JP2008120692A - Manufacturing method of epoxy compound bearing halosulfonyl group - Google Patents

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靖 佐藤
Takahiro Mizushima
隆博 水島
Toru Nakai
徹 中井
Keizo Inoue
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for safely and industrially efficiently manufacturing in a high yield an epoxy compound bearing a halosulfonyl group from an unsaturated compound bearing a halosulfonyl group (sulfohalide group). <P>SOLUTION: The manufacturing method of the epoxy compound bearing a halosulfonyl group comprises oxidizing an unsaturated compound bearing a halosulfonyl group represented by formula (1) with an oxidizing agent to give the epoxy compound bearing a halosulfonyl group represented by formula (2), where the method comprises a step for subjecting the oxidizing agent remaining after oxidation of the unsaturated compound bearing a halosulfonyl compound with the oxidizing agent to a reduction treatment under a condition of pH of 9 or lower. In formula (1), A is an optionally substituted alkylene group or a bivalent group consisting of a plurality of optionally substituted alkylene groups each bonded via a linking group; R<SP>1</SP>-R<SP>3</SP>are each a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group; and X is a halogen atom. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ハロスルホニル基を有するエポキシ化合物の製造法、より詳細にはハロスルホニル基を有する不飽和化合物を酸化剤により酸化してハロスルホニル基を有するエポキシ化合物を製造する方法に関する。ハロスルホニル基を有するエポキシ化合物は、医薬、農薬等の精密化学品の中間原料、機能性高分子のモノマーを得るための中間原料等として有用である。   The present invention relates to a method for producing an epoxy compound having a halosulfonyl group, and more particularly to a method for producing an epoxy compound having a halosulfonyl group by oxidizing an unsaturated compound having a halosulfonyl group with an oxidizing agent. Epoxy compounds having a halosulfonyl group are useful as intermediate raw materials for fine chemicals such as pharmaceuticals and agricultural chemicals, intermediate raw materials for obtaining functional polymer monomers, and the like.

ハロスルホニル基を有するエポキシ化合物の製造法として、ハロスルホニル基を有する不飽和化合物を酸化剤により酸化する方法が知られている。例えば、特開2005−314388号公報には、アルケンスルホン酸フルオリドに過剰量のメタクロロ過安息香酸を反応させて対応するフルオロスルホニル基を有するエポキシ化合物を得る方法が開示されている(実施例)。また、特開2006−104110号公報には、2−アリロキシエタンスルホン酸フルオリドに過剰量の過酸化水素を反応させて対応するフルオロスルホニル基を有するエポキシ化合物を製造する方法が開示されている(実施例)。   As a method for producing an epoxy compound having a halosulfonyl group, a method of oxidizing an unsaturated compound having a halosulfonyl group with an oxidizing agent is known. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-314388 discloses a method of obtaining an epoxy compound having a corresponding fluorosulfonyl group by reacting an alkenesulfonic acid fluoride with an excessive amount of metachloroperbenzoic acid (Example). Japanese Patent Laid-Open No. 2006-104110 discloses a method for producing an epoxy compound having a corresponding fluorosulfonyl group by reacting 2-allyloxyethanesulfonic acid fluoride with an excessive amount of hydrogen peroxide ( Example).

特開2005−314388号公報JP 2005-314388 A 特開2006−104110号公報JP 2006-104110 A

上記の方法では過剰量の酸化剤を炭素−炭素二重結合のエポキシ化に用いているが、反応後に残存する過剰の酸化剤の処理法については何らの記載がない。工業的規模でハロスルホニル基を有するエポキシ化合物を製造する場合には、未反応の酸化剤が残存していると危険性を伴うだけでなく、後の精製工程を煩雑化させたり、目的化合物の利用時に好ましくない副反応を起こすおそれがあるため、反応終了後に還元処理を施して不活性化する必要がある。しかし、本発明者らの検討によると、この未反応の酸化剤を例えば亜硫酸ナトリウムを用いて還元処理すると、目的物であるハロスルホニル基を有するエポキシ化合物が分解し、高い収率で目的化合物が得られない。   In the above method, an excessive amount of oxidant is used for the epoxidation of the carbon-carbon double bond, but there is no description of a method for treating the excess oxidant remaining after the reaction. When producing an epoxy compound having a halosulfonyl group on an industrial scale, the presence of unreacted oxidant is not only dangerous, but also complicates the subsequent purification process, Since an undesirable side reaction may occur at the time of use, it is necessary to inactivate by performing a reduction treatment after the completion of the reaction. However, according to the study by the present inventors, when this unreacted oxidant is reduced using, for example, sodium sulfite, an epoxy compound having a halosulfonyl group as a target product is decomposed, and the target compound is obtained in a high yield. I can't get it.

従って、本発明の目的は、ハロスルホニル基(スルホハライド基)を有する不飽和化合物から、ハロスルホニル基を有するエポキシ化合物を安全に且つ高い収率で工業的に効率よく製造する方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for industrially and efficiently producing an epoxy compound having a halosulfonyl group in a safe and high yield from an unsaturated compound having a halosulfonyl group (sulfohalide group). It is in.

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、ハロスルホニル基を有する不飽和化合物を酸化剤により酸化した後、残存する酸化剤をpH9以下の条件で還元処理すると、生成したハロスルホニル基を有するエポキシ化合物が分解することなく過剰の酸化剤を速やかに不活性化できることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have oxidized an unsaturated compound having a halosulfonyl group with an oxidant, and then reduced the remaining oxidant under a condition of pH 9 or less to produce a generated halo. The present inventors have found that an excess of an oxidizing agent can be quickly deactivated without decomposing an epoxy compound having a sulfonyl group.

すなわち、本発明は、下記式(1)

Figure 2008120692
(式中、Aは、置換基を有していてもよいアルキレン基、又は置換基を有していてもよいアルキレン基の複数個がそれぞれ連結基を介して結合した2価の基を示す。R1、R2、R3は、同一又は異なって、水素原子、又は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。A、R1、R2及びR3のうち少なくとも2つの基は互いに結合して隣接する1又は2個の炭素原子とともに環を形成していてもよい。Xはハロゲン原子を示す)
で表されるハロスルホニル基を有する不飽和化合物を酸化剤により酸化して、下記式(2)
Figure 2008120692
(式中、A、R1、R2、R3、Xは前記に同じ)
で表されるハロスルホニル基を有するエポキシ化合物を製造する方法であって、前記ハロスルホニル基を有する不飽和化合物を酸化剤により酸化した後、残存する酸化剤をpH9以下の条件で還元処理する工程を含むハロスルホニル基を有するエポキシ化合物の製造法を提供する。 That is, the present invention provides the following formula (1):
Figure 2008120692
(In the formula, A represents a divalent group in which an alkylene group which may have a substituent or a plurality of alkylene groups which may have a substituent are bonded via a linking group, respectively. R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group, and at least two groups of A, R 1 , R 2 and R 3 are And may be bonded to each other to form a ring with adjacent 1 or 2 carbon atoms, X represents a halogen atom)
An unsaturated compound having a halosulfonyl group represented by formula (2) is oxidized with an oxidizing agent, and the following formula (2):
Figure 2008120692
(In the formula, A, R 1 , R 2 , R 3 and X are the same as above)
A process for producing an epoxy compound having a halosulfonyl group represented by the formula: wherein the unsaturated compound having a halosulfonyl group is oxidized with an oxidizing agent, and then the remaining oxidizing agent is reduced under a condition of pH 9 or less. A process for producing an epoxy compound having a halosulfonyl group containing

還元処理に用いる還元剤としては、水溶性で且つ5重量%水溶液が酸性を呈する還元剤が好ましい。本発明は、式(1)中のXがフッ素原子である場合に特に有用である。   As the reducing agent used for the reduction treatment, a reducing agent that is water-soluble and in which a 5% by weight aqueous solution exhibits acidity is preferable. The present invention is particularly useful when X in formula (1) is a fluorine atom.

本発明によれば、生成したハロスルホニル基を有するエポキシ化合物が分解することなく過剰の酸化剤を速やかに不活性化できるので、ハロスルホニル基を有する不飽和化合物から対応するハロスルホニル基を有するエポキシ化合物を安全に且つ高い収率で工業的に効率よく製造することができる。   According to the present invention, an epoxy compound having a corresponding halosulfonyl group can be obtained from an unsaturated compound having a halosulfonyl group because an excess oxidizing agent can be quickly deactivated without decomposing the generated epoxy compound having a halosulfonyl group. The compound can be produced safely and efficiently in a high yield industrially.

本発明では、前記式(1)で表されるハロスルホニル基を有する不飽和化合物を酸化剤により酸化して、下記式(2)で表されるハロスルホニル基を有するエポキシ化合物を製造する。式(1)中、Aは、置換基を有していてもよいアルキレン基、又は置換基を有していてもよいアルキレン基の複数個がそれぞれ連結基を介して結合した2価の基を示す。R1、R2、R3は、同一又は異なって、水素原子、又は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。A、R1、R2及びR3のうち少なくとも2つの基は互いに結合して隣接する1又は2個の炭素原子とともに環を形成していてもよい。Xはハロゲン原子を示す。 In the present invention, an unsaturated compound having a halosulfonyl group represented by the formula (1) is oxidized with an oxidizing agent to produce an epoxy compound having a halosulfonyl group represented by the following formula (2). In formula (1), A represents an alkylene group which may have a substituent, or a divalent group in which a plurality of alkylene groups which may have a substituent are bonded via a linking group. Show. R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. At least two groups out of A, R 1 , R 2 and R 3 may be bonded to each other to form a ring with adjacent 1 or 2 carbon atoms. X represents a halogen atom.

Aにおけるアルキレン基としては、例えば、メチレン、エチリデン、イソプロピリデン、エチレン、プロピレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、オクタメチレン、デカメチレン、ドデカメチレン基等の炭素数1〜20程度(好ましくは炭素数1〜11程度)の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基が挙げられる。これらのアルキレン基が有していてもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子等)、ヒドロキシル基、炭素数1〜8のアルコキシ基(メトキシ、エトキシ基等)、炭素数1〜8のハロアルコキシ基(トリフルオロメチルオキシ基等)、カルボキシル基、アルコキシ部分の炭素数が1〜8のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜8のアシル基、炭素数1〜8のアシルオキシ基、ニトロ基、シアノ基などが挙げられる。これらの中でも、フッ素原子等のハロゲン原子などが好ましい。   Examples of the alkylene group in A include, for example, methylene, ethylidene, isopropylidene, ethylene, propylene, trimethylene, tetramethylene, pentamethylene, hexamethylene, octamethylene, decamethylene, dodecamethylene groups, etc. And a linear or branched alkylene group having about 1 to 11 carbon atoms. Examples of the substituent that these alkylene groups may have include, for example, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, etc.), a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms (methoxy, ethoxy group, etc.), and a carbon number. 1-8 haloalkoxy groups (such as trifluoromethyloxy group), carboxyl groups, alkoxycarbonyl groups having 1-8 carbon atoms, alkoxy groups having 1-8 carbon atoms, acyloxy groups having 1-8 carbon atoms , A nitro group, a cyano group, and the like. Among these, halogen atoms such as fluorine atoms are preferable.

前記連結基としては、例えば、酸素原子(エーテル結合)、イオウ原子(チオエーテル結合)、カルボニル基、チオカルボニル基、−N(Z)−基、これらが複数個結合した基などが挙げられる。前記Zは水素原子又は炭化水素基を示す。該炭化水素基としては、例えば、アルキル基(メチル基、エチル基、イソプロピル基等の炭素数1〜6のアルキル基等)、アルケニル基(アリル基等の炭素数2〜6のアルケニル基等)、アルキニル基(プロピニル基等の炭素数2〜6のアルキニル基等)、シクロアルキル基(シクロヘキシル基等の3〜8員のシクロアルキル基等)、アリール基(フェニル基等)、アラルキル基(ベンジル基等)などが挙げられる。   Examples of the linking group include an oxygen atom (ether bond), a sulfur atom (thioether bond), a carbonyl group, a thiocarbonyl group, a —N (Z) — group, and a group in which a plurality of these are bonded. Z represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group. Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group (an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, and an isopropyl group) and an alkenyl group (an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms such as an allyl group). An alkynyl group (such as an alkynyl group having 2 to 6 carbon atoms such as a propynyl group), a cycloalkyl group (such as a 3-8 membered cycloalkyl group such as a cyclohexyl group), an aryl group (such as a phenyl group), an aralkyl group (benzyl) Group, etc.).

1、R2、R3におけるアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル基等の炭素数1〜8の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基などが挙げられる。これらのアルキル基が有していてもよい置換基としては、前記Aにおけるアルキレン基が有していてもよい置換基として例示したものなどが挙げられる。 Examples of the alkyl group in R 1 , R 2 , and R 3 include straight chain or branched chain having 1 to 8 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl, pentyl, hexyl group, etc. -Like alkyl groups. Examples of the substituent that these alkyl groups may have include those exemplified as the substituent that the alkylene group in A may have.

A、R1、R2及びR3のうち少なくとも2つの基が互いに結合して隣接する1又は2個の炭素原子とともに形成する環としては、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、ノルボルナン環等の3〜16員程度の脂環式炭素環(シクロアルカン環、橋架け炭素環等);酸素原子、イオウ原子、窒素原子等のへテロ原子を含む3〜16員程度の非芳香族性複素環が挙げられる。 Examples of the ring formed by combining at least two groups of A, R 1 , R 2 and R 3 together with adjacent one or two carbon atoms include a cyclopentane ring, a cyclohexane ring and a norbornane ring. About 16-membered alicyclic carbocyclic ring (cycloalkane ring, bridged carbocyclic ring, etc.); Non-aromatic heterocyclic ring having about 3 to 16 members including heteroatoms such as oxygen atom, sulfur atom and nitrogen atom It is done.

Aとしては、特に、フッ素原子等のハロゲン原子などの置換基で置換されていてもよい炭素数1〜12(特に1〜6)の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基、又は該フッ素原子等のハロゲン原子などの置換基で置換されていてもよい炭素数1〜12(特に1〜6)の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基の2〜4個が酸素原子やイオウ原子などの連結基を介して結合した2価の基であるのが好ましい。本発明では、Aが炭素数1〜12(特に1〜6)の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基、又は該炭素数1〜12(特に1〜6)の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基の2〜4個が酸素原子やイオウ原子などの連結基を介して結合した2価の基である場合にとりわけ有利な効果が得られる。   As A, in particular, a linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms (particularly 1 to 6) which may be substituted with a substituent such as a halogen atom such as a fluorine atom, or the fluorine atom 2 to 4 of a linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms (especially 1 to 6 carbon atoms) which may be substituted with a substituent such as a halogen atom such as an oxygen atom or a sulfur atom A divalent group bonded through a linking group is preferred. In the present invention, A is a linear or branched alkylene group having 1 to 12 (particularly 1 to 6) carbon atoms, or a linear or branched chain having 1 to 12 (particularly 1 to 6) carbon atoms. Particularly advantageous effects are obtained when 2 to 4 of the alkylene groups are divalent groups bonded via a linking group such as an oxygen atom or a sulfur atom.

1、R2、R3としては、それぞれ、水素原子;メチル基、エチル基、プロピル基、トリフルオロメチル基等のフッ素原子等のハロゲン原子などで置換されていてもよい炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、水素原子が特に好ましい。 R 1 , R 2 , and R 3 are each a hydrogen atom; or a carbon number of 1 to 4 that may be substituted with a halogen atom such as a fluorine atom such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a trifluoromethyl group. The alkyl group is preferably a hydrogen atom.

Xにおけるハロゲン原子には、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が含まれる。本発明では、Xがフッ素原子である場合に特に有利な効果が得られる。   The halogen atom in X includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. In the present invention, a particularly advantageous effect is obtained when X is a fluorine atom.

式(1)で表されるハロスルホニル基を有する不飽和化合物の代表的な例としては、例えば、1−フルオロスルホニル−2−プロペン、1−フルオロスルホニル−3−ブテン、1−フルオロスルホニル−4−ペンテン、1−フルオロスルホニル−5−ヘキセン、1−フルオロスルホニル−4−ヘキセン、1−フルオロスルホニル−3−ヘキセン、1−フルオロスルホニル−6−ヘプテン、1−フルオロスルホニル−7−オクテン、1−フルオロスルホニル−9−デセン、1−(2−フルオロスルホニルエチルオキシ)−2−プロペンなどのフルオロスルホニル基を有する不飽和化合物;これらに対応する他のハロスルホニル基を有する不飽和化合物などが挙げられる。   Typical examples of the unsaturated compound having a halosulfonyl group represented by the formula (1) include 1-fluorosulfonyl-2-propene, 1-fluorosulfonyl-3-butene, and 1-fluorosulfonyl-4. -Pentene, 1-fluorosulfonyl-5-hexene, 1-fluorosulfonyl-4-hexene, 1-fluorosulfonyl-3-hexene, 1-fluorosulfonyl-6-heptene, 1-fluorosulfonyl-7-octene, 1- Unsaturated compounds having a fluorosulfonyl group such as fluorosulfonyl-9-decene and 1- (2-fluorosulfonylethyloxy) -2-propene; unsaturated compounds having other halosulfonyl groups corresponding thereto .

前記酸化剤としては、炭素−炭素二重結合をエポキシ化できる酸化剤であれば特に限定されず、例えば、過酸化物、過酸などを使用できる。過酸化物としては、アルキル又はアラルキルハイドロパーオキサイド等の有機ハイドロパーオキサイド、過酸化水素などが挙げられる。また、過酸としては、過ギ酸、過酢酸、m−クロロ過安息香酸などの有機過酸、および無機過酸が挙げられる。これらの中でも過酸化水素が特に好ましい。過酸化水素の濃度は特に限定されないが、3〜70重量%の水溶液のものを使用することができる。過酸化物と酸素とを併用することもできる。   The oxidizing agent is not particularly limited as long as it is an oxidizing agent capable of epoxidizing a carbon-carbon double bond. For example, a peroxide, a peracid, or the like can be used. Examples of the peroxide include organic hydroperoxides such as alkyl or aralkyl hydroperoxide, and hydrogen peroxide. Examples of the peracid include organic peracids such as performic acid, peracetic acid, and m-chloroperbenzoic acid, and inorganic peracids. Among these, hydrogen peroxide is particularly preferable. The concentration of hydrogen peroxide is not particularly limited, but an aqueous solution of 3 to 70% by weight can be used. A peroxide and oxygen can be used in combination.

酸化剤(例えば、過酸化水素等)の使用量は、式(1)で表されるハロスルホニル基を有する不飽和化合物(基質)に対して1当量以上であればよいが、多すぎると基質や生成物の分解が起こり、目的化合物の収率が低下する場合がある。これは前記基質に特徴的な現象である。酸化剤の使用量が基質に対して1当量に満たない場合は、基質の転化率が低くなり満足できる反応収率が得られない。また、酸化剤の使用量が基質に対して2当量を超えると、上述のように分解副生物が生成して、目的化合物の収率が著しく低下しやすくなる。従って、酸化剤の使用量は、基質に対して好ましくは1〜2当量、より好ましくは1.2〜1.5当量の範囲である。なお、式(1)で表される不飽和化合物において、ハロスルホニル基(スルホハライド基)の隣接位にフッ素原子等の電子吸引性基を有する場合には、酸化剤を過剰量用いても基質や生成物の分解は抑制され、目的化合物の収率の低下は抑えられる。   The amount of the oxidizing agent (for example, hydrogen peroxide) may be 1 equivalent or more with respect to the unsaturated compound (substrate) having a halosulfonyl group represented by the formula (1). Or the product may be decomposed, and the yield of the target compound may be reduced. This is a phenomenon characteristic of the substrate. When the amount of the oxidizing agent used is less than 1 equivalent to the substrate, the conversion rate of the substrate is lowered and a satisfactory reaction yield cannot be obtained. Moreover, when the usage-amount of an oxidizing agent exceeds 2 equivalent with respect to a substrate, a decomposition by-product will produce | generate as mentioned above, and the yield of a target compound will fall remarkably easily. Therefore, the amount of the oxidizing agent used is preferably in the range of 1 to 2 equivalents, more preferably 1.2 to 1.5 equivalents, relative to the substrate. In the unsaturated compound represented by the formula (1), when an electron-withdrawing group such as a fluorine atom is present at the position adjacent to the halosulfonyl group (sulfohalide group), the substrate can be used even if an excessive amount of oxidizing agent is used. And decomposition of the product is suppressed, and a decrease in the yield of the target compound is suppressed.

酸化剤として過酸化水素や有機ハイドロパーオキサイド等の過酸化物を用いる場合には、触媒としてヘテロポリ酸又はその塩を用いるのが好ましい。本発明で使用するヘテロポリ酸又はその塩は、酸化触媒として使用されるヘテロポリ酸又はその塩であれば特に限定されず、構成元素として、P又はSiの元素と、V、Mo及びWから選択された少なくとも1つの元素とを含むヘテロポリ酸又はその塩が好適に用いられる。好ましいヘテロポリ酸アニオンの組成は、X11240で表すことができる。この組成式において、X1は、Si、Pなどの元素であり、Mは、Mo、W、Vなどの元素である。このような組成を有するヘテロポリ酸アニオンとして、例えば、リンモリブデン酸、リンタングステン酸、ケイモリブデン酸、ケイタングステン酸、リンバナドモリブデン酸のアニオンなどが例示できる。特に好ましいヘテロポリ酸アニオンは、リンモリブデン酸、リンタングステン酸のアニオンである。また、ヘテロポリ酸の塩におけるカウンターカチオンとしては、特に限定されないが、一価又は二価の金属イオン及び/又は4級アンモニウムイオンが挙げられる。具体的には、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr等のアルカリ金属のイオン;Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra等のアルカリ土類金属のイオン;テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラn−プロピルアンモニウム、テトライソプロピルアンモニウム、テトラn−ブチルアンモニウム、テトラn−ヘキシルアンモニウム、テトラシクロヘキシルアンモニウム、トリオクチルメチルアンモニウム、テトラデシルアンモニウム、セチルピリジニウム、エチルピコリウム、アルキルキノリウム、ベンジルメチルステアリルアンモニウムなどの4級アンモニウムイオンなどが例示される。特にヘテロポリ酸の4級アンモニウムイオンを用いた場合には相関移動の働きをするため、反応系が水−有機溶媒の2層系である場合に適している。なお、ヘテロポリ酸の塩を反応系内で調製する場合には、上記金属イオンやアンモニウムイオンを有する塩基又は塩を系内に添加すればよい。 When a peroxide such as hydrogen peroxide or organic hydroperoxide is used as the oxidizing agent, a heteropolyacid or a salt thereof is preferably used as the catalyst. The heteropolyacid or salt thereof used in the present invention is not particularly limited as long as it is a heteropolyacid or salt thereof used as an oxidation catalyst, and is selected from P or Si elements and V, Mo and W as constituent elements. In addition, a heteropolyacid containing at least one element or a salt thereof is preferably used. A preferred composition of the heteropolyacid anion can be represented by X 1 M 12 O 40 . In this composition formula, X 1 is an element such as Si or P, and M is an element such as Mo, W, or V. Examples of the heteropolyacid anion having such a composition include anions of phosphomolybdic acid, phosphotungstic acid, silicomolybdic acid, silicotungstic acid, and phosphovanadomolybdic acid. Particularly preferred heteropolyacid anions are phosphomolybdic acid and phosphotungstic acid anions. Further, the counter cation in the salt of the heteropolyacid is not particularly limited, and examples thereof include monovalent or divalent metal ions and / or quaternary ammonium ions. Specifically, ions of alkali metals such as Li, Na, K, Rb, Cs and Fr; ions of alkaline earth metals such as Be, Mg, Ca, Sr, Ba and Ra; tetramethylammonium, tetraethylammonium, Tetra n-propylammonium, tetraisopropylammonium, tetran-butylammonium, tetran-hexylammonium, tetracyclohexylammonium, trioctylmethylammonium, tetradecylammonium, cetylpyridinium, ethylpicorium, alkylquinolium, benzylmethylstearylammonium And quaternary ammonium ions. In particular, when a quaternary ammonium ion of a heteropoly acid is used, it functions as a correlation transfer, and thus is suitable when the reaction system is a two-layer system of a water-organic solvent. In addition, when preparing the salt of heteropolyacid in a reaction system, what is necessary is just to add the base or salt which has the said metal ion and ammonium ion in a system.

ヘテロポリ酸又はその塩を反応系中にて調製する場合には、異なる2種以上の酸素酸又はその塩を反応系内に添加すればよく、例えば、P、Siなどの元素の酸素酸イオン(例えば、リン酸、ケイ酸など)と、V、Mo、Wなどの元素の酸素酸イオン(例えば、バナジン酸、モリブデン酸、タングステン酸など)との組み合わせから選択された2種以上の酸素酸又はその塩を添加すればよい。なお、Bull. Chem. Soc. Jpn.,70, No4,(1997), 905−915に記載されているように、リン酸としてアミノメチルリン酸などのアミノアルキルリン酸を使用した場合に収率が向上する場合がある。   When preparing a heteropolyacid or a salt thereof in the reaction system, two or more different oxygen acids or salts thereof may be added to the reaction system. For example, oxygenate ions of elements such as P and Si ( For example, two or more oxygen acids selected from a combination of phosphoric acid, silicic acid, etc.) and oxygen acid ions of elements such as V, Mo, W (eg, vanadic acid, molybdic acid, tungstic acid, etc.) What is necessary is just to add the salt. Bull. Chem. Soc. Jpn. , 70, No. 4, (1997), 905-915, the yield may be improved when aminoalkyl phosphoric acid such as aminomethyl phosphoric acid is used as phosphoric acid.

ヘテロポリ酸又はその塩の使用量は、特に限定されないが、原料として用いる式(1)で表されるハロスルホニル基を有する不飽和化合物1モルに対して、例えば0.00001〜0.5モル、好ましくは、0.0001〜0.1モル、さらに好ましくは、0.001〜0.05モルである。   Although the usage-amount of heteropoly acid or its salt is not specifically limited, For example, 0.00001-0.5 mol with respect to 1 mol of unsaturated compounds which have a halosulfonyl group represented by Formula (1) used as a raw material, Preferably, it is 0.0001-0.1 mol, More preferably, it is 0.001-0.05 mol.

なお、本明細書において、ヘテロポリ酸又はその塩は、ポリ酸の多面体構造が崩れた下記式(3)

Figure 2008120692
(式中、MはV、Mo、Wなどの金属原子を示す)
で表される構造を有する高活性なヘテロポリ酸又はその塩の意味にも使用され、前記高活性なヘテロポリ酸は、例えば、J. Org. Chem. 53, 3587−3593(1988)、J. Mol. Catal. 32, 107−110(1985)、J. Org. Chem. 51, 1599−1602(1986)に記載されている方法により調製できる。J. Org. Chem. 53, 3587−3593(1988)に記載の方法によれば、リンタングステン酸の31重量%過酸化水素水溶液に、セチルピリジニウムアンモニウムクロリドの水溶液を添加し、析出した触媒を濾取することで調製できる。これらの高活性なヘテロポリ酸は、予め調製して使用してもよく、反応系中で調製して使用してもよい。 In the present specification, the heteropolyacid or a salt thereof is represented by the following formula (3) in which the polyhedral structure of the polyacid is broken.
Figure 2008120692
(In the formula, M represents a metal atom such as V, Mo, or W)
Is also used to mean a highly active heteropolyacid having a structure represented by the formula (I) or a salt thereof. Org. Chem. 53, 3587-3593 (1988), J. Am. Mol. Catal. 32, 107-110 (1985), J. MoI. Org. Chem. 51, 1599-1602 (1986). J. et al. Org. Chem. 53, 3587-3593 (1988), it can be prepared by adding an aqueous solution of cetylpyridinium ammonium chloride to a 31 wt% aqueous hydrogen peroxide solution of phosphotungstic acid, and collecting the precipitated catalyst by filtration. . These highly active heteropolyacids may be prepared and used in advance, or may be prepared and used in a reaction system.

式(1)で表されるハロスルホニル基を有する不飽和化合物の酸化剤による酸化反応は、溶媒の存在下又は非存在下で行われる。溶媒としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸類;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、t−ブチルアルコール、アミルアルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等のアルコール類(一価又は多価アルコール);アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の鎖状又は環状エーテル類;ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素類;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類;ニトロメタン、ニトロエタン等のニトロ化合物;リン酸エステル等のリン化合物;クロロホルム、ジクロロメタン、二塩化エチレン等のハロゲン化炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;水;及びこれらの混合溶媒などが挙げられる。溶媒の使用量は、特に限定されないが、式(1)で表される不飽和化合物に対して、例えば0.1〜100重量倍、好ましくは1〜50重量倍、さらに好ましくは2〜20重量倍である。   The oxidation reaction of the unsaturated compound having a halosulfonyl group represented by formula (1) with an oxidizing agent is performed in the presence or absence of a solvent. Examples of the solvent include organic acids such as acetic acid, propionic acid, and trifluoroacetic acid; alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, t-butyl alcohol, amyl alcohol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, and glycerin. (Monohydric or polyhydric alcohol); ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; chain or cyclic ethers such as diethyl ether, diisopropyl ether, dioxane and tetrahydrofuran; aliphatic hydrocarbons such as hexane and octane; cyclopentane and cyclohexane , Alicyclic hydrocarbons such as methylcyclohexane; nitro compounds such as nitromethane and nitroethane; phosphorus compounds such as phosphate esters; chloroform, dichloromethane, ethylene dichloride, etc. Halogenated hydrocarbons; water; benzene, toluene, xylene and like aromatic hydrocarbons, and the like, and mixed solvents thereof. Although the usage-amount of a solvent is not specifically limited, For example, 0.1-100 weight times with respect to the unsaturated compound represented by Formula (1), Preferably it is 1-50 weight times, More preferably, it is 2-20 weight Is double.

反応温度は、原料として用いる式(1)で表される不飽和化合物の種類、酸化剤の種類、触媒の種類などに応じて適宜選択でき、例えば0〜200℃、好ましくは20〜150℃、さらに好ましくは40〜100℃程度である。反応は常圧で行ってもよく、減圧下又は加圧下で行ってもよい。反応の雰囲気は反応を阻害しない限り特に限定されず、例えば、酸素雰囲気、空気雰囲気、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気などの何れであってもよい。また、反応はバッチ式、セミバッチ式、連続式などの何れの方法で行うこともできる。   The reaction temperature can be appropriately selected according to the type of unsaturated compound represented by formula (1) used as a raw material, the type of oxidizing agent, the type of catalyst, and the like, and is, for example, 0 to 200 ° C, preferably 20 to 150 ° C. More preferably, it is about 40-100 degreeC. The reaction may be carried out at normal pressure, or under reduced pressure or under pressure. The reaction atmosphere is not particularly limited as long as the reaction is not inhibited, and may be any of an oxygen atmosphere, an air atmosphere, a nitrogen atmosphere, an argon atmosphere, and the like. Further, the reaction can be carried out by any method such as batch, semi-batch and continuous methods.

こうして得られた反応混合液中には、過剰に用いた酸化剤の一部が残存している。本発明の重要な特徴は、このように反応混合液中に残存している酸化剤をpH9以下(例えばpH3〜9)の条件で還元処理して不活性化する点にある。還元処理をpH9を超える液性条件下で行うと、生成した式(2)で表されるハロスルホニル基を有するエポキシ化合物が速やかに分解し、目的化合物を収率よく得ることができない。還元処理の際のpHは、好ましくは8以下(例えばpH3〜8)、さらに好ましくは7.5以下(例えばpH4〜7.5)である。   In the reaction mixture thus obtained, a part of the excessively used oxidizing agent remains. An important feature of the present invention is that the oxidizing agent remaining in the reaction mixture is inactivated by reduction treatment under conditions of pH 9 or lower (for example, pH 3 to 9). When the reduction treatment is performed under liquid conditions exceeding pH 9, the produced epoxy compound having a halosulfonyl group represented by the formula (2) is rapidly decomposed, and the target compound cannot be obtained with a high yield. The pH during the reduction treatment is preferably 8 or less (for example, pH 3 to 8), more preferably 7.5 or less (for example, pH 4 to 7.5).

還元処理は一層系で行ってもよく、有機層と水層の二層系で行ってもよい。還元処理に用いる還元剤としては、水溶性の化合物であるのが好ましく、また5重量%水溶液が酸性(例えばpH3以上7未満)、特に弱酸性(例えばpH4〜6.5)を呈するような化合物であるのが好ましい。このような還元剤として、例えば、亜硫酸水素ナトリウム(NaHSO3)、チオ硫酸ナトリウム(Na223)などが挙げられるが、これらに限定されない。 The reduction treatment may be performed in a single layer system or in a two-layer system of an organic layer and an aqueous layer. The reducing agent used for the reduction treatment is preferably a water-soluble compound, and a 5% by weight aqueous solution is acidic (for example, pH 3 or more and lower than 7), particularly weakly acidic (for example, pH 4 to 6.5). Is preferred. Examples of such a reducing agent include, but are not limited to, sodium bisulfite (NaHSO 3 ) and sodium thiosulfate (Na 2 S 2 O 3 ).

還元処理に用いる還元剤の使用量は、残存する酸化剤を十分還元できる量であれば特に限定されないが、通常、残存する酸化剤に対して、1〜10当量程度である。還元処理の際の温度は、例えば0〜100℃、好ましくは0〜50℃程度である。   The amount of the reducing agent used for the reduction treatment is not particularly limited as long as the remaining oxidizing agent can be sufficiently reduced, but is usually about 1 to 10 equivalents relative to the remaining oxidizing agent. The temperature during the reduction treatment is, for example, 0 to 100 ° C., preferably about 0 to 50 ° C.

還元処理後、目的化合物は,例えば、分液、濾過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、吸着、カラムクロマトグラフィーなどの分離精製手段又はこれらの組み合わせにより分離精製できる。例えば、還元処理を二層系で行う場合には分液させ、有機層を濃縮し、必要に応じてさらに精製することにより目的のハロスルホニル基を有するエポキシ化合物を得ることができる。また、還元処理を一層系で行う場合には、水と有機溶媒とを用いた抽出操作を行った後、有機層を濃縮し、必要に応じてさらに精製することにより目的のハロスルホニル基を有するエポキシ化合物を得ることができる。   After the reduction treatment, the target compound can be separated and purified by separation / purification means such as liquid separation, filtration, concentration, distillation, extraction, crystallization, recrystallization, adsorption, column chromatography, or a combination thereof. For example, when the reduction treatment is performed in a two-layer system, the epoxy compound having the target halosulfonyl group can be obtained by separating the solution, concentrating the organic layer, and further purifying as necessary. In addition, when the reduction treatment is performed in a single layer system, after performing an extraction operation using water and an organic solvent, the organic layer is concentrated and further purified as necessary to have a target halosulfonyl group. An epoxy compound can be obtained.

なお、酸化反応の際、触媒としてヘテロポリ酸の4級アンモニウム塩を用いる場合には、これが有機層側に移行するため、単に分液や抽出操作のみでは該ヘテロポリ酸の4級アンモニウム塩と目的化合物と分離することが困難である。ヘテロポリ酸の4級アンモニウム塩が目的化合物中に混入していると、目的化合物の純度や品質の低下の原因となるだけでなく、後工程における濃縮時などにおいて突沸や発泡などが起こり、後の精製操作が煩雑となる。ヘテロポリ酸の4級アンモニウム塩の効果的な除去法として、アルコール系溶媒による貧溶媒晶析及び/又はシリカゲル等の吸着剤による処理による除去法が挙げられる。より具体的には、例えば、ヘテロポリ酸の4級アンモニウム塩と目的のハロスルホニル基を有するエポキシ化合物との混合物(例えば、前記還元処理後の有機層の濃縮物)をメタノール等のアルコール系溶媒を用いた晶析処理に付し、析出したヘテロポリ酸の4級アンモニウム塩を濾去した後、濾液を、必要に応じてトルエン等の炭化水素系溶媒と溶媒交換を行った後、シリカゲル等の吸着剤で処理することにより、ヘテロポリ酸の4級アンモニウム塩を除去することができる。   When a quaternary ammonium salt of a heteropolyacid is used as a catalyst during the oxidation reaction, this shifts to the organic layer side, so that the quaternary ammonium salt of the heteropolyacid and the target compound are simply separated or extracted. And difficult to separate. If the quaternary ammonium salt of the heteropoly acid is mixed in the target compound, not only will the purity and quality of the target compound be reduced, but also bumping or foaming will occur during concentration in the subsequent process, The purification operation becomes complicated. As an effective removal method of the quaternary ammonium salt of the heteropolyacid, a removal method by a poor solvent crystallization with an alcohol solvent and / or a treatment with an adsorbent such as silica gel can be mentioned. More specifically, for example, a mixture of a quaternary ammonium salt of a heteropoly acid and an epoxy compound having a target halosulfonyl group (for example, a concentrate of the organic layer after the reduction treatment) is mixed with an alcohol solvent such as methanol. After subjecting to the crystallization treatment used and filtering off the precipitated quaternary ammonium salt of the heteropolyacid, the filtrate was subjected to solvent exchange with a hydrocarbon solvent such as toluene, if necessary, and then adsorbed onto silica gel or the like. By treating with an agent, a quaternary ammonium salt of a heteropolyacid can be removed.

こうして得られるハロスルホニル基を有するエポキシ化合物は、医薬、農薬等の精密化学品の中間原料、機能性高分子のモノマーを得るための中間原料等として使用できる。   The epoxy compound having a halosulfonyl group thus obtained can be used as an intermediate raw material for fine chemical products such as pharmaceuticals and agricultural chemicals, an intermediate raw material for obtaining functional polymer monomers, and the like.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。実施例及び比較例で用いたリンタングステン酸セチルピリジニウム塩は、Y. Ishiiら、J. Org. Chem. 53, 3587−3593(1988)に記載の方法に従い、セチルピリジニウムクロリド(和光純薬社製)と12−タングストリン酸(リンタングステン酸;関東化学社製)より別途合成した。また、過酸化水素水溶液中の過酸化水素量は、ヨウ素電量滴定法により定量した。pH値の測定はTOYO ROSHI製のスタンダードpH試験紙(測定範囲:pH=1〜14)を用いて行った。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples. The phosphotungstic acid cetylpyridinium salt used in Examples and Comparative Examples is Y.C. Ishii et al. Org. Chem. 53, 3587-3593 (1988), and separately synthesized from cetylpyridinium chloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) and 12-tungstophosphoric acid (phosphotungstic acid; manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.). The amount of hydrogen peroxide in the aqueous hydrogen peroxide solution was quantified by iodine coulometric titration. The pH value was measured using a standard pH test paper (measurement range: pH = 1 to 14) manufactured by TOYO ROSHI.

製造例1
下記反応工程式に従って、フルオロスルホニル基を有するエポキシ化合物を合成した。

Figure 2008120692
Production Example 1
An epoxy compound having a fluorosulfonyl group was synthesized according to the following reaction process formula.
Figure 2008120692

リンタングステン酸セチルピリジニウム塩3.4g(1.6mmol)と、式(4)で表される1−フルオロスルホニル−5−ヘキセン(=5−ヘキセン−1−スルホニルフルオリド)26.9g(162mmol)を227gのクロロホルムに溶解させ、ここに31重量%過酸化水素水溶液21.3g(194mmolの過酸化水素)を加え、還流下、4時間反応させた。反応終了後、ガスクロマトグラフィー(内標法)により定量したところ、式(4)で表される不飽和化合物の転化率は99%以上であり、対応する式(5)で表される1,2−エポキシ−6−フルオロスルホニルヘキサンの収率は93.4%であった。室温でこの反応液を24時間放置したが、生成物の分解は観測されなかった。
以下の実施例1〜2、比較例1では、上記反応条件下で得られた式(5)で表されるエポキシ化合物のクロロホルム溶液を、エポキシ化合物の濃度が10重量%となるように調整して使用した。
3.4 g (1.6 mmol) of cetylpyridinium salt of phosphotungstic acid and 16.9 g (162 mmol) of 1-fluorosulfonyl-5-hexene (= 5-hexene-1-sulfonyl fluoride) represented by formula (4) Was dissolved in 227 g of chloroform, and 21.3 g (194 mmol of hydrogen peroxide) of a 31 wt% aqueous hydrogen peroxide solution was added thereto and reacted for 4 hours under reflux. After completion of the reaction, quantification was carried out by gas chromatography (internal standard method). As a result, the conversion rate of the unsaturated compound represented by the formula (4) was 99% or more, which is represented by the corresponding formula (5) 1, The yield of 2-epoxy-6-fluorosulfonylhexane was 93.4%. The reaction was allowed to stand at room temperature for 24 hours, but no product decomposition was observed.
In the following Examples 1-2 and Comparative Example 1, the chloroform solution of the epoxy compound represented by the formula (5) obtained under the above reaction conditions was adjusted so that the concentration of the epoxy compound was 10% by weight. Used.

実施例1
式(5)で表されるエポキシ化合物10重量%のクロロホルム溶液200mlと、過酸化水素水溶液(過酸化水素濃度3重量%)10mlとの2層混合液を5℃以下に保ちつつ、5重量%亜硫酸水素ナトリウム水溶液(pH=6)100mlを十分に撹拌しながら加えた。添加終了後、室温にて、1時間撹拌を行った。この間、系のpHは6であった。クロロホルム層をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、定量的に式(5)で表されるエポキシ化合物が分析され、分解は全く起こっていないことを確認した。さらに1時間撹拌を続けても、上記エポキシ化合物の分解は見られなかった。
Example 1
While maintaining a two-layer mixed solution of 200 ml of a chloroform solution containing 10 wt% of the epoxy compound represented by the formula (5) and 10 ml of an aqueous hydrogen peroxide solution (hydrogen peroxide concentration: 3 wt%) at 5 ° C. or less, 5 wt% 100 ml of an aqueous sodium hydrogen sulfite solution (pH = 6) was added with thorough stirring. After completion of the addition, the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. During this time, the pH of the system was 6. When the chloroform layer was analyzed by gas chromatography, the epoxy compound represented by the formula (5) was quantitatively analyzed, and it was confirmed that no decomposition occurred. Even when stirring was continued for 1 hour, the epoxy compound was not decomposed.

実施例2
式(5)で表されるエポキシ化合物10重量%のクロロホルム溶液200mlと、過酸化水素水溶液(過酸化水素濃度3重量%)10mlとの2層混合液を5℃以下に保ちつつ、5重量%チオ硫酸ナトリウム水溶液(pH=6)100mlを十分に撹拌しながら加えた。添加終了後、室温にて、1時間撹拌を行った。この間、系のpHは6であった。クロロホルム層をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、定量的に式(5)で表されるエポキシ化合物が分析され、分解は全く起こっていないことを確認した。さらに1時間撹拌を続けても、上記エポキシ化合物の分解は見られなかった。
Example 2
While maintaining a two-layer mixed solution of 200 ml of a chloroform solution containing 10 wt% of the epoxy compound represented by the formula (5) and 10 ml of an aqueous hydrogen peroxide solution (hydrogen peroxide concentration: 3 wt%) at 5 ° C. or less, 5 wt% 100 ml of an aqueous sodium thiosulfate solution (pH = 6) was added with thorough stirring. After completion of the addition, the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. During this time, the pH of the system was 6. When the chloroform layer was analyzed by gas chromatography, the epoxy compound represented by the formula (5) was quantitatively analyzed, and it was confirmed that no decomposition occurred. Even when stirring was continued for 1 hour, the epoxy compound was not decomposed.

比較例1
式(5)で表されるエポキシ化合物10重量%のクロロホルム溶液200mlと、過酸化水素水溶液(過酸化水素濃度3重量%)10mlとの2層混合液を5℃以下に保ちつつ、5重量%亜硫酸ナトリウム水溶液(pH=10)100mlを十分に撹拌しながら加えた。添加終了後、室温にて、1時間撹拌を行った。この間、系のpHは10であった。クロロホルム層をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、式(5)で表されるエポキシ化合物の23%が分解していることを確認した。さらに1時間撹拌を続けたところ、式(5)で表されるエポキシ化合物の50%が分解していることを確認した。FT−IR及びFAB−MS測定により、式(5)で表されるエポキシ化合物の分解分は、水層中にSO3Na塩となっていることが確認された。
Comparative Example 1
While maintaining a two-layer mixed solution of 200 ml of a chloroform solution containing 10 wt% of the epoxy compound represented by the formula (5) and 10 ml of an aqueous hydrogen peroxide solution (hydrogen peroxide concentration: 3 wt%) at 5 ° C. or less, 5 wt% 100 ml of an aqueous sodium sulfite solution (pH = 10) was added with thorough stirring. After completion of the addition, the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. During this time, the pH of the system was 10. When the chloroform layer was analyzed by gas chromatography, it was confirmed that 23% of the epoxy compound represented by the formula (5) was decomposed. When stirring was further continued for 1 hour, it was confirmed that 50% of the epoxy compound represented by the formula (5) was decomposed. FT-IR and FAB-MS measurements confirmed that the decomposition of the epoxy compound represented by formula (5) was SO 3 Na salt in the aqueous layer.

製造例2
下記反応工程式に従って、フルオロスルホニル基を有するエポキシ化合物を合成した。

Figure 2008120692
Production Example 2
An epoxy compound having a fluorosulfonyl group was synthesized according to the following reaction process formula.
Figure 2008120692

リンタングステン酸セチルピリジニウム塩6.8g(3.2mmol)と、式(6)で表される1−フルオロスルホニル−3−ブテン(=3−ブテン−1−スルホニルフルオリド)22.4g(162mmol)を227gのクロロホルムに溶解させ、ここに31重量%過酸化水素水溶液21.3g(194mmolの過酸化水素)を加え、40℃にて、6時間反応させた。反応終了後、ガスクロマトグラフィー(内標法)により定量したところ、式(6)で表される不飽和化合物の転化率は97%であり、対応する式(7)で表される1,2−エポキシ−4−フルオロスルホニルブタンの収率は93.4%であった。室温でこの反応液を24時間放置したが、生成物の分解は観測されなかった。
以下の実施例3〜4、比較例2では、上記反応条件下で得られた式(7)で表されるエポキシ化合物のクロロホルム溶液を、エポキシ化合物の濃度が10重量%となるように調整して使用した。
6.8 g (3.2 mmol) of cetylpyridinium salt of phosphotungstic acid and 22.4 g (162 mmol) of 1-fluorosulfonyl-3-butene (= 3-butene-1-sulfonyl fluoride) represented by formula (6) Was dissolved in 227 g of chloroform, and 21.3 g (194 mmol of hydrogen peroxide) of 31 wt% hydrogen peroxide aqueous solution was added thereto and reacted at 40 ° C. for 6 hours. After completion of the reaction, quantification was performed by gas chromatography (internal standard method). As a result, the conversion of the unsaturated compound represented by the formula (6) was 97%, and 1,2 represented by the corresponding formula (7). The yield of -epoxy-4-fluorosulfonylbutane was 93.4%. The reaction was allowed to stand at room temperature for 24 hours, but no product decomposition was observed.
In the following Examples 3 to 4 and Comparative Example 2, the chloroform solution of the epoxy compound represented by the formula (7) obtained under the above reaction conditions was adjusted so that the concentration of the epoxy compound was 10% by weight. Used.

実施例3
式(7)で表されるエポキシ化合物10重量%のクロロホルム溶液200mlと、過酸化水素水溶液(過酸化水素濃度3重量%)10mlとの2層混合液を5℃以下に保ちつつ、5重量%亜硫酸水素ナトリウム水溶液(pH=6)100mlを十分に撹拌しながら加えた。添加終了後、室温にて、1時間撹拌を行った。この間、系のpHは6であった。クロロホルム層をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、定量的に式(7)で表されるエポキシ化合物が分析され、分解は全く起こっていないことを確認した。さらに1時間撹拌を続けても、上記エポキシ化合物の分解は見られなかった。
還元処理後のクロロホルム層からクロロホルムを減圧留去することにより、式(7)で表されるエポキシ化合物の粗製品を得た。タングステンのICP元素分析により、この粗製品中には17.2重量%のリンタングステン酸セチルピリジニウム塩が残存していることを確認した。上記粗製品28g(4.8g相当のリンタングステン酸セチルピリジニウム塩を含んでいる)にメタノール125gを撹拌しながら、5℃以下にて添加したところ、白色固体が析出してきた。そのまま5℃以下にて1時間撹拌した後、濾過した。濾液のICP元素分析により、濾液中には0.03g相当のリンタングステン酸セチルピリジニウム塩が残存していることを確認した。その後、メタノールを減圧留去した後、留去後の残渣に50gのトルエンと、7gのシリカゲル(ワコーゲルC−100、和光純薬社製)を加え、1時間撹拌し、シリカゲルを濾過した。濾液を分析したところ、濾液中のリンタングステン酸セチルピリジニウム塩含量は0.01g以下であった。
Example 3
While maintaining a two-layer mixture of 200 ml of a chloroform solution of 10 wt% of the epoxy compound represented by the formula (7) and 10 ml of an aqueous hydrogen peroxide solution (hydrogen peroxide concentration: 3 wt%) at 5 ° C. or less, 5 wt% 100 ml of an aqueous sodium hydrogen sulfite solution (pH = 6) was added with thorough stirring. After completion of the addition, the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. During this time, the pH of the system was 6. When the chloroform layer was analyzed by gas chromatography, the epoxy compound represented by the formula (7) was quantitatively analyzed, and it was confirmed that no decomposition occurred. Even when stirring was continued for 1 hour, the epoxy compound was not decomposed.
Chloroform was distilled off from the chloroform layer after the reduction treatment under reduced pressure to obtain a crude product of the epoxy compound represented by the formula (7). ICP elemental analysis of tungsten confirmed that 17.2% by weight of cetylpyridinium phosphotungstate salt remained in the crude product. When 125 g of methanol was added to 28 g of the above crude product (containing 4.8 g of cetylpyridinium phosphotungstic acid salt) at 5 ° C. or lower while stirring, a white solid was precipitated. The mixture was stirred at 5 ° C. or lower for 1 hour and then filtered. ICP elemental analysis of the filtrate confirmed that 0.03 g of cetylpyridinium phosphotungstic acid salt remained in the filtrate. Thereafter, methanol was distilled off under reduced pressure, 50 g of toluene and 7 g of silica gel (Wakogel C-100, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added to the residue after the distillation, and the mixture was stirred for 1 hour, and the silica gel was filtered. When the filtrate was analyzed, the cetylpyridinium phosphotungstate content in the filtrate was 0.01 g or less.

実施例4
式(7)で表されるエポキシ化合物10重量%のクロロホルム溶液200mlと、過酸化水素水溶液(過酸化水素濃度3重量%)10mlとの2層混合液を5℃以下に保ちつつ、5重量%チオ硫酸ナトリウム水溶液(pH=6)100mlを十分に撹拌しながら加えた。添加終了後、室温にて、1時間撹拌を行った。この間、系のpHは6であった。クロロホルム層をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、定量的に式(7)で表されるエポキシ化合物が分析され、分解は全く起こっていないことを確認した。さらに1時間撹拌を続けても、上記エポキシ化合物の分解は見られなかった。
Example 4
While maintaining a two-layer mixture of 200 ml of a chloroform solution of 10 wt% of the epoxy compound represented by the formula (7) and 10 ml of an aqueous hydrogen peroxide solution (hydrogen peroxide concentration: 3 wt%) at 5 ° C. or less, 5 wt% 100 ml of an aqueous sodium thiosulfate solution (pH = 6) was added with thorough stirring. After completion of the addition, the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. During this time, the pH of the system was 6. When the chloroform layer was analyzed by gas chromatography, the epoxy compound represented by the formula (7) was quantitatively analyzed, and it was confirmed that no decomposition occurred. Even when stirring was continued for 1 hour, the epoxy compound was not decomposed.

比較例2
式(7)で表されるエポキシ化合物10重量%のクロロホルム溶液200mlと、過酸化水素水溶液(過酸化水素濃度3重量%)10mlとの2層混合液を5℃以下に保ちつつ、5重量%亜硫酸ナトリウム水溶液(pH=10)100mlを十分に撹拌しながら加えた。添加終了後、室温にて、1時間撹拌を行った。この間、系のpHは10であった。クロロホルム層をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、式(7)で表されるエポキシ化合物の48%が分解していることを確認した。さらに1時間撹拌を続けたところ、式(7)で表されるエポキシ化合物の86%が分解していることを確認した。FT−IR及びFAB−MS測定により、式(7)で表されるエポキシ化合物の分解分は、水層中にSO3Na塩となっていることが確認された。
Comparative Example 2
While maintaining a two-layer mixture of 200 ml of a chloroform solution of 10 wt% of the epoxy compound represented by the formula (7) and 10 ml of an aqueous hydrogen peroxide solution (hydrogen peroxide concentration: 3 wt%) at 5 ° C. or less, 5 wt% 100 ml of an aqueous sodium sulfite solution (pH = 10) was added with thorough stirring. After completion of the addition, the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. During this time, the pH of the system was 10. When the chloroform layer was analyzed by gas chromatography, it was confirmed that 48% of the epoxy compound represented by the formula (7) was decomposed. When stirring was further continued for 1 hour, it was confirmed that 86% of the epoxy compound represented by the formula (7) was decomposed. FT-IR and FAB-MS measurements confirmed that the decomposition of the epoxy compound represented by formula (7) was SO 3 Na salt in the aqueous layer.

Claims (3)

下記式(1)
Figure 2008120692
(式中、Aは、置換基を有していてもよいアルキレン基、又は置換基を有していてもよいアルキレン基の複数個がそれぞれ連結基を介して結合した2価の基を示す。R1、R2、R3は、同一又は異なって、水素原子、又は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。A、R1、R2及びR3のうち少なくとも2つの基は互いに結合して隣接する1又は2個の炭素原子とともに環を形成していてもよい。Xはハロゲン原子を示す)
で表されるハロスルホニル基を有する不飽和化合物を酸化剤により酸化して、下記式(2)
Figure 2008120692
(式中、A、R1、R2、R3、Xは前記に同じ)
で表されるハロスルホニル基を有するエポキシ化合物を製造する方法であって、前記ハロスルホニル基を有する不飽和化合物を酸化剤により酸化した後、残存する酸化剤をpH9以下の条件で還元処理する工程を含むハロスルホニル基を有するエポキシ化合物の製造法。
Following formula (1)
Figure 2008120692
(In the formula, A represents a divalent group in which an alkylene group which may have a substituent or a plurality of alkylene groups which may have a substituent are bonded via a linking group, respectively. R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group, and at least two groups of A, R 1 , R 2 and R 3 are And may be bonded to each other to form a ring with adjacent 1 or 2 carbon atoms, X represents a halogen atom)
An unsaturated compound having a halosulfonyl group represented by formula (2) is oxidized with an oxidizing agent, and the following formula (2):
Figure 2008120692
(In the formula, A, R 1 , R 2 , R 3 and X are the same as above)
A process for producing an epoxy compound having a halosulfonyl group represented by the formula: wherein the unsaturated compound having a halosulfonyl group is oxidized with an oxidizing agent, and then the remaining oxidizing agent is reduced under a condition of pH 9 or less. A process for producing an epoxy compound having a halosulfonyl group containing
還元処理に用いる還元剤が、水溶性で且つ5重量%水溶液が酸性を呈する還元剤である請求項1記載のハロスルホニル基を有するエポキシ化合物の製造法。   The method for producing an epoxy compound having a halosulfonyl group according to claim 1, wherein the reducing agent used for the reduction treatment is a reducing agent that is water-soluble and has a 5% by weight aqueous solution exhibiting acidity. 式(1)中のXがフッ素原子である請求項1記載のハロスルホニル基を有するエポキシ化合物の製造法。   The method for producing an epoxy compound having a halosulfonyl group according to claim 1, wherein X in the formula (1) is a fluorine atom.
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