated by decomposing halosulfonic acid and can be expected to have the same effect as described above.

当該濃硫酸は市販の試薬および工業グレードのもが何等制限無く使用できる。しかしながら、ハロスルホン酸は濃硫酸中の水分と反応してハロゲン化水素を発生させるため、該硫酸の濃度は96〜100質量%のものがこのましい。   As the concentrated sulfuric acid, commercially available reagents and industrial grades can be used without any limitation. However, since halosulfonic acid reacts with water in concentrated sulfuric acid to generate hydrogen halide, the concentration of sulfuric acid is preferably 96 to 100% by mass.

本発明の製造方法における反応装置は特に制限されないが、例えば、反応系を攪拌可能なように機械的動力源に接続された撹拌翼、温度計、コンデンサー、ガス抜き管を装着したガラスライニング、ゴムライニング、フッ素樹脂ライニング、若しくはその他の耐酸性の材質の反応容器が挙げられる。   The reaction apparatus in the production method of the present invention is not particularly limited. For example, a stirring wing connected to a mechanical power source so that the reaction system can be stirred, a thermometer, a condenser, a glass lining equipped with a vent pipe, and rubber A reaction vessel made of a lining, a fluororesin lining, or other acid-resistant material can be used.

本発明の製造方法においては、反応の特性からハロゲン化水素および二酸化硫黄が発生するため、ガス抜き管の先に空トラップ、水トラップ、アルカリトラップを該順番で接続し装着するとより良い。該反応容器は、温度変化を行えるように水浴や油浴に浸された状態で使用したり、あるいはその他の温度調整手段を備えたものが好ましい。撹拌翼も特に制限されるものではなく、ファウドラー翼、半月翼、タービン翼、マックスブレンド翼、フルゾーン翼、アンカー翼などから適宜選択するとよい。また本発明の製造方法においては、実施するスケールにもよるが、撹拌翼のかわりにマグネティックスターラーを使用してもよい。この場合、スターラーピースの形状は特に制限されない。   In the production method of the present invention, hydrogen halide and sulfur dioxide are generated due to the characteristics of the reaction. Therefore, it is better to connect an empty trap, a water trap, and an alkali trap in this order at the tip of the gas vent pipe. The reaction vessel is preferably used in a state of being immersed in a water bath or an oil bath so that the temperature can be changed, or provided with other temperature adjusting means. The agitating blade is not particularly limited, and may be appropriately selected from a fiddler blade, a meniscus blade, a turbine blade, a max blend blade, a full zone blade, an anchor blade, and the like. In the production method of the present invention, a magnetic stirrer may be used in place of the stirring blade, although it depends on the scale to be used. In this case, the shape of the stirrer piece is not particularly limited.

本発明の製造方法における反応様式は、禁水反応である。このため使用する器具を十分乾燥し、あらかじめ窒素、アルゴン、ヘリウム、ドライエアー等の不活性ガスで十分置換、乾燥しておくことが好ましい。   The reaction mode in the production method of the present invention is a water-free reaction. For this reason, it is preferable to sufficiently dry the instrument to be used, and to sufficiently replace and dry it in advance with an inert gas such as nitrogen, argon, helium or dry air.

本発明においては、原料のアダマンタン類とハロスルホン酸を接触させる際のその添加量と時間に最大の特徴がある。すなわち、本発明の製造方法においては原料のアダマンタン類に対してハロスルホン酸を分割して加えるが、その際、原料のアダマンタン類に対して2当量以上、4当量以下の量のハロスルホン酸が加えられており、かつ17℃以上に保持されている状態が2時間以上存在するようにハロスルホン酸を加える速度を調整しなくてはならない。   In the present invention, the addition amount and time when contacting the raw material adamantanes with halosulfonic acid is the greatest feature. That is, in the production method of the present invention, halosulfonic acid is added in a divided manner to the raw material adamantane, and at this time, an amount of halosulfonic acid in an amount of 2 to 4 equivalents is added to the raw material adamantane. And the rate at which the halosulfonic acid is added must be adjusted so that the state of being maintained at 17 ° C. or higher exists for 2 hours or longer.

なお、以下では、加えられたハロスルホン酸の量が2当量までを第1工程、ハロスルホン酸の量が2〜4当量であり、17℃以上で2時間以上保持されている工程を第2工程、4当量を超えた以降は第3工程と称す。また、本発明において、ハロスルホン酸を分割して加えるとは、上記のような複数の工程に分けて加えられることを意味し、必ずしも物理的に分割されている必要はなく、上記各工程を経るように細流として少量ずつを連続的に加える方法で加えても良い。   In the following, the amount of added halosulfonic acid is up to 2 equivalents in the first step, the amount of halosulfonic acid is 2 to 4 equivalents, and the step that is maintained at 17 ° C. or higher for 2 hours or more is the second step, After exceeding 4 equivalents, it is referred to as the third step. In addition, in the present invention, adding halosulfonic acid in a divided manner means that the halosulfonic acid is added in a plurality of steps as described above, and does not necessarily have to be physically divided, and passes through the above steps. Thus, it may be added by a method of adding small portions continuously as a trickle.

本発明の製造方法において、上記第1工程、即ち、原料のアダマンタン類に対して2当量未満のハロスルホン酸を加える工程におけるその方法は特に制限されるものではないが、一般的には、前記したような反応装置に、原料のアダマンタン類(又はその硫酸等の溶液あるいは懸濁液)を入れておき、そこへハロスルホン酸を一度に、あるいは滴下等により分割して加えればよい。このときの温度は、特に制限されるものではないが、原料のアダマンタン類が昇華することを防止するために、50℃以下、好ましくは40℃以下とすることが好ましい。他方、より低温にしても得に利点はないため、一般的には室温以上で行うことが好ましい。   In the production method of the present invention, the method in the first step, that is, the step of adding less than 2 equivalents of halosulfonic acid to the raw material adamantanes is not particularly limited. A raw material adamantane (or a solution or suspension of sulfuric acid or the like) is put in such a reactor, and halosulfonic acid may be added to the reactor at once or by dropping or the like. The temperature at this time is not particularly limited, but is preferably 50 ° C. or lower, and preferably 40 ° C. or lower, in order to prevent sublimation of the raw material adamantanes. On the other hand, since there is no advantage in obtaining even lower temperatures, it is generally preferable to carry out at room temperature or higher.

また、4当量以下であれば、2当量以上のハロスルホン酸を一度に加えてもよい。但し、この場合には、2当量以上を加えた時点で反応系が17℃以上であれば、その時点以降は次に述べる第2工程に該当するものであるが、一般的にはこのような量を一度に加える際に要する時間は数秒〜数十秒程度であり無視しうる程度である。   Moreover, if it is 4 equivalents or less, you may add 2 equivalents or more of halosulfonic acids at once. However, in this case, if the reaction system is 17 ° C. or higher when 2 equivalents or more are added, it corresponds to the second step described below after that point. The time required to add the amount at once is several seconds to several tens of seconds and can be ignored.

本発明の製造方法においては、原料のアダマンタン類に対して2当量以上、4当量以下の量のハロスルホン酸が加えられており、かつ17℃以上に保持されている状態が2時間以上存在する第2工程が極めて重要である。   In the production method of the present invention, a halosulfonic acid in an amount of 2 equivalents or more and 4 equivalents or less is added to the raw material adamantanes, and a state in which the halosulfonic acid is maintained at 17 ° C. or more exists for 2 hours or more. Two steps are extremely important.

この工程が、17℃未満であったり、2時間未満であったりすると、続く第3工程において反応が暴走することがある。即ち、原料のアダマンタン類に対して2当量以上、4当量以下の量のハロスルホン酸が加えられた状態でアダマンタン類のモノハロゲン化が進行するが、温度が17℃未満ではこのモノハロゲン化反応がほとんど進行せず、また、2時間未満でも、反応の暴走を完全に防止できるほど反応が進行しない。さらに、ハロスルホン酸が2当量未満では、やはりモノハロゲン化が進行せず、4当量より多いとジハロゲン化も同時に進行するためやはり反応が暴走する可能性が高い。   If this step is less than 17 ° C. or less than 2 hours, the reaction may run away in the subsequent third step. That is, the monohalogenation of adamantane proceeds in a state where 2 to 4 equivalents of halosulfonic acid is added to the raw material adamantane. The reaction hardly progresses, and even in less than 2 hours, the reaction does not proceed to such an extent that the runaway reaction can be completely prevented. Further, if the halosulfonic acid is less than 2 equivalents, the monohalogenation does not proceed, and if it is more than 4 equivalents, the dihalogenation also proceeds simultaneously.

このときの上限温度は特に限定されないが、あまり高いとアダマンタン類の昇華が生じるため50℃以下で行うことが好ましく、40℃以下がより好ましい。反応の暴走を防ぎ、かつ効率的にモノハロゲン化反応を進行させるためには、20〜40℃の範囲で第2工程を行うことが好ましい。   The upper limit temperature at this time is not particularly limited, but if it is too high, sublimation of adamantane occurs, so that it is preferably performed at 50 ° C. or less, more preferably 40 ° C. or less. In order to prevent runaway reaction and to efficiently proceed the monohalogenation reaction, it is preferable to perform the second step in the range of 20 to 40 ° C.

第2工程は、少なくとも2時間以上であれば良く、他は特に制限されるものではないが、あまり長時間行ってもその効果は頭打ちになるため、20時間以下、より好ましくは15時間以下にすると良い。より確実に反応の暴走を防止し、かつ無駄な反応時間をなくすためには、第2工程を2〜20時間、より好ましくは2.5〜15時間とすればよい。   The second step may be at least 2 hours or more, and the others are not particularly limited. However, the effect reaches a peak even if it is performed for a long time, so it is 20 hours or less, more preferably 15 hours or less. Good. In order to prevent reaction runaway more reliably and eliminate unnecessary reaction time, the second step may be performed for 2 to 20 hours, more preferably 2.5 to 15 hours.

なおこの第2工程においては、原料のアダマンタン類に対して2当量以上、4当量以下の量のハロスルホン酸が加えられた状態にあっても、温度が17℃未満である時間は、上記の時間に算入しない。即ち、例えば、2当量以上、4当量以下の量のハロスルホン酸が加えられた状態が3時間あったとしても、そのうち、1.5時間が17℃未満に保持されていれば、このときの「原料のアダマンタン類に対して2当量以上、4当量以下の量のハロスルホン酸が加えられており、かつ17℃以上に保持されている状態」は1.5(3−1.5)時間である。   In this second step, even when 2 to 4 equivalents of halosulfonic acid is added to the raw material adamantane, the temperature is less than 17 ° C. Not counted. That is, for example, even when there is a state in which an amount of 2 equivalents or more and 4 equivalents or less of halosulfonic acid has been added for 3 hours, if 1.5 hours is maintained below 17 ° C., “ “A state where 2 to 4 equivalents of halosulfonic acid is added to the raw material adamantane and maintained at 17 ° C. or higher” is 1.5 (3-1.5) hours. .

第2工程において、ハロスルホン酸を加える方法は特に限定されず、前述したように、第1工程における2当量未満のハロスルホン酸を加えるのと一緒に一度に加え、その後、ハロスルホン酸を加えることなく、17℃以上で2時間保持しても良いし、2当量のハロスルホン酸を加えた後、滴下等により何度かに分割して4当量以下の量まで徐々に加えてもよく、また、17℃以上で2時間以上保持した後、4当量若しくはそれ以上の量になるように加えても良い(但し、4当量を超えた時点からは第3工程に該当する)。   In the second step, the method of adding the halosulfonic acid is not particularly limited, and as described above, it is added at the same time as adding less than 2 equivalents of the halosulfonic acid in the first step, and then, without adding the halosulfonic acid, You may hold | maintain at 17 degreeC or more for 2 hours, After adding 2 equivalent of halosulfonic acid, you may divide | segment several times by dripping etc. and add gradually to the quantity of 4 equivalent or less, and 17 degreeC After holding for 2 hours or more as described above, it may be added so that the amount becomes 4 equivalents or more (however, it corresponds to the third step from the time when it exceeds 4 equivalents).

確実に反応の暴走を防止し、またハロスルホン酸を加える手間をなるべく減少させるためには、第1工程におけるハロスルホン酸の添加と一緒に2.5〜3.5当量となる量のハロスルホン酸を加え、ついで、17℃以上の温度で2時間以上保持し、その後、全ハロスルホン酸の添加量が5〜15当量となるように残りのハロスルホン酸を一度に、あるいは滴下等により分割して加える方法が好ましい。   In order to surely prevent runaway reaction and to reduce the labor of adding halosulfonic acid as much as possible, an amount of halosulfonic acid of 2.5 to 3.5 equivalents is added together with the addition of halosulfonic acid in the first step. Next, a method of holding at a temperature of 17 ° C. or more for 2 hours or more and then adding the remaining halosulfonic acid at a time or by adding dropwise, etc. so that the total amount of halosulfonic acid is 5 to 15 equivalents. preferable.

上記のように、原料のアダマンタン類に対して2当量以上、4当量以下の量のハロスルホン酸が加えられており、かつ17℃以上に保持されている状態を2時間以上経過させた後、残部のハロスルホン酸を加えて、ハロスルホン酸の全添加量を5〜15当量となるようにする。このとき、加えるハロスルホン酸の全添加量が15当量を超えると、トリハロゲン化アダマンタン等の高次ハロゲン化体が多くなり、他方、5当量に満たないと、モノハロゲン化体の割合が多くなりいずれの場合もジハロゲン化アダマンタン類の収率が充分なものとならない。   As described above, the halosulfonic acid in an amount of 2 equivalents or more and 4 equivalents or less is added to the raw material adamantanes, and after being kept at 17 ° C. or more for 2 hours or more, the remainder Of halosulfonic acid is added so that the total addition amount of halosulfonic acid is 5 to 15 equivalents. At this time, if the total addition amount of halosulfonic acid to be added exceeds 15 equivalents, higher-order halogenated substances such as trihalogenated adamantane increase, while if less than 5 equivalents, the ratio of monohalogenated substances increases. In either case, the yield of dihalogenated adamantane is not sufficient.

この第3工程における反応温度は特に限定されるものではないが、温度が低すぎるとジクロロ化反応が遅くなりすぎて反応に極めて長時間かかり、他方、高すぎるとアダマンタン類の昇華が起きたり、好ましくない副反応が起きたりするため、17〜70℃で行うことが好ましく、20〜50℃で行うことがより好ましい。反応時間としては、反応温度にもよるが、一般的には1〜300時間であり、好ましくは3〜50時間である。   The reaction temperature in this third step is not particularly limited. However, if the temperature is too low, the dichloronation reaction becomes too slow and the reaction takes a very long time. On the other hand, if the temperature is too high, sublimation of adamantane occurs. Since an undesirable side reaction occurs, it is preferably performed at 17 to 70 ° C, more preferably 20 to 50 ° C. Although it depends on the reaction temperature, the reaction time is generally 1 to 300 hours, preferably 3 to 50 hours.

また本発明の製造方法における反応圧力は、いずれの工程においても加圧下、減圧下、大気圧下のいずれでも行うことができる。   Further, the reaction pressure in the production method of the present invention can be carried out under pressure, reduced pressure, or atmospheric pressure in any step.

本発明における反応系の状態変化を説明すると、アダマンタン類とハロスルホン酸を仕込むと、反応液は当初、懸濁状態であるが、第一工程後、第2工程中にモノハロゲン化アダマンタンの生成に伴い、反応液は透明な均一系に変化する。さらに、第3工程ではモノハロゲン化に引き続きジハロゲン化が進行し、ジハロゲン化アダマンタン類が析出する。   The change in the state of the reaction system in the present invention will be explained. When adamantanes and halosulfonic acid are charged, the reaction solution is initially in a suspended state, but after the first step, a monohalogenated adamantane is produced during the second step. Accompanying this, the reaction solution changes to a transparent homogeneous system. Further, in the third step, dihalogenation proceeds following monohalogenation, and dihalogenated adamantane is precipitated.

この様にして得られた、ジハロゲン化アダマンタン類の後処理方法としては、ハロスルホン酸を用いたハロゲン化における公知の技術が何等制限無く使用できる。例えば、反応終了後、水を加え、過剰に残存するハロスルホン酸をハロゲン化水素と濃硫酸に分解させる。該操作時には、発熱を伴うため30℃以下で行うことが好ましい。   As a post-treatment method of the dihalogenated adamantanes thus obtained, a known technique in halogenation using halosulfonic acid can be used without any limitation. For example, after completion of the reaction, water is added to decompose excess halosulfonic acid into hydrogen halide and concentrated sulfuric acid. The operation is preferably performed at 30 ° C. or lower because it generates heat.

次いで、以下に示すような有機溶媒で目的物を抽出する。例えば該有機溶媒として、塩化メチレン、臭化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン、1,2−ジブロモエタン等のハロゲン化脂肪族炭化水素類、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、o−キシレン、p−キシレン、m−キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素類、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、m−ジクロロベンゼン、p−ジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素類、酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸t−ブチル等のエステル類、アセトニトリル等の二トリル類、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のケトン類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、t−ブチルメチルエーテル、ジメチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、s−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、n−アミルアルコール、s−アミルアルコール、t−アミルアルコール、シクロヘキサノール等のアルコール類が挙げられる。該有機溶媒の使用量は、特に制限されるものではないが、反応物を十分に溶解し、かつ釜収率を著しく低下させないため、アダマンタン類の重量に対して1倍量〜100倍量の中から反応系に応じて適宜選択すると良い。   Next, the target product is extracted with an organic solvent as shown below. Examples of the organic solvent include halogenated aliphatic hydrocarbons such as methylene chloride, methylene bromide, chloroform, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, 1,2-dibromoethane, hexane, cyclohexane, heptane, octane and the like. Aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons such as benzene, o-xylene, p-xylene, m-xylene, toluene, halogenated aroma such as chlorobenzene, o-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, p-dichlorobenzene Group hydrocarbons, ethyl acetate, methyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, t-butyl acetate, nitriles such as acetonitrile, acetone, methyl ethyl ketone, ketones such as methyl isobutyl ketone, diethyl ether, tetrahydrofuran, t-butyl methyl ether, dimethyl Ethers such as ether and dioxane, alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, s-butyl alcohol, t-butyl alcohol, n-amyl alcohol, s-amyl alcohol, t-amyl alcohol and cyclohexanol Kind. The amount of the organic solvent used is not particularly limited. However, the amount of the organic solvent is 1 to 100 times the weight of the adamantane because the reactant is sufficiently dissolved and the yield of the kettle is not significantly reduced. It is good to select suitably according to the reaction system from the inside.

さらに、0.1〜10Nの水酸化ナトリウム水溶液、次いで0.1〜20質量%硫酸ナトリウム水溶液で洗浄後、有機溶媒を留去して、目的物を単離する。該単離操作は、そのまま乾固してもよく、再結晶しても良く、晶析、あるいは再沈により単離しても良い。この、単離操作は公知の技術が何等制限無く使用できる。例えば、デカンテーション、加圧ろ過、減圧濾過、遠心分離ろ過があげられる。   Further, after washing with a 0.1 to 10N aqueous sodium hydroxide solution and then with a 0.1 to 20% by mass aqueous sodium sulfate solution, the organic solvent is distilled off to isolate the desired product. The isolation operation may be carried out as it is, may be recrystallized, or may be isolated by crystallization or reprecipitation. For this isolation operation, a known technique can be used without any limitation. Examples include decantation, pressure filtration, vacuum filtration, and centrifugal filtration.

この様にして得られた、ジハロゲン化アダマンタン類は公知の方法で乾燥することができる。例えば、減圧乾燥、凍結乾燥、風乾、温風乾燥、調湿乾燥等を低温、室温、高温で行うことができる。   The dihalogenated adamantane thus obtained can be dried by a known method. For example, vacuum drying, freeze drying, air drying, warm air drying, humidity drying and the like can be performed at low temperature, room temperature, and high temperature.

このような方法で得られたジハロゲン化アダマンタン類は、加水分解等によりアダマンタンジオールとし、また、アンモノリシス等によりジアミノアダマンタン類とすることで、耐熱性高分子等の機能性材料やレジスト等の電子材料などの原料として有効に使用することができる。   The dihalogenated adamantanes obtained by such a method are converted to adamantanediol by hydrolysis or the like, and diaminoadamantanes by ammonolysis or the like, so that functional materials such as heat-resistant polymers and electronic materials such as resists are obtained. It can be used effectively as a raw material.

以下、実施例をあげて本発明をさらに詳細に述べるが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is described still in detail, this invention is not restrict | limited at all by these Examples.

実施例1
98質量%濃硫酸100g、アダマンタン50g(0.37mol)を1000mlの三つ口フラスコに入れ、窒素ガスを通じて乾燥させた。次に、T字管につなぎ換えて窒素をフローしたまま、温度を30℃に調整し、クロロスルホン酸129g(1.11mol、3当量)を45分(15分/当量)かけて滴下した。滴下終了後、温度を30℃に維持したまま3時間攪拌するとわずかに固体は残るものの、ほとんど均一透明に変化した。その後、クロロスルホン酸129g(1.11mol、3当量)を35℃で45分(15分/当量)かけて滴下し、10時間攪拌後、攪拌を停止した。この反応における工程2は計3時間30分であり、反応液はわずかに発泡が観測される程度であった。反応後、反応液を10℃以下に冷却し、水100gを滴下した。さらに、塩化メチレン200gを加え、目的物を抽出し、5N−水酸化ナトリウム水溶液100g、20%硫酸ナトリウム水溶液200gで洗浄後、塩化メチレンを留去した。1,3−ジクロロアダマンタンを収量70g、収率93%、GC純度94%で得た。
Example 1
100 g of 98 mass% concentrated sulfuric acid and 50 g (0.37 mol) of adamantane were placed in a 1000 ml three-necked flask and dried through nitrogen gas. Next, the temperature was adjusted to 30 ° C. while the nitrogen was flowing by switching to a T-tube, and 129 g (1.11 mol, 3 equivalents) of chlorosulfonic acid was added dropwise over 45 minutes (15 minutes / equivalent). After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 3 hours while maintaining the temperature at 30 ° C. Thereafter, 129 g (1.11 mol, 3 equivalents) of chlorosulfonic acid was added dropwise at 35 ° C. over 45 minutes (15 minutes / equivalent), and the stirring was stopped after stirring for 10 hours. Step 2 in this reaction was a total of 3 hours and 30 minutes, and only a slight foaming was observed in the reaction solution. After the reaction, the reaction solution was cooled to 10 ° C. or less, and 100 g of water was added dropwise. Further, 200 g of methylene chloride was added, the target product was extracted, washed with 100 g of 5N sodium hydroxide aqueous solution and 200 g of 20% sodium sulfate aqueous solution, and then methylene chloride was distilled off. 1,3-dichloroadamantane was obtained in a yield of 70 g, a yield of 93%, and a GC purity of 94%.

比較例1
98質量%の濃硫酸100g、アダマンタン50g(0.37mol)を1000mlの三つ口フラスコに入れ、窒素ガスを通じて乾燥させた。次に、T字管につなぎ換えて窒素をフローしたまま、温度を0℃まで冷却し、クロロスルホン酸431g(3.7mol、10当量)を150分(15分/当量)かけて滴下した。懸濁状となった反応液の温度を10℃まで上げて、モノクロロ化反応を開始させると、発泡が始まった。発泡が収まるまでそのままの温度を維持すると、2時間後溶液は透明の均一溶液となった。
Comparative Example 1
100 g of 98% by weight concentrated sulfuric acid and 50 g (0.37 mol) of adamantane were placed in a 1000 ml three-necked flask and dried through nitrogen gas. Next, the temperature was lowered to 0 ° C. while nitrogen was flowing while switching to a T-shaped tube, and 431 g (3.7 mol, 10 equivalents) of chlorosulfonic acid was added dropwise over 150 minutes (15 minutes / equivalent). When the temperature of the suspended reaction solution was raised to 10 ° C. to start the monochromation reaction, foaming started. When the temperature was maintained until foaming subsided, the solution became a transparent homogeneous solution after 2 hours.

温度を20℃まで上げ、ジクロロ化反応を開始させると反応液が徐々に界面上昇し噴出した。このため反応液の定量、分析はできなかった。   When the temperature was raised to 20 ° C. and the dichloronation reaction was started, the reaction solution gradually rose and spouted. As a result, the reaction solution could not be quantified and analyzed.

比較例2
98質量%濃硫酸100g、アダマンタン50g(0.37mol)を1000mlの三つ口フラスコに入れ、窒素ガスを通じて乾燥させた。次に、T字管につなぎ換えて窒素をフローしたまま、温度を10℃に調整し、クロロスルホン酸129g(1.11mol、3当量)を温度を維持しながら45分(15分/当量)かけて滴下した。滴下終了後も温度を10℃に維持したまま3時間攪拌した。この時、反応液は殆ど変化していない。その後、クロロスルホン酸129g(1.11mol、3当量)を10℃で45分(15分/当量)かけて滴下し、1時間後25℃に昇温すると、反応液が激しく発泡し、噴出した。このため反応液の定量、分析はできなかった。
比較例3
98質量%濃硫酸100g、アダマンタン50g(0.37mol)を100mlの三つ口フラスコに入れ、窒素ガスを通じて乾燥させた。次に、T字管につなぎ換えて窒素をフローしたまま、温度を25℃に調整し、クロロスルホン酸43g(0.37mol、1当量)を温度を維持しながら15分かけて滴下した(15分/当量)。滴下終了後も温度を25℃に維持したまま3時間攪拌した。この時、反応液はわずかにスラリー濃度が低下した。その後、クロロスルホン酸215g(1.85mol、5当量)を30℃で75分かけて滴下する(15分/当量)と反応液が激しく発泡し、噴出した。このため反応液の定量、分析はできなかった。
実施例2
98質量%濃硫酸100g、アダマンタン50g(0.37mol)を1000mlの三つ口フラスコに入れ、窒素ガスを通じて乾燥させた。次に、T字管につなぎ換えて窒素をフローしたまま、温度を20℃に調整し、クロロスルホン酸129g(1.11mol、3当量)を90分かけて滴下した(30分/当量)。滴下終了後、温度を30℃に上昇させて1時間攪拌するとわずかに固体は残るものの、均一溶媒に変化した。その後、クロロスルホン酸172g(1.48mol、4当量)を35℃で2時間かけて滴下し(30分/当量)、5時間反応した。この反応における工程2は計2時間であり、反応液はわずかに発泡が観測される程度であった。反応後、反応液を10℃以下に冷却し、水100gを滴下した。さらに、塩化メチレン200gを加え、目的物を抽出し、5N−水酸化ナトリウム水溶液100g、20%硫酸ナトリウム水溶液200gで洗浄後、塩化メチレンを留去した。1,3−ジクロロアダマンタンを収量70g、収率93%、GC純度95%で得た。
Comparative Example 2
100 g of 98 mass% concentrated sulfuric acid and 50 g (0.37 mol) of adamantane were placed in a 1000 ml three-necked flask and dried through nitrogen gas. Next, the temperature was adjusted to 10 ° C. while the nitrogen flow was performed by switching to a T-tube, and 129 g (1.11 mol, 3 equivalents) of chlorosulfonic acid was maintained for 45 minutes (15 minutes / equivalent). It was dripped over. After completion of dropping, the mixture was stirred for 3 hours while maintaining the temperature at 10 ° C. At this time, the reaction solution has hardly changed. Thereafter, 129 g (1.11 mol, 3 equivalents) of chlorosulfonic acid was added dropwise at 10 ° C. over 45 minutes (15 minutes / equivalent), and after 1 hour, when the temperature was raised to 25 ° C., the reaction solution was vigorously foamed and ejected. . As a result, the reaction solution could not be quantified and analyzed.
Comparative Example 3
100 g of 98 mass% concentrated sulfuric acid and 50 g (0.37 mol) of adamantane were placed in a 100 ml three-necked flask and dried through nitrogen gas. Next, the temperature was adjusted to 25 ° C. while flowing nitrogen by switching to a T-tube, and 43 g (0.37 mol, 1 equivalent) of chlorosulfonic acid was added dropwise over 15 minutes while maintaining the temperature (15 Min / equivalent). After completion of dropping, the mixture was stirred for 3 hours while maintaining the temperature at 25 ° C. At this time, the slurry concentration slightly decreased in the reaction solution. Thereafter, when 215 g (1.85 mol, 5 equivalents) of chlorosulfonic acid was added dropwise at 30 ° C. over 75 minutes (15 minutes / equivalent), the reaction solution was vigorously foamed and ejected. As a result, the reaction solution could not be quantified and analyzed.
Example 2
100 g of 98 mass% concentrated sulfuric acid and 50 g (0.37 mol) of adamantane were placed in a 1000 ml three-necked flask and dried through nitrogen gas. Next, the temperature was adjusted to 20 ° C. while the flow was changed to a T-tube and nitrogen was flowing, and 129 g (1.11 mol, 3 equivalents) of chlorosulfonic acid was added dropwise over 30 minutes (30 minutes / equivalent). After completion of the dropwise addition, the temperature was raised to 30 ° C. and the mixture was stirred for 1 hour. Thereafter, 172 g (1.48 mol, 4 equivalents) of chlorosulfonic acid was added dropwise at 35 ° C. over 2 hours (30 minutes / equivalent), and reacted for 5 hours. Step 2 in this reaction was 2 hours in total, and the foaming of the reaction solution was only slightly observed. After the reaction, the reaction solution was cooled to 10 ° C. or less, and 100 g of water was added dropwise. Further, 200 g of methylene chloride was added, the target product was extracted, washed with 100 g of 5N sodium hydroxide aqueous solution and 200 g of 20% sodium sulfate aqueous solution, and then methylene chloride was distilled off. 1,3-dichloroadamantane was obtained in a yield of 70 g, a yield of 93%, and a GC purity of 95%.

比較例4
実施例2において一回目のクロロスルホン酸量を258g(2.22mol、6当量)にした以外は、実施例2に従った。一回目のクロロスルホン酸を滴下し終わって、10分後に、反応液が激しく発泡し、噴出した。このため反応液の定量、分析はできなかった。
Comparative Example 4
Example 2 was followed except that the amount of chlorosulfonic acid in the first round was changed to 258 g (2.22 mol, 6 equivalents). Ten minutes after the completion of the first addition of chlorosulfonic acid, the reaction solution was vigorously foamed and ejected. As a result, the reaction solution could not be quantified and analyzed.

比較例5
実施例2において二回目で加えたクロロスルホン酸の量を645g(5.5mol、15当量。計18当量)にした以外は、実施例2に従った。1,3−ジクロロアダマンタンを収量70g、収率93%、GC純度75%で得た。GC純度が低い原因はトリクロロ体が20%副生したためである。
Comparative Example 5
Example 2 was followed except that the amount of chlorosulfonic acid added in the second time in Example 2 was changed to 645 g (5.5 mol, 15 equivalents, total 18 equivalents). 1,3-dichloroadamantane was obtained in a yield of 70 g, a yield of 93%, and a GC purity of 75%. The reason why the GC purity is low is that the trichloro form was by-produced by 20%.

実施例3
98質量%濃硫酸100g、アダマンタン50g(0.37mol)を1000mlの三つ口フラスコに入れ、窒素ガスを通じて乾燥させた。次に、T字管につなぎ換えて窒素をフローしたまま、温度を30℃に調整し、クロロスルホン酸172g(1.48mol、4当量)を一度に添加した。添加後、温度を30℃に維持したまま4時間攪拌するとわずかに固体は残るものの、ほとんど均一透明に変化した。その後、温度を40℃に上げると同時にクロロスルホン酸129g(1.11mol、3当量)を一度に加え、20時間攪拌後、攪拌を停止した。この反応における工程2は4時間であり、反応液はわずかに発泡が観測される程度であった。反応後、反応液を10℃以下に冷却し、水100gを滴下した。さらに、塩化メチレン200gを加え、目的物を抽出し、5N−水酸化ナトリウム水溶液100g、20%硫酸ナトリウム水溶液200gで洗浄後、塩化メチレンを留去した。1,3−ジクロロアダマンタンを収量70g、収率93%、GC純度95%で得た。
Example 3
100 g of 98 mass% concentrated sulfuric acid and 50 g (0.37 mol) of adamantane were placed in a 1000 ml three-necked flask and dried through nitrogen gas. Next, the temperature was adjusted to 30 ° C. while nitrogen was flowing while switching to a T-shaped tube, and 172 g (1.48 mol, 4 equivalents) of chlorosulfonic acid was added at once. After the addition, when the mixture was stirred for 4 hours while maintaining the temperature at 30 ° C., a slight solid remained, but it turned almost uniform and transparent. Thereafter, the temperature was raised to 40 ° C. and 129 g (1.11 mol, 3 equivalents) of chlorosulfonic acid was added all at once, and stirring was stopped after stirring for 20 hours. Step 2 in this reaction was 4 hours, and the foaming of the reaction solution was only slightly observed. After the reaction, the reaction solution was cooled to 10 ° C. or less, and 100 g of water was added dropwise. Further, 200 g of methylene chloride was added, the target product was extracted, washed with 100 g of 5N sodium hydroxide aqueous solution and 200 g of 20% sodium sulfate aqueous solution, and then methylene chloride was distilled off. 1,3-dichloroadamantane was obtained in a yield of 70 g, a yield of 93%, and a GC purity of 95%.

これら各実施例、比較例における反応時間と、反応系に加えられたハロスルホン酸の量(原料アダマンタン類に対する当量)を示す図を、図1〜図7として示した(但し、基本的に6時間目以降は省略)。これらの図から理解されるように、反応の暴走を防止するためには「原料のアダマンタン類に対して2当量以上、4当量以下の量のハロスルホン酸が加えられており、かつ17℃以上に保持されている状態」が少なくとも2時間はあるよう、反応温度とハロスルホン酸の添加量とを調製することが必要である。   The figures showing the reaction times in these Examples and Comparative Examples and the amount of halosulfonic acid added to the reaction system (equivalent to the raw material adamantanes) are shown as FIGS. 1 to 7 (however, basically 6 hours). Omitted after eye). As can be seen from these figures, in order to prevent runaway of the reaction, “a halosulfonic acid in an amount of 2 equivalents or more and 4 equivalents or less is added to the raw material adamantane, and the reaction temperature is 17 ° C. or more. It is necessary to adjust the reaction temperature and the amount of halosulfonic acid added so that the "held state" is at least 2 hours.

実施例1における反応時間と反応系に加えられたハロスルホン酸の量を示す図。The figure which shows the quantity of the halosulfonic acid added to reaction time and the reaction system in Example 1. FIG. 実施例2における反応時間と反応系に加えられたハロスルホン酸の量を示す図。The figure which shows the quantity of the halosulfonic acid added to the reaction time in Example 2, and the reaction system. 実施例3における反応時間と反応系に加えられたハロスルホン酸の量を示す図。The figure which shows the quantity of the halosulfonic acid added to the reaction time in Example 3, and the reaction system. 比較例1における反応時間と反応系に加えられたハロスルホン酸の量を示す図。The figure which shows the quantity of the halosulfonic acid added to the reaction time and reaction system in the comparative example 1. 比較例2における反応時間と反応系に加えられたハロスルホン酸の量を示す図。The figure which shows the quantity of the halosulfonic acid added to the reaction time and reaction system in the comparative example 2. 比較例3における反応時間と反応系に加えられたハロスルホン酸の量を示す図。The figure which shows the quantity of the halosulfonic acid added to the reaction time and reaction system in the comparative example 3. 比較例4における反応時間と反応系に加えられたハロスルホン酸の量を示す図。The figure which shows the quantity of the halosulfonic acid added to the reaction time and reaction system in the comparative example 4.

Claims (3)

1位がアルキル基で置換されていても良いアダマンタン類と、該アダマンタン類に対して5〜15当量のハロスルホン酸を反応させてジハロゲン化アダマンタン類を製造する方法であって、反応液中に、原料のアダマンタン類に対して2当量以上、4当量以下の量のハロスルホン酸が加えられており、かつ17℃以上に保持されている状態が2時間以上存在するようにハロスルホン酸を分割して加えることを特徴とする、ジハロゲン化アダマンタン類の製造方法。 A method of producing a dihalogenated adamantane by reacting an adamantane optionally substituted with an alkyl group at the 1-position with 5 to 15 equivalents of a halosulfonic acid to the adamantane, 2 to 4 equivalents of halosulfonic acid is added to the raw material adamantane, and the halosulfonic acid is added in portions so that a state of being maintained at 17 ° C. or more exists for 2 hours or more. A process for producing dihalogenated adamantanes, characterized in that 反応を、有機溶媒の非存在下に行う請求項1の製造方法。 The process according to claim 1, wherein the reaction is carried out in the absence of an organic solvent. 反応を、濃硫酸を溶媒として行う請求項1または2の製造方法。
The process according to claim 1 or 2, wherein the reaction is carried out using concentrated sulfuric acid as a solvent.
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