JP2011121898A - Method of producing pyridyl ethanethiol compound - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a pyridyl ethanethiol compound at a high yield, and to improve the operation efficiency and productivity by preventing problems such as the generation of a deposit sticking to the production equipment and the plugging of pipelines, in producing the same by the reaction of vinylpyridine and a sulfur-containing compound. <P>SOLUTION: There is disclosed a method of producing a pyridyl ethanethiol compound from vinylpyridine and a sulfur-containing compound as raw materials, which method is characterized in that the vinylpyridine contains a polymer in an amount of not higher than 2 wt.%. By using vinyl pyridine of a low polymer content, a greater amount of a pyridyl ethanethiol compound per the charged raw materials is produced, a pyridyl ethanethiol compound is produced at a high yield, the precipitation and the generation of a solid component in the production equipment are prevented, and problems such as the disruption of the liquid flow and the plugging of pipelines caused by the solid component sticking to the inner wall of the production equipment or staying in the corners or in the narrow parts thereof are prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明はピリジルエタンチオール化合物の製造方法に関する。詳しくは、医薬、農薬などの合成中間体として有用な化合物であり、特に、フェノール化合物とカルボニル化合物とからビスフェノール化合物を製造する際の酸性触媒として用いられるスルホン酸型陽イオン交換樹脂のスルホン酸基の変性剤としても有用なピリジルエタンチオール化合物を工業的に有利に製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a pyridylethanethiol compound. Specifically, it is a compound useful as a synthetic intermediate for pharmaceuticals, agricultural chemicals, etc., and in particular, a sulfonic acid group of a sulfonic acid type cation exchange resin used as an acidic catalyst when a bisphenol compound is produced from a phenol compound and a carbonyl compound. The present invention relates to a method for industrially advantageously producing a pyridylethanethiol compound that is also useful as a modifying agent.

従来、ピリジルエタンチオール化合物の製造方法としては、多くの提案がなされており、例えば、エタノール溶媒中でパラトルエンスルホン酸の存在下に4−ビニルピリジンと含硫黄化合物であるチオ尿素とを反応させてイソチオロニウム塩を生成させ、次いで、これをアンモニア水中で2−(4−ピリジル)エタンチオールに転化させる方法(例えば非特許文献1参照)が知られており、さらにこの方法を改良した発明も提案されている(例えば特許文献1及び2参照)。   Conventionally, many proposals have been made as methods for producing pyridylethanethiol compounds. For example, 4-vinylpyridine is reacted with thiourea, which is a sulfur-containing compound, in the presence of paratoluenesulfonic acid in an ethanol solvent. There is known a method of producing an isothioronium salt and then converting it to 2- (4-pyridyl) ethanethiol in ammonia water (see, for example, Non-Patent Document 1). (For example, see Patent Documents 1 and 2).

そして、水性溶媒中でイソチオロニウム塩の生成反応を行い、次いで、その液をアンモニア水溶液と反応させることにより、イソチオロニウム塩を単離することなく簡便に2−(4−ピリジル)エタンチオールを製造する方法も提案されている(例えば特許文献3参照)。   A method for producing 2- (4-pyridyl) ethanethiol easily without isolating the isothioronium salt by performing an isothiolonium salt generation reaction in an aqueous solvent and then reacting the solution with an aqueous ammonia solution. Has also been proposed (see, for example, Patent Document 3).

上記の他、含硫黄化合物として、チオ酢酸を使用し、ビニルピリジンとチオ酢酸とを反応させ、ピリジルエチルチオ化合物としてピリジルエチルチオアセテートを得る方法(例えば特許文献5及び6参照)、また、含硫黄化合物として硫化水素を使用し、ビニルピリジンと硫化水素とを反応させ、ピリジルエチルチオ化合物としてピリジルエタンチオールを得る方法(例えば特許文献7)も知られている。なお、上記のピリジルエチルチオアセテートは、酸の存在下に分解してピリジルエタンチオールに容易に変換し得るが、メルカプト基がアセチル基によって保護された誘導体のまま、フェノールとアセトンとの縮合によりビスフェノールAを製造する際の触媒の変性剤として使用することも出来る。   In addition to the above, a method of using thioacetic acid as a sulfur-containing compound and reacting vinylpyridine and thioacetic acid to obtain pyridylethylthioacetate as a pyridylethylthio compound (see, for example, Patent Documents 5 and 6), A method is also known in which hydrogen sulfide is used as a sulfur compound and vinylpyridine and hydrogen sulfide are reacted to obtain pyridylethanethiol as a pyridylethylthio compound (for example, Patent Document 7). The above pyridylethylthioacetate can be easily converted to pyridylethanethiol by decomposition in the presence of an acid, but bisphenol can be obtained by condensation of phenol and acetone while the mercapto group remains a derivative protected with an acetyl group. It can also be used as a catalyst modifier in the production of A.

ピリジルエタンチオール化合物製造の出発原料の1つであるビニルピリジンの一般的な製造方法としては、ピコリンとホルムアルデヒドとのメチロール化反応によって2−(4−ピリジル)エタノール又は2−(2−ピリジル)エタノール等の2−ピリジルエタノールを生成させ、これをアルカリの存在下に脱水反応を行う方法が知られている(例えば特許文献4参照)。ここで製造されたビニルピリジンは、例えば蒸留によって精製されるが、製品中には数種類の不純物が含まれる。これらの不純物は、未反応原料であるピコリン、副生物であるエチルピリジン、イソプロペニルピリジン、プロペニルピリジン、ピリジン骨格にメチル基及びビニル基の付いたメチルビニルピリジン類、更には、ピニルピリジンの2量体以上のホモポリマー等である。   As a general production method of vinylpyridine which is one of starting materials for producing a pyridylethanethiol compound, 2- (4-pyridyl) ethanol or 2- (2-pyridyl) ethanol is obtained by methylolation reaction of picoline and formaldehyde. A method is known in which 2-pyridylethanol is produced and subjected to a dehydration reaction in the presence of an alkali (see, for example, Patent Document 4). The vinyl pyridine produced here is purified by distillation, for example, but the product contains several types of impurities. These impurities are unreacted raw material picoline, by-products ethyl pyridine, isopropenyl pyridine, propenyl pyridine, methyl vinyl pyridines having a pyridine skeleton with a methyl group and a vinyl group, and a dimer of pinyl pyridine. These homopolymers and the like.

特開平11−228540号公報JP-A-11-228540 特開平11−255748号公報JP-A-11-255748 特開2002−220373号公報JP 2002-220373 A 特開昭53−144577号公報Japanese Patent Laid-Open No. 53-1444577 米国特許第6,534,686号明細書US Pat. No. 6,534,686 米国特許第6,620,939号明細書US Pat. No. 6,620,939 米国特許第6,667,402号明細書US Pat. No. 6,667,402

ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー(J.Org.Chem.)26,82(1961)Journal of Organic Chemistry (J. Org. Chem.) 26, 82 (1961)

しかしながら、前記の方法に従って、ビニルピリジン類と含硫黄化合物とを原料としてピリジルエタンチオール化合物を製造した場合、ピリジルエタンチオール化合物の収率が予想外に低いという問題がある。   However, when a pyridylethanethiol compound is produced using vinylpyridines and a sulfur-containing compound as raw materials according to the above method, there is a problem that the yield of the pyridylethanethiol compound is unexpectedly low.

また、従来法では、ピリジルエタンチオール化合物の製造設備において、運転を継続することによる装置汚れ(装置内壁への固着物の生成)の問題があり、著しい場合には配管閉塞のために装置の運転を継続し得なくなり、運転を停止して装置内に付着した固形分を除去するための洗浄操作を行うなど、メンテナンス頻度が高く、装置の稼動効率、更には生産効率が悪いといった問題もあった。   In addition, in the conventional method, there is a problem of equipment contamination due to continued operation in the production facility for pyridylethanethiol compound (generation of sticking matter on the inner wall of the equipment). There is a problem that maintenance frequency is high, equipment operation efficiency and production efficiency are poor, such as cleaning operation to stop operation and remove solid content adhered in the equipment. .

なお、従来からピリジルエタンチオール化合物の製造原料であるビニルピリジン類に関し、その着色物質や不純物の除去を目的とした単蒸留などの前処理についての検討はなされているが、ピリジルエタンチオール化合物の収率の向上や、製造設備における固着物の生成、付着の防止といった観点からの検討はなされておらず、このような問題は解決されていないのが現状である。   Conventionally, regarding vinylpyridines, which are raw materials for producing pyridylethanethiol compounds, pretreatments such as simple distillation for the purpose of removing colored substances and impurities have been studied. No examination has been made from the viewpoint of improvement of the rate, generation of sticking matter in the production facility, and prevention of adhesion, and such a problem has not been solved.

本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされたものであって、ビニルピリジン類と含硫黄化合物とを原料としてピリジルエタンチオール化合物を製造する方法において、ピリジルエタンチオール化合物を高収率で製造すると共に、製造設備における固着物の生成、配管閉塞等の問題を防止して、運転効率、生産効率の向上を図ることを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and in a method for producing a pyridylethanethiol compound using vinylpyridines and a sulfur-containing compound as raw materials, the pyridylethanethiol compound is produced in a high yield. At the same time, it is an object of the present invention to prevent problems such as the generation of sticking matters in production equipment and blockage of piping, and to improve operation efficiency and production efficiency.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ピリジルエタンチオール化合物の製造原料であるビニルピリジン類には、その合成時及び合成後の保存中に、2量体以上のビニルピリジン類のポリマーが生成してこれが不純物として混入し、このポリマーが、ピリジルエタンチオール化合物の収率を低下させると共に、製造設備での固着物の原因となること、そして、原料ビニルピリジン類中のポリマーの量を規制することにより、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that vinylpyridines, which are raw materials for producing pyridylethanethiol compounds, include dimer or higher vinylpyridines during synthesis and during storage after synthesis. This polymer is produced and contaminated as an impurity, and this polymer decreases the yield of the pyridylethanethiol compound, causes sticking in the production facility, and the polymer in the raw vinyl pyridines. The inventors have found that the above problem can be solved by regulating the amount, and have completed the present invention.

即ち、本発明(請求項1)のピリジルエタンチオール化合物の製造方法は、ビニルピリジン類と含硫黄化合物とを原料としてピリジルエタンチオール化合物を得る、ピリジルエタンチオール化合物の製造方法であって、該ビニルピリジン類に含有されているポリマーが2重量%以下であることを特徴とする。   That is, the method for producing a pyridylethanethiol compound according to the present invention (Claim 1) is a method for producing a pyridylethanethiol compound using a vinylpyridine and a sulfur-containing compound as raw materials, The polymer contained in the pyridines is 2% by weight or less.

請求項2のピリジルエタンチオール化合物の製造方法は、請求項1において、該ビニルピリジン類に含有されているポリマーが100重量ppm以上であることを特徴とする。   The method for producing a pyridylethanethiol compound according to claim 2 is characterized in that, in claim 1, the polymer contained in the vinylpyridines is 100 ppm by weight or more.

請求項3のピリジルエタンチオール化合物の製造方法は、請求項1又は2において、該ビニルピリジン類が2−ビニルピリジンであり、該含硫黄化合物がチオ尿素であり、該ピリジルエタンチオール化合物が2−(2−ピリジル)エタンチオールであることを特徴とする。   The method for producing a pyridylethanethiol compound according to claim 3 is the method according to claim 1 or 2, wherein the vinylpyridine is 2-vinylpyridine, the sulfur-containing compound is thiourea, and the pyridylethanethiol compound is 2- It is (2-pyridyl) ethanethiol.

本発明によれば、ピリジルエタンチオール化合物の製造原料のビニルピリジン類に含有されるポリマーが2重量%以下のビニルピリジン類を用いることにより、仕込み原料当たりのピリジルエタンチオール化合物の生産量を高め、ピリジルエタンチオール化合物を高収率で得ることが可能となる。   According to the present invention, the amount of the pyridylethanethiol compound per raw material is increased by using a vinylpyridine of 2 wt% or less of the polymer contained in the vinylpyridines as the raw material for producing the pyridylethanethiol compound, A pyridylethanethiol compound can be obtained in high yield.

しかも、ピリジルエタンチオール化合物の製造設備における固形分の析出、生成が防止され、この固形分が装置内壁に付着したり、隅部や狭幅部に滞留したりすることによる、送液障害や配管閉塞の問題も防止される。
このため、運転を停止して装置内部の固着物を洗浄除去するなどのメンテナンス頻度が低減されると共に、装置の稼動効率が向上し、メンテナンス頻度の低減、稼動効率の向上により、ピリジルエタンチオール化合物の製造コストの低減、生産効率の向上を図ることが可能となる。
Moreover, the precipitation and generation of solids in the production facility for pyridylethanethiol compounds is prevented, and this solid matter adheres to the inner wall of the device or stays in the corners or narrow parts, resulting in liquid feeding obstacles and piping. Occlusion problems are also prevented.
For this reason, the frequency of maintenance such as stopping the operation and washing and removing the fixed matter inside the apparatus is reduced, the operating efficiency of the apparatus is improved, the maintenance frequency is reduced, and the operating efficiency is improved. The manufacturing cost can be reduced and the production efficiency can be improved.

以下に本発明のピリジルエタンチオール化合物の製造方法及び酸性触媒の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施形態の一例であり、本発明はその要旨を超えない限り、これらの内容に特定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the production method of the pyridylethanethiol compound and the acidic catalyst of the present invention will be described in detail. However, the description of the constituent elements described below is an example of the embodiment of the present invention, and the present invention is Unless it exceeds the gist, it is not specified in these contents.

まず、本発明において、ピリジルエタンチオール化合物の製造原料として用いるビニルピリジン類について説明する。   First, in the present invention, vinylpyridines used as a raw material for producing a pyridylethanethiol compound will be described.

本発明で使用されるビニルピリジン類は以下の一般式(I)によって示される。   The vinylpyridines used in the present invention are represented by the following general formula (I).

Figure 2011121898
Figure 2011121898

(I)式中、nは1〜5の整数であり、R、R、R、R及びRからなる群から選択される少なくとも1つは−CH=CH基であり、−CH=CH基でないR、R、R、R及びRは各々独立に、水素原子、フッ素原子、臭素原子、塩素原子、ヨウ素原子、ビニル基、ヒドロキシル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ官能基、炭素原子数6以上のアリールオキシ官能基、炭素原子数1〜10の脂肪族官能基、炭素原子数6以上の芳香族官能基、隣接する環置換基を介してピリジン環と縮合した炭素原子数5以上の脂環式環、及び隣接する環置換基を介してピリジン環と縮合した炭素原子数6以上の芳香族環からなる群から選択される1種である。 (I) In the formula, n is an integer of 1 to 5, and at least one selected from the group consisting of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 is a —CH═CH 2 group, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 which are not —CH═CH 2 groups are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a bromine atom, a chlorine atom, an iodine atom, a vinyl group, a hydroxyl group, or a carbon atom number. Via an alkoxy functional group of 1 to 10, an aryloxy functional group having 6 or more carbon atoms, an aliphatic functional group having 1 to 10 carbon atoms, an aromatic functional group having 6 or more carbon atoms, or an adjacent ring substituent It is one selected from the group consisting of an alicyclic ring having 5 or more carbon atoms condensed with a pyridine ring and an aromatic ring having 6 or more carbon atoms condensed with a pyridine ring via an adjacent ring substituent. .

このビニルピリジン類は、目的とするピリジルエタンチオール化合物の構造に対応して適宜選択使用され、例えば2−ビニルピリジン、3−ビニルピリジン、4−ビニルピリジンや2−メチル−4−ビニルピリジン、4−メチル−2−ビニルピリジン、2,4−ジビニルピリジン、2,6−ジビニルピリジン、3,5−ジビニルピリジンなどの置換ビニルピリジン類などを挙げることができるが、これらに限定されない。また、これらのビニルピリジン類は、本発明の効果を阻害しない範囲、及び、得られるピリジンエタンチオール化合物の使用等に際して障害とならない範囲で、エチルピリジン、2−イソプロペニルピリジン、4−イソプロペニルピリジン、2−(2−ピリジル)エタノール、2−(4−ピリジル)エタノール等の不純物を含んでいてもよい。   These vinylpyridines are appropriately selected and used in accordance with the structure of the target pyridylethanethiol compound. For example, 2-vinylpyridine, 3-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, 2-methyl-4-vinylpyridine, 4 -Substituted vinyl pyridines such as methyl-2-vinyl pyridine, 2,4-divinyl pyridine, 2,6-divinyl pyridine, 3,5-divinyl pyridine, and the like can be mentioned, but not limited thereto. Further, these vinyl pyridines are ethyl pyridine, 2-isopropenyl pyridine, 4-isopropenyl pyridine within a range that does not hinder the effects of the present invention and does not hinder the use of the resulting pyridine ethanethiol compound. , 2- (2-pyridyl) ethanol, 2- (4-pyridyl) ethanol and the like may be contained.

特に、本発明においては、以下の理由から、ビニルピリジン類が2−ビニルピリジンであり、この2−ビニルピリジンから2−(2−ピリジル)エタンチオールを製造する場合に有効である。   In particular, in the present invention, the vinylpyridine is 2-vinylpyridine for the following reasons, and is effective when 2- (2-pyridyl) ethanethiol is produced from this 2-vinylpyridine.

即ち、2−ビニルピリジンは、ビニル基とピリジン環の窒素原子の位置とから、2−ビニルピリジンの合成中及びその後の保存中に重合し易く、ポリマーが多くなり易い。しかしながら、このようなポリマーが生成し易い2−ビニルピリジンであっても、ビニルピリジン類に含有されているポリマーを2重量%以下とすることによって本発明による効果が有効に発揮される。   That is, 2-vinylpyridine is easily polymerized during the synthesis of 2-vinylpyridine and during subsequent storage from the vinyl group and the position of the nitrogen atom of the pyridine ring, and the polymer tends to increase. However, even if it is 2-vinylpyridine which such a polymer tends to produce | generate, the effect by this invention is exhibited effectively by making the polymer contained in vinylpyridines into 2 weight% or less.

本発明におけるビニルピリジン類中に含まれるポリマーとは、合成時又はその後の製品ビニルピリジン類を保存している間にビニルピリジン同士や重合性の不純物が重合することにより生成した2量体以上のポリマーである。   The polymer contained in the vinyl pyridines in the present invention is a dimer or more produced by polymerization of vinyl pyridines or polymerizable impurities during synthesis or during storage of the product vinyl pyridines thereafter. It is a polymer.

ピリジルエタンチオール化合物の原料として用いる該ビニルピリジン類に含有されているポリマーが2重量%よりも多いと、ピリジルエタンチオール化合物を製造した際に、仕込みの原料当たりの生産量が低下すると共に、固形分の生成量が多く、配管の閉塞トラブルや装置内に付着した固形分を除去するために洗浄が必要となるなど、生産効率の大幅な低下を招く。ビニルピリジン類中のポリマー含有量が2重量%以下であれば、ピリジルエタンチオール化合物を高い収率で得ることができ、また、固形分の析出量が少ないため、配管の閉塞が起こり難く、装置内に付着した固形分を除去するための洗浄頻度の低減ないしは洗浄を不要とすることができるため、高い生産効率を維持できる。   When the amount of the polymer contained in the vinylpyridines used as a raw material for the pyridylethanethiol compound is more than 2% by weight, when the pyridylethanethiol compound is produced, the production amount per charged raw material is reduced and The production amount of water is large, and the production efficiency is greatly reduced, such as troubles in the blockage of piping and the need for cleaning to remove the solid matter adhering to the inside of the apparatus. If the polymer content in the vinyl pyridines is 2% by weight or less, the pyridylethanethiol compound can be obtained in a high yield, and since the amount of precipitated solids is small, it is difficult to block the piping. Since it is possible to reduce the frequency of washing or to eliminate the washing for removing the solid content adhering to the inside, high production efficiency can be maintained.

該ビニルピリジン類に含有されているポリマーは少ない程好ましく、1.0重量%以下であることがより好ましく、0.5重量%以下であることが更に好ましい。ただし、極端に低濃度とするためには、後述の精製操作を高度に行う必要があり、また、使用する直前に再度蒸留精製を行う必要があるなど、精製や蒸留によるコストがかかり過ぎる。或いは、保存中にポリマーの生成を抑制するため、多量の重合禁止剤を用い、極低温で保存する必要があるなど、保管、運搬時のコストが高騰する上に、そのコストに見合う効果も得難いことから、この含有されるポリマーの下限は100重量ppmであるのが好ましい。   The smaller the polymer contained in the vinyl pyridines, the more preferable, 1.0% by weight or less is more preferable, and 0.5% by weight or less is still more preferable. However, in order to obtain an extremely low concentration, it is necessary to carry out a purification operation described later at a high level, and it is necessary to perform distillation purification again immediately before use, so that costs for purification and distillation are excessively high. Or, in order to suppress the formation of polymer during storage, it is necessary to store at a very low temperature using a large amount of polymerization inhibitor, and the cost at the time of storage and transportation increases, and it is difficult to obtain an effect commensurate with the cost. Therefore, the lower limit of the contained polymer is preferably 100 ppm by weight.

ビニルピリジン類中のポリマーの定量方法としては、これらのポリマーのうち、2量体、3量体等の分子量の小さいものはNMR(核磁気共鳴)やGC(ガスクロマトグラフィー)、LC(液体クロマトグラフィー)等で直接定量することができる。
一方、高分子量のポリマー、具体的には4量体以上のポリマーの定量方法としては、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用いて、UV(紫外線)検出器やRI(示差屈折率)検出器で検出されるピークを元に算出する方法や、モノマーとポリマーとの有機溶剤に対する溶解度の差を利用して、再沈法によりポリマーを分離し、分離回収したポリマーの重量を秤量することにより定量する方法などが挙げられる。
As a method for quantifying polymers in vinylpyridines, among these polymers, those having a low molecular weight such as dimers and trimers are NMR (nuclear magnetic resonance), GC (gas chromatography), LC (liquid chromatography). Quantification etc. directly.
On the other hand, as a method for quantifying a high molecular weight polymer, specifically a polymer having a tetramer or higher, a GPC (gel permeation chromatography) is used to detect a UV (ultraviolet) detector or a RI (differential refractive index) detector. Quantification by calculating based on the peaks detected in, and by separating the polymer by reprecipitation using the difference in solubility between the monomer and polymer in the organic solvent, and weighing the separated and recovered polymer The method of doing is mentioned.

なお、ここで言う高分子量のポリマーの分子量は、GPCで測定したピークを元に標準ポリスチレンサンプルを用いて算出することができる。   The molecular weight of the high molecular weight polymer mentioned here can be calculated using a standard polystyrene sample based on the peak measured by GPC.

これらのポリマーは、ビニルピリジン類中に含まれることで直接ビニルピリジン類の純度に影響し、ピリジルエタンチオール化合物の収率を低減する原因となるが、これらのポリマーのうち、特に分子量2000以上の高分子量ポリマーは、ピリジルエタンチオール化合物の製造系内でそのまま、或いは更に重合したり、他の物質と反応して反応溶媒に溶解しない固形分を生成する要因となるため、本発明で用いるビニルピリジン類は、ビニルピリジンの2量体以上のポリマーの中でも、特に分子量2000以上の高分子量ポリマーの含有量が1.0重量%以下、特に0.5重量%以下であることが好ましい。   When these polymers are contained in vinylpyridines, they directly affect the purity of the vinylpyridines and cause a reduction in the yield of the pyridylethanethiol compound. Among these polymers, particularly those having a molecular weight of 2000 or more. Since the high molecular weight polymer is directly or further polymerized in the production system of the pyridylethanethiol compound, it becomes a factor that generates a solid component that does not dissolve in the reaction solvent by reacting with other substances. Among these polymers, it is preferable that the content of a high molecular weight polymer having a molecular weight of 2000 or more is 1.0% by weight or less, particularly 0.5% by weight or less, among polymers of vinylpyridine dimer or higher.

従って、例えば、後述の実施例の項で示されるGPC法で定量されたポリマー含有量が1.0重量%以下、特に0.5重量%以下であり、再沈法により定量されたポリマー含有量が1.0重量%以下、特に0.5重量%以下であるビニルピリジン類を用いることが好ましい。これらの高分子量ポリマーの下限についても、ポリマーと同様の理由で100重量ppmであるのが好ましい。   Thus, for example, the polymer content determined by the GPC method shown in the Examples section below is 1.0% by weight or less, particularly 0.5% by weight or less, and the polymer content determined by the reprecipitation method. It is preferable to use vinyl pyridines having an amount of 1.0% by weight or less, particularly 0.5% by weight or less. The lower limit of these high molecular weight polymers is also preferably 100 ppm by weight for the same reason as the polymer.

該ビニルピリジン類に含有されるポリマーを2重量%以下とする方法としては特に制限はないが、通常は蒸留による精製手段が採用される。例えば、減圧蒸留設備を使用してビニルピリジン類の精製を行う。具体的には、段数が通常1段以上、好ましくは2〜10段相当の蒸留塔、好ましくは充填塔を使用し、塔頂温度が30〜150℃となるように圧力などの条件を調節して蒸留を行えばよい。
また、精製したビニルピリジン類は、保存中にポリマーが生成するのを防ぐために、tert−ブチルピロカテコールやヒドロキノンなどの重合禁止剤を100〜1000重量ppm程度加え、−5℃程度以下の低温、例えば−5℃〜−40℃で保存することが好ましい。
The method for making the polymer contained in the vinylpyridines 2% by weight or less is not particularly limited, but usually a purification means by distillation is employed. For example, vinylpyridines are purified using a vacuum distillation facility. Specifically, the number of stages is usually 1 or more, preferably 2 to 10 equivalent distillation towers, preferably packed towers, and the conditions such as pressure are adjusted so that the top temperature is 30 to 150 ° C. And then distill.
In addition, the purified vinylpyridines are added with a polymerization inhibitor such as tert-butylpyrocatechol or hydroquinone in an amount of about 100 to 1000 ppm by weight in order to prevent formation of a polymer during storage, and have a low temperature of about −5 ° C. or lower. For example, it is preferable to store at -5 ° C to -40 ° C.

本発明において用いられる含硫黄化合物の種類は、特に限定されず、ビニルピリジン類との反応の結果、ピリジルエタンチオール化合物を生成させるものであればよい。含硫黄化合物の具体例としては、チオ尿素、チオ酢酸、硫化水素、硫化ナトリウムなどが挙げられるが、好ましくは、チオ尿素又はチオ酢酸であり、その中でも、取り扱いの容易さ、及び、反応収率の点でチオ尿素が特に好ましい。   The kind of the sulfur-containing compound used in the present invention is not particularly limited as long as it produces a pyridylethanethiol compound as a result of the reaction with vinylpyridines. Specific examples of the sulfur-containing compound include thiourea, thioacetic acid, hydrogen sulfide, sodium sulfide, etc., preferably thiourea or thioacetic acid. Among them, ease of handling and reaction yield From this point, thiourea is particularly preferable.

本発明によるピリジルエタンチオール化合物の製造は、上述のようなポリマー含有量が低減されたビニルピリジン類と含硫黄化合物とを用いて、常法に従って行うことができる。
例えば、含硫黄化合物としてチオ尿素を用いてイソチオロニウム塩を得、得られたイソチオロニウム塩を加水分解する方法、含硫黄化合物としてチオ酢酸を使用し、ピリジルエチルチオアセテートを得る方法、また含硫黄化合物として硫化水素を使用し、ピリジルエタンチオールを得る方法等を挙げることができる。
The production of the pyridylethanethiol compound according to the present invention can be performed according to a conventional method using vinylpyridines and a sulfur-containing compound having a reduced polymer content as described above.
For example, a method for obtaining an isothioronium salt using thiourea as a sulfur-containing compound and hydrolyzing the obtained isothioronium salt, a method for obtaining pyridylethylthioacetate using thioacetic acid as a sulfur-containing compound, and a method for obtaining a sulfur-containing compound Examples thereof include a method for obtaining pyridylethanethiol using hydrogen sulfide.

以下、含硫黄化合物としてチオ尿素を用いた例を代表例として説明する。
まず、酸の存在下にビニルピリジン類とチオ尿素とを反応させ、下記一般式(II)で表されるイソチオロニウム塩を得る。
Hereinafter, an example using thiourea as the sulfur-containing compound will be described as a representative example.
First, vinylpyridines and thiourea are reacted in the presence of an acid to obtain an isothioronium salt represented by the following general formula (II).

Figure 2011121898
Figure 2011121898

(II)式中、nは1〜5の整数であり、R、R、R、R及びRからなる群から選択される少なくとも1つは(−C−S−C(NH)(NH)鎖であり、(−C−S−C(NH)(NH)鎖でないR、R、R、R及びRは各々独立に、水素原子、フッ素原子、臭素原子、塩素原子、ヨウ素原子、ビニル基、ヒドロキシル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ官能基、炭素原子数6以上のアリールオキシ官能基、炭素原子数1〜10の脂肪族官能基、炭素原子数6以上の芳香族官能基、隣接する環置換基を介してピリジン環と縮合した炭素原子数5以上の脂環式環、及び隣接する環置換基を介してピリジン環と縮合した炭素原子数6以上の芳香族環からなる群から選択される1種である。
は用いた酸の残基である。
(II) In the formula, n is an integer of 1 to 5, and at least one selected from the group consisting of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 is (—C 2 H 4 —S— C (NH 2) (NH 2 ) +) is a chain, (- C 2 H 4 -S -C (NH 2) (NH 2) +) non-chain R 1, R 2, R 3 , R 4 and R 5 are each independently hydrogen atom, fluorine atom, bromine atom, chlorine atom, iodine atom, vinyl group, hydroxyl group, alkoxy functional group having 1 to 10 carbon atoms, aryloxy functional group having 6 or more carbon atoms, carbon An aliphatic functional group having 1 to 10 atoms, an aromatic functional group having 6 or more carbon atoms, an alicyclic ring having 5 or more carbon atoms fused with a pyridine ring via an adjacent ring substituent, and an adjacent ring Selected from the group consisting of aromatic rings having 6 or more carbon atoms fused with a pyridine ring via a substituent It is one that is.
X - is a residue of acid used.

ここで、酸としては、パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸などの有機酸、硫酸、塩酸、硝酸などの一般的な無機酸等が使用される。これら中では、取り扱いの容易な点から、パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸などの芳香族スルホン酸や硫酸が好ましく、特に、パラトルエンスルホン酸又は硫酸が好ましい。   Here, as the acid, organic acids such as paratoluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid and trifluoromethanesulfonic acid, and general inorganic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid and nitric acid are used. Of these, aromatic sulfonic acids such as paratoluenesulfonic acid and benzenesulfonic acid, and sulfuric acid are preferable from the viewpoint of easy handling, and paratoluenesulfonic acid or sulfuric acid is particularly preferable.

酸は、ビニルピリジン類に対し、化学量論量以上となるように使用されるが、大過剰に使用した場合は、副反応を起す可能性があるため、ビニルピリジン類に対し、通常4当量以下、好ましくは3当量以下となるように使用される。
また、チオ尿素は、ビニルピリジン類に対し化学量論量ないしこれより若干過剰に使用されるが、ビニルピリジン類に対し、通常1.5当量以下、好ましくは1.3当量以下である。
The acid is used in a stoichiometric amount or more with respect to the vinylpyridines, but when used in a large excess, there is a possibility of causing a side reaction. Hereinafter, it is preferably used so as to be 3 equivalents or less.
Further, thiourea is used in a stoichiometric amount or slightly in excess of vinylpyridines, but is usually 1.5 equivalents or less, preferably 1.3 equivalents or less based on vinylpyridines.

反応は、アルコール等の有機溶媒又は水性溶媒中に酸とチオ尿素を加えて溶解させた後、撹拌下にビニルピリジン類を滴下し、好ましくは窒素などの不活性ガス雰囲気下で行われる。反応液中の酸の濃度は、反応操作の容易性が損われない限度で高い方が好ましく、硫酸であれば、通常5〜50重量%、好ましくは20〜40重量%である。また、反応温度は、通常30〜100℃、好ましくは50〜100℃のであり、反応時間は通常1〜10時間である。   The reaction is performed by adding an acid and thiourea in an organic solvent such as alcohol or an aqueous solvent and then dissolving them, and then dropping vinylpyridines with stirring, and preferably in an inert gas atmosphere such as nitrogen. The acid concentration in the reaction solution is preferably as high as possible without impairing the ease of reaction operation. In the case of sulfuric acid, it is usually 5 to 50% by weight, preferably 20 to 40% by weight. Moreover, reaction temperature is 30-100 degreeC normally, Preferably it is 50-100 degreeC, and reaction time is 1 to 10 hours normally.

次いで、イソチオロニウム塩の生成反応が完了した後、得られたイソチオロニウム塩をアルカリ加水分解して、下記一般式(III)で表されるピリジルエタンチオール化合物を得る。   Next, after the formation reaction of the isothioronium salt is completed, the obtained isothioronium salt is subjected to alkaline hydrolysis to obtain a pyridylethanethiol compound represented by the following general formula (III).

Figure 2011121898
Figure 2011121898

(III)式中、nは1〜5の整数であり、R、R、R、R及びRからなる群から選択される少なくとも1つは(−C−SH)鎖であり、(−C−SH)鎖でないR、R、R、R及びRは各々独立に、水素原子、フッ素原子、臭素原子、塩素原子、ヨウ素原子、ビニル基、ヒドロキシル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ官能基、炭素原子数6以上のアリールオキシ官能基、炭素原子数1〜10の脂肪族官能基、炭素原子数6以上の芳香族官能基、隣接する環置換基を介してピリジン環と縮合した炭素原子数5以上の脂環式環、及び隣接する環置換基を介してピリジン環と縮合した炭素原子数6以上の芳香族環からなる群から選択される1種である。 (III) In the formula, n is an integer of 1 to 5, and at least one selected from the group consisting of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 is (—C 2 H 4 —SH). R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 which are chains and are not (—C 2 H 4 —SH) chains are each independently hydrogen atom, fluorine atom, bromine atom, chlorine atom, iodine atom, vinyl Group, hydroxyl group, alkoxy functional group having 1 to 10 carbon atoms, aryloxy functional group having 6 or more carbon atoms, aliphatic functional group having 1 to 10 carbon atoms, aromatic functional group having 6 or more carbon atoms, A group consisting of an alicyclic ring having 5 or more carbon atoms fused with a pyridine ring via an adjacent ring substituent, and an aromatic ring having 6 or more carbon atoms fused with a pyridine ring via an adjacent ring substituent It is 1 type selected from.

上記一般式(III)において、−C−SH基のピリジン環への置換位置は特に制限はなく、2位(オルト位)、3位(メタ位)、4位(パラ位)のいずれでもよいが、前述の如く、本発明のピリジルエタンチオール化合物の製造方法では、−C−SH基がピリジン環の2位に置換した2−(2−ピリジル)エタンチオールの製造に好適である。 In the above general formula (III), the substitution position of the —C 2 H 4 —SH group to the pyridine ring is not particularly limited, and is in the 2nd position (ortho position), 3rd position (meta position), 4th position (para position). As described above, in the method for producing a pyridylethanethiol compound of the present invention, as described above, the production of 2- (2-pyridyl) ethanethiol in which the —C 2 H 4 —SH group is substituted at the 2-position of the pyridine ring. Is preferred.

イソチオロニウム塩の加水分解反応は、具体的には、上記のイソチオロニウム塩生成の反応液にアルカリを加えて液性をアルカリ性にすることにより行われる。アルカリとしては、水酸化ナトリウム等の金属水酸化物を使用することもできるが、アンモニアを使用するのが好ましい。アンモニアを使用した場合、分解反応は下記のように進行する。   Specifically, the hydrolysis reaction of the isothioronium salt is carried out by adding alkali to the reaction liquid for producing the above isothioronium salt to make the liquid property alkaline. A metal hydroxide such as sodium hydroxide can be used as the alkali, but ammonia is preferably used. When ammonia is used, the decomposition reaction proceeds as follows.

Figure 2011121898
Figure 2011121898

(上記反応式中、Xは一般式(II)におけると同義である。) (In the above reaction formula, X has the same meaning as in general formula (II).)

アンモニアの所要量は、イソチオロニウム塩に対して化学量論上は2倍モルであるが、反応を十分に進行させるため、通常は過剰に使用する。アンモニアの使用量は、具体的には、イソチオロニウム塩溶液中に存在する前工程の酸を中和するのに要する量に加え、原料として使用したビニルピリジン類に対し、通常3〜15倍モル、好ましくは3〜5倍モルである。アンモニアの使用量が多過ぎる場合は一般に収率が低下するが、これは生成したピリジルエタンチオール化合物が副反応を起すためと推定される。なお、アンモニアは、通常、取扱いの容易なアンモニア水として使用されるが、その濃度は、後続する濾過及び抽出工程での操作性を考慮して適宜に決定すればよい。通常は5〜28重量%程度のアンモニア水が使用される。   The required amount of ammonia is two times the stoichiometric amount with respect to the isothioronium salt, but is usually used in excess to allow the reaction to proceed sufficiently. Specifically, the amount of ammonia used is usually 3 to 15 times the mol of vinylpyridines used as a raw material in addition to the amount required to neutralize the acid in the previous step present in the isothioronium salt solution. Preferably it is 3-5 times mole. When the amount of ammonia used is too large, the yield generally decreases. This is presumed to be because the produced pyridylethanethiol compound causes a side reaction. Ammonia is usually used as ammonia water that is easy to handle, but its concentration may be determined appropriately in consideration of operability in subsequent filtration and extraction steps. Usually, about 5 to 28% by weight of ammonia water is used.

なお、この加水分解反応において、必要に応じて、イソチオロニウム塩生成反応液に対して、後述の抽出溶媒となる有機溶媒を水相に対して0.1〜1倍量程度加えて希釈してもよく、これによりさらにポリマーの生成量を抑えるという効果が得られる。   In addition, in this hydrolysis reaction, if necessary, an organic solvent serving as an extraction solvent to be described later may be added to the isothioronium salt production reaction solution in an amount of 0.1 to 1 times the aqueous phase and diluted. This is advantageous because it can further reduce the amount of polymer produced.

イソチオロニウム塩からピリジルエタンチオール化合物への加水分解反応は、撹拌下、30〜70℃の温度で0.5〜10時間で完了する。この加水分解反応は室温でも進行するが反応速度が遅く、一方、高温で反応を行うと、副反応が起きて収率が低下する傾向となる。   The hydrolysis reaction from the isothioronium salt to the pyridylethanethiol compound is completed in 0.5 to 10 hours at 30 to 70 ° C. with stirring. This hydrolysis reaction proceeds even at room temperature, but the reaction rate is slow. On the other hand, when the reaction is carried out at a high temperature, a side reaction occurs and the yield tends to decrease.

反応終了後は、酸として芳香族スルホン酸を使用した場合は、反応生成液を10℃程度まで冷却し、副生したグアニジニウム塩を析出させ、更にトルエン等の抽出溶媒を加えて濾過し、不溶物を除去する。濾滓は、更に抽出溶媒で洗浄し、洗浄液は濾液と合体させる。次いで、濾液を分液し、抽出溶媒相を回収する。   After completion of the reaction, when aromatic sulfonic acid is used as the acid, the reaction product solution is cooled to about 10 ° C. to precipitate a by-produced guanidinium salt, and further filtered with an extraction solvent such as toluene, insoluble. Remove objects. The filter cake is further washed with an extraction solvent, and the washing solution is combined with the filtrate. The filtrate is then separated and the extraction solvent phase is recovered.

一方、酸として硫酸などの無機酸を使用した場合は、冷却によってグアニジウム塩は析出しないため、上記の濾過を省略し、有機溶媒による抽出操作を直接行えばよい。   On the other hand, when an inorganic acid such as sulfuric acid is used as the acid, the guanidinium salt does not precipitate by cooling, and thus the above filtration may be omitted and the extraction operation with an organic solvent may be performed directly.

上記の何れの場合も、水相は、更に抽出溶媒で抽出し、得られた抽出溶媒相を先に得られた抽出溶媒相と合体する。合体した抽出溶媒相から抽出溶媒を留去した後、残液を減圧蒸留することにより、目的とするピリジルエタンチオール化合物を得ることができる。   In any of the above cases, the aqueous phase is further extracted with an extraction solvent, and the obtained extraction solvent phase is combined with the previously obtained extraction solvent phase. After the extraction solvent is distilled off from the combined extraction solvent phase, the target pyridylethanethiol compound can be obtained by distillation under reduced pressure.

本発明の最大の特徴は、前述した例の様な、ビニルピリジン類と含硫黄化合物とを反応させてピリジルエタンチオール化合物を製造する方法において、ポリマー含有量が2重量%以下であるビニルピリジンを使用する点にあり、本発明では、このようなポリマー含有量の少ないビニルピリジン類を用いて、固着物の問題を引き起こすことなく、ピリジルエタンチオール化合物を高収率で製造することができる。   The greatest feature of the present invention is that, in the method for producing a pyridylethanethiol compound by reacting vinylpyridines with a sulfur-containing compound as in the above-described example, a vinylpyridine having a polymer content of 2% by weight or less is produced. In the present invention, in the present invention, a pyridylethanethiol compound can be produced in high yield without causing the problem of sticking matter by using such vinylpyridines having a low polymer content.

次に、このような本発明のピリジルエタンチオール化合物の製造方法により製造されたピリジルエタンチオール化合物(以下、「本発明のピリジルエタンチオール化合物」と称する場合がある。)、或いはチオール基が保護された本発明のピリジルエタンチオール化合物を用いて、スルホン酸型陽イオン交換樹脂のスルホン酸基を変性してなる酸性触媒について説明する。   Next, a pyridylethane thiol compound produced by such a method for producing a pyridylethane thiol compound of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “pyridylethane thiol compound of the present invention”) or a thiol group is protected. An acidic catalyst obtained by modifying the sulfonic acid group of the sulfonic acid type cation exchange resin using the pyridylethanethiol compound of the present invention will be described.

この変性に供するスルホン酸型陽イオン交換樹脂は、スチレン系モノマーと架橋性モノマーとを含む重合性モノマーの共重合反応で得られたスチレン系共重合体にスルホン酸基を導入したものである。   The sulfonic acid type cation exchange resin used for this modification is one in which a sulfonic acid group is introduced into a styrene copolymer obtained by a copolymerization reaction of a polymerizable monomer containing a styrene monomer and a crosslinkable monomer.

ここで、スチレン系モノマーとは、スチレン、又はスチレンのベンゼン環若しくはスチレンのビニル基にイオン交換樹脂としての機能を損なわない範囲の任意の置換基を有するモノマーであるが、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリエーテル、ポリスチレンなどのポリマーや、オリゴマーの末端がスチリル構造になっているようなマクロモノマーであってもよい。なお、ここで、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及び「メタクリル」を意味する。後述の「(メタ)アクリロイル」についても同様である。   Here, the styrenic monomer is a monomer having an arbitrary substituent in a range that does not impair the function as an ion exchange resin in styrene, or a benzene ring of styrene or a vinyl group of styrene, but polyester, polycarbonate, polyamide, It may be a polymer such as polyolefin, poly (meth) acrylic acid ester, polyether, polystyrene, or a macromonomer in which the end of the oligomer has a styryl structure. Here, “(meth) acryl” means “acryl” and “methacryl”. The same applies to “(meth) acryloyl” described later.

スチレン系モノマーとしては、好ましくは下記式(IV)で表されるモノマーが挙げられる。   As the styrene monomer, a monomer represented by the following formula (IV) is preferable.

Figure 2011121898
Figure 2011121898

(IV)式中、X、X、Xは、水素原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ハロゲン原子、アルキルシリルオキシ基、ニトロ基、ニトリル基のいずれかを示し、Yは、水素原子、アミノ基、アルキルアミノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロゲン原子、ハロアルキル基、フェニル基やナフチル基などのアリール基、ベンジル基などのアラルキル基、アルコキシアルキル基、ニトロ基、アルカノイル基、ベンゾイル基などのアロイル基、アルコキシカルボニル基、アリルアルコキシカルボニル基、アルコキシ基、ハロアルコキシ基、アリルオキシ基、アラルキルオキシ基、アルコキシアルキルオキシ基、アルカノイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アラルキルオキシカルボニルオキシ基、又はアルキルシリルオキシ基を示す。mは1から5までの整数であり、X、X、Xは互いに同一でも異なっていてもよく、またmが2以上の場合の複数のYは同一でも異なっていてもよい。 (IV) In the formula, X 1 , X 2 and X 3 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, a halogen atom, an alkylsilyloxy group, a nitro group or a nitrile group, and Y is Hydrogen atom, amino group, alkylamino group, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, halogen atom, haloalkyl group, aryl group such as phenyl group and naphthyl group, aralkyl group such as benzyl group, alkoxyalkyl group, nitro group, alkanoyl Group, aroyl group such as benzoyl group, alkoxycarbonyl group, allylalkoxycarbonyl group, alkoxy group, haloalkoxy group, allyloxy group, aralkyloxy group, alkoxyalkyloxy group, alkanoyloxy group, alkoxycarbonyloxy group, aralkyloxycarbonyloxy Group or al A killyloxy group is shown. m is an integer from 1 to 5, and X 1 , X 2 , and X 3 may be the same or different from each other, and a plurality of Ys when m is 2 or more may be the same or different.

スチレン系モノマーとしては、具体的には、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、o−エチルスチレン、m−エチルスチレン、p−エチルスチレン、フルオロスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン等の、ベンゼン環が炭素数1〜4のアルキル基又はハロゲン原子で置換されたスチレンや、α−メチルスチレン、α−フルオロスチレン、β−フルオロスチレン等の、ビニル基が炭素数1〜4のアルキル基又はハロゲン原子で置換されたスチレン等が挙げられる。   Specific examples of the styrenic monomer include styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, o-ethylstyrene, m-ethylstyrene, p-ethylstyrene, fluorostyrene, chlorostyrene, and bromo. A vinyl group such as styrene such as styrene in which a benzene ring is substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a halogen atom, α-methylstyrene, α-fluorostyrene, β-fluorostyrene, or the like is used. And styrene substituted with an alkyl group or a halogen atom.

これらのスチレン系モノマーは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
スチレン系モノマーとしては、これらの中でも、スチレンが最も好ましい。
These styrene monomers may be used alone or in combination of two or more.
Of these, styrene is most preferable as the styrene monomer.

一方、架橋性モノマーは、分子内に上記スチレン系モノマーと共重合可能な炭素−炭素二重結合を2以上有する化合物であり、具体的には、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン等のポリビニルベンゼン、ジビニルトルエン等のアルキルジビニルベンゼン、ビス(ビニルフェニル)、ビス(ビニルフェニル)メタン、ビス(ビニルフェニル)エタン、ビス(ビニルフェニル)プロパン、ビス(4−ビニルフェニル)スルホン等の、2以上のベンゼン環が直接又はアルキレン基、スチリレン基などの連結基を介して結合した構造を有する芳香族ジビニル化合物が挙げられる。また、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリエーテル、ポリスチレンなどのポリマー、オリゴマーの両末端がスチリル構造、(メタ)アクリル構造のような重合性炭素−炭素二重結合を有するマクロモノマーでもよい。   On the other hand, the crosslinkable monomer is a compound having two or more carbon-carbon double bonds copolymerizable with the styrenic monomer in the molecule, and specifically, polyvinylbenzene such as divinylbenzene and trivinylbenzene, divinyl. 2 or more benzene rings such as alkyldivinylbenzene such as toluene, bis (vinylphenyl), bis (vinylphenyl) methane, bis (vinylphenyl) ethane, bis (vinylphenyl) propane, bis (4-vinylphenyl) sulfone An aromatic divinyl compound having a structure in which is bonded directly or via a linking group such as an alkylene group or a styrylene group. Polymers such as polyester, polycarbonate, polyamide, polyolefin, poly (meth) acrylic acid ester, polyether, polystyrene, etc. Polymeric carbon-carbon double bonds such as styryl structure at both ends of oligomer and (meth) acrylic structure It may be a macromonomer having

これらの架橋性モノマーは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
これらの中でも、架橋性モノマーとしては、ジビニルベンゼンが好ましい。なお、ジビニルベンゼンによっては、製造される際に副生物としてエチルビニルベンゼン(エチルスチレン)が生成し、これを多量に含有している場合もあるが、本発明においてはこのようなジビニルベンゼンも使用することができる。
These crosslinkable monomers may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them.
Among these, divinylbenzene is preferable as the crosslinkable monomer. Depending on the divinylbenzene, ethylvinylbenzene (ethylstyrene) may be produced as a by-product when it is produced, and this divinylbenzene may be used in the present invention. can do.

スチレン系共重合体の製造に用いる重合性モノマーは、前記スチレン系モノマーと前記架橋性モノマーとを含むが、それ以外に、必要に応じて、更にこれらと重合可能な他のモノマーを含んでいてもよい。このような重合可能なモノマー(以下「第3のモノマー」と言う場合がある。)の具体例としては、ビニルナフタレンやビニルアントラセンなどの、ナフタレンやアントラセン、フェナントレンなどの多環芳香族骨格を有するビニルモノマー;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルなどの(メタ)アクリル酸エステル、ブタジエン、イソプレン等のジエン系炭化水素化合物;1−ペンテン、1−ヘキセンなどのα−オレフィン;(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。   The polymerizable monomer used for the production of the styrenic copolymer contains the styrenic monomer and the crosslinkable monomer, but additionally contains other monomers that can be polymerized therewith as necessary. Also good. Specific examples of such polymerizable monomers (hereinafter sometimes referred to as “third monomers”) include polycyclic aromatic skeletons such as naphthalene, anthracene, and phenanthrene, such as vinylnaphthalene and vinylanthracene. Vinyl monomers; (meth) acrylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, and ethyl methacrylate; diene hydrocarbon compounds such as butadiene and isoprene; α-olefins such as 1-pentene and 1-hexene ; (Meth) acrylonitrile and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

なお、このような第3のモノマーを使用することにより、耐酸化性が増す等の効果が得られるが、この場合、その使用量はスチレン系モノマーに対して、通常50モル%以下、好ましくは20モル%以下、特に好ましくは10モル%以下である。第3のモノマーの使用量が多すぎると、得られる共重合体に導入することができる単位重量当たりのスルホン酸基の量が少なくなり、所望の触媒活性を得られないことがある。   In addition, by using such a third monomer, an effect such as an increase in oxidation resistance can be obtained. In this case, the amount used is usually 50 mol% or less with respect to the styrene monomer, preferably It is 20 mol% or less, and particularly preferably 10 mol% or less. If the amount of the third monomer used is too large, the amount of the sulfonic acid group per unit weight that can be introduced into the resulting copolymer decreases, and the desired catalytic activity may not be obtained.

スチレン系モノマーと架橋性モノマーとを含む重合性モノマーを重合させて得られるスチレン系共重合体の架橋度は1%以上が好ましく、2%以上が更に好ましく、また8%以下が好ましく、5%以下が更に好ましい。ここで言う架橋度とは、重合に供する重合性モノマー中の架橋性モノマーの重量基準での濃度をいい、当該分野において使われている定義と同様である。   The degree of crosslinking of the styrene copolymer obtained by polymerizing a polymerizable monomer containing a styrene monomer and a crosslinkable monomer is preferably 1% or more, more preferably 2% or more, and preferably 8% or less, 5% The following is more preferable. The degree of cross-linking here refers to the concentration of the cross-linkable monomer in the polymerizable monomer to be subjected to polymerization on the weight basis, and is the same as the definition used in this field.

この架橋度が小さすぎると、得られる陽イオン交換樹脂の強度を保つことが困難となり、ビスフェノール化合物製造用触媒として反応に供するに際し、使用前にフェノール化合物やフェノール化合物と水との混合溶媒等に接触させてコンディショニングを行う時の膨潤、収縮により、陽イオン交換樹脂の破砕等が生じるため好ましくない。一方、架橋度が大きすぎると、得られる共重合体粒子が膨潤しにくくなるので、共重合体粒子内の拡散抵抗が生じ易くなり、触媒活性の著しい低下を生じることから好ましくない。   If the degree of cross-linking is too small, it will be difficult to maintain the strength of the resulting cation exchange resin. When used as a catalyst for producing bisphenol compounds, before use, it may be used in a phenol compound or a mixed solvent of phenol compound and water before use. Swelling and shrinking when performing conditioning by bringing them into contact with each other cause crushing of the cation exchange resin. On the other hand, if the degree of crosslinking is too large, the resulting copolymer particles are less likely to swell, and thus diffusion resistance within the copolymer particles is likely to occur, resulting in a significant decrease in catalyst activity.

スチレン系モノマーと架橋性モノマーとを含む重合性モノマーの共重合反応は、ラジカル重合開始剤を用いて公知の技術に基づいて行うことができる。   The copolymerization reaction of a polymerizable monomer containing a styrene monomer and a crosslinkable monomer can be performed based on a known technique using a radical polymerization initiator.

ラジカル重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、t−ブチルハイドロパーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリル等の1種又は2種以上が用いられ、通常、重合性モノマーの重量(全モノマー重量)に対して0.05重量%以上、5重量%以下で用いられる。   As the radical polymerization initiator, one or more of benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, azobisisobutyronitrile and the like are used. Usually, the weight of the polymerizable monomer (total monomer) Weight) to 0.05 wt% or more and 5 wt% or less.

重合様式は、特に限定されるものではなく、溶液重合、乳化重合、懸濁重合等の種々の様式で行うことができ、必要に応じて篩による分級等を行うこともできる。   The polymerization mode is not particularly limited, and can be performed in various modes such as solution polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, etc., and classification with a sieve can be performed as necessary.

共重合反応における重合温度は、通常、室温(約18〜25℃)以上、好ましくは40℃以上、さらに好ましくは70℃以上であり、通常250℃以下、好ましくは150℃以下、更に好ましくは140℃以下である。重合温度が高すぎると解重合が併発し、重合完結度がかえって低下する。重合温度が低すぎると重合完結度が不十分となる。   The polymerization temperature in the copolymerization reaction is usually room temperature (about 18-25 ° C.) or higher, preferably 40 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher, and usually 250 ° C. or lower, preferably 150 ° C. or lower, more preferably 140. It is below ℃. If the polymerization temperature is too high, depolymerization occurs at the same time, and the degree of polymerization completion is reduced. If the polymerization temperature is too low, the degree of polymerization completion will be insufficient.

また、重合雰囲気は、空気もしくは不活性ガス下で実施可能であり、不活性ガスとしては窒素、二酸化炭素、アルゴン等が使用できる。   The polymerization atmosphere can be carried out under air or an inert gas, and nitrogen, carbon dioxide, argon or the like can be used as the inert gas.

上記の共重合反応で得られたスチレン系共重合体にスルホン酸基を導入する(スルホン化)方法は、特に限定されるものではなく、常法に従って行うことができる。   The method of introducing a sulfonic acid group into the styrene copolymer obtained by the above copolymerization reaction (sulfonation) is not particularly limited, and can be performed according to a conventional method.

例えば、有機溶媒の非存在下、あるいは、ベンゼン、トルエン、キシレン、ニトロベンゼン、クロロベンゼン、テトラクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエチレン、プロピレンジクロライド等の有機溶媒の存在下、共重合体を、硫酸、クロロスルホン酸、発煙硫酸等のスルホン化剤と反応させることにより行われる。ここで有機溶媒、スルホン化剤は、いずれも、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。   For example, in the absence of an organic solvent, or in the presence of an organic solvent such as benzene, toluene, xylene, nitrobenzene, chlorobenzene, tetrachloromethane, dichloroethane, trichloroethylene, propylene dichloride, the copolymer is treated with sulfuric acid, chlorosulfonic acid, It is carried out by reacting with a sulfonating agent such as fuming sulfuric acid. Here, as for an organic solvent and a sulfonating agent, all may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them.

この際の反応温度は、通常0〜150℃程度で、スルホン化剤及び使用する有機溶媒に応じて適宜選択される。   The reaction temperature at this time is usually about 0 to 150 ° C., and is appropriately selected according to the sulfonating agent and the organic solvent to be used.

スルホン化された共重合体を、常法に従って、洗浄、単離等により分離することで、スルホン酸型の強酸性陽イオン交換樹脂を得る。   The sulfonated copolymer is separated by washing, isolation, etc. according to a conventional method to obtain a sulfonic acid type strongly acidic cation exchange resin.

本発明において、強酸性陽イオン交換樹脂としての交換容量(スルホン酸基の量)は、含水状態の樹脂の、単位体積当り、通常0.5meq/mL以上、好ましくは1.0meq/mL以上であり、一方、通常3.0meq/mL以下、好ましくは2.0meq/mL以下である。また、乾燥状態の樹脂では、単位体積当り、通常1.0meq/g以上、好ましくは2.0meq/g以上であり、一方、通常6.0meq/g以下、好ましくは5.5meq/g以下である。含水状態の樹脂から付着水を取り除いた湿潤状態では、通常0.5meq/g以上、好ましくは1.0meq/g以上であり、一方、通常3.0meq/g以下、好ましくは2.0meq/g以下である。この交換容量が低過ぎると触媒活性が不足し、また、過度に交換容量の高い陽イオン交換樹脂は製造困難である。
この強酸性陽イオン交換樹脂の交換容量は、例えば「ダイヤイオン、イオン交換樹脂・合成吸着剤マニュアル1」(三菱化学株式会社刊、改訂4版、平成19年10月31日発行、133〜135頁)に記載される方法や、これに準じた方法で求めることができる。
In the present invention, the exchange capacity (amount of sulfonic acid group) as the strongly acidic cation exchange resin is usually 0.5 meq / mL or more, preferably 1.0 meq / mL or more per unit volume of the water-containing resin. On the other hand, it is usually 3.0 meq / mL or less, preferably 2.0 meq / mL or less. In the dry state resin, it is usually 1.0 meq / g or more, preferably 2.0 meq / g or more per unit volume, and usually 6.0 meq / g or less, preferably 5.5 meq / g or less. is there. In the wet state in which the adhering water is removed from the water-containing resin, it is usually 0.5 meq / g or more, preferably 1.0 meq / g or more, while usually 3.0 meq / g or less, preferably 2.0 meq / g. It is as follows. If the exchange capacity is too low, the catalyst activity is insufficient, and a cation exchange resin having an excessively high exchange capacity is difficult to produce.
The exchange capacity of this strongly acidic cation exchange resin is, for example, “Diaion, Ion Exchange Resin / Synthetic Adsorbent Manual 1” (Mitsubishi Chemical Corporation, 4th revised edition, published on October 31, 2007, 133-135). Page) or a method according to this method.

なお、ここで用いられるスルホン酸型陽イオン交換樹脂の主な形態としては、ゲル型と多孔質型(MR型:macroreticular型)が挙げられるが、ビスフェノール化合物の製造に用いる場合、製造コストの観点から、ゲル型が好ましい。また、物質拡散性や、樹脂の耐久性、強度の確保の観点で、多孔質型(ポーラス型、ハイポーラス型、又はマクロポーラス型)も好ましい。ゲル型には単純ゲル型共重合体及び拡大網目型ゲル共重合体があり、いずれも用いることができる。一方、MR型は多孔性共重合体であって、表面積、気孔率、平均孔径などが任意のものを用いることができる。   The main form of the sulfonic acid type cation exchange resin used here includes a gel type and a porous type (MR type: macroreticular type). Therefore, the gel type is preferable. In addition, a porous type (a porous type, a high porous type, or a macroporous type) is also preferable from the viewpoint of ensuring substance diffusibility, resin durability, and strength. The gel type includes a simple gel type copolymer and an expanded network type gel copolymer, both of which can be used. On the other hand, the MR type is a porous copolymer and can be used with any surface area, porosity, average pore diameter, and the like.

ゲル型又は多孔質型のスルホン酸型交換樹脂とする方法は、従来公知の方法を用いることができ、例えば「イオン交換樹脂その技術と応用」(オルガノ株式会社発行、改訂版、昭和61年5月16日発行、13〜21頁)に従って製造することができる。   A conventionally known method can be used as the gel-type or porous-type sulfonic acid-type exchange resin. For example, “Ion-exchange resin, its technology and application” (Organo Corporation, revised edition, 1986) 16th issue, pages 13 to 21).

得られたスルホン酸型陽イオン交換樹脂を本発明のピリジルエタンチオール化合物により変性する方法としては特に限定されず、代表的な方法としては、本発明のピリジルエタンチオール化合物を、水性溶媒もしくは有機溶媒中で陽イオン交換樹脂と反応させて、陽イオン交換樹脂のスルホン酸基にイオン結合させる方法が挙げられる。具体的には、水、アルコール、ケトン、エーテル、フェノール等の適当な溶媒に当該ピリジルエタンチオール化合物を溶解させた溶液、もしくは溶媒により希釈されていないピリジルエタンチオール化合物を直接、溶媒中に分散させた陽イオン交換樹脂に滴下などの方法により混合し、攪拌する方法等が挙げられる。この方法により、陽イオン交換樹脂のスルホン酸基の一部とピリジルエタンチオール化合物とが反応することによりイオン結合して中和され、変性が行われる。   The method for modifying the obtained sulfonic acid type cation exchange resin with the pyridylethanethiol compound of the present invention is not particularly limited, and as a typical method, the pyridylethanethiol compound of the present invention can be modified with an aqueous solvent or an organic solvent. Among them, there is a method of reacting with a cation exchange resin and ion-bonding to a sulfonic acid group of the cation exchange resin. Specifically, a solution in which the pyridylethanethiol compound is dissolved in an appropriate solvent such as water, alcohol, ketone, ether, phenol, or a pyridylethanethiol compound not diluted with the solvent is directly dispersed in the solvent. And a method of mixing and stirring the cation exchange resin by a method such as dropping. By this method, a part of the sulfonic acid group of the cation exchange resin and the pyridylethanethiol compound react with each other to be neutralized by ionic bonding and modification.

変性に当たり、本発明のピリジルエタンチオール化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。   In modification, the pyridylethanethiol compound of the present invention may be used alone or in combination of two or more.

本発明のピリジルエタンチオール化合物は、ビスフェノール化合物製造時の助触媒として、転化率、選択率の向上効果に優れているが、中でも2−(2−ピリジル)エタンチオール及び2−(4−ピリジル)エタンチオールが転化率や選択率の向上及び長期に亘って使用した場合の活性低下が少ないことから更に好ましい。   The pyridylethanethiol compound of the present invention is excellent in the effect of improving the conversion rate and selectivity as a co-catalyst during the production of the bisphenol compound. Among them, 2- (2-pyridyl) ethanethiol and 2- (4-pyridyl) are particularly preferred. Ethanethiol is more preferable because it improves the conversion rate and selectivity and reduces the decrease in activity when used over a long period of time.

本発明のピリジルエタンチオール化合物は精製された高純度のものを用いるのが好ましいが、変性後の強酸性陽イオン交換樹脂を触媒として使用する際に反応を著しく阻害しない範囲で、ジスルフィド等の不純物を含んでいてもよい。また、このような不純物の生成を抑える為に、塩酸や硫酸等の鉱酸との塩となって安定化されているものを用いてもよい。   As the pyridylethanethiol compound of the present invention, it is preferable to use a purified high-purity compound, but impurities such as disulfide can be used as long as the reaction is not significantly inhibited when a strongly acidic cation exchange resin after modification is used as a catalyst. May be included. Moreover, in order to suppress the production | generation of such an impurity, you may use what is stabilized as a salt with mineral acids, such as hydrochloric acid and a sulfuric acid.

チオール基が保護された本発明のピリジルエタンチオール化合物を用いる場合、チオール基の保護基としては、チオール基を保護することが可能な基であれば特に限定されず、例えば「Green's Protective Groups in Organic Synthesis, Fourth Edition, Wiley(2007)」に記載されている保護基及び保護する方法を用いることで保護が可能である。具体的な例としては、tert−ブチル基のような安定なカルボカチオンを生じる脂肪族保護基で保護したチオエーテル体、アセチル基のようなアシル保護基で保護したチオエステル体、カーボネート保護基で保護したチオカーボネート体、ベンジル保護基で保護したベンジルチオエーテル体、ケトンやアルデヒドで保護したジチオアセタール体等が挙げられる。   When using the pyridylethanethiol compound of the present invention in which the thiol group is protected, the protecting group for the thiol group is not particularly limited as long as it is a group capable of protecting the thiol group. For example, “Green's Protective Groups in Organic” Protection can be achieved by using the protecting group and protecting method described in “Synthesis, Fourth Edition, Wiley (2007)”. Specific examples include thioethers protected with aliphatic protecting groups that generate stable carbocations such as tert-butyl groups, thioesters protected with acyl protecting groups such as acetyl groups, and protected with carbonate protecting groups. Examples include thiocarbonates, benzylthioethers protected with benzyl protecting groups, dithioacetals protected with ketones and aldehydes, and the like.

なお、陽イオン交換樹脂を本発明のピリジルエタンチオール化合物又はチオール基が保護された本発明のピリジルエタンチオール化合物により変性する割合(変性率)は、スルホン酸型陽イオン交換樹脂の全スルホン酸基の3モル%以上とするのが好ましく、5モル%以上とするのがより好ましい。また70モル%以下とするのが好ましく、50モル%以下とするのが更に好ましく、30%以下とするとより好ましい。これにより、ビスフェノール化合物製造時の縮合反応に必要なスルホン酸基の量の低下による触媒活性低下を引き起こすことなく、チオール化合物が助触媒として働く効果を最大限に発現させることができる。変性率が小さすぎる場合は反応性の向上効果が低くなる傾向にあり、触媒としての活性や寿命が不十分となる傾向にある。また、変性率が大きすぎる場合は、反応に関与するスルホン酸基の量が少なくなるので、反応性が低下する傾向がある。また、高価なチオール化合物を多く使用することになるので、経済的にも好ましくない。   In addition, the ratio (modification rate) of modifying the cation exchange resin with the pyridylethanethiol compound of the present invention or the pyridylethanethiol compound of the present invention in which the thiol group is protected is the total sulfonic acid group of the sulfonic acid type cation exchange resin. It is preferable to set it as 3 mol% or more, and it is more preferable to set it as 5 mol% or more. Further, it is preferably 70 mol% or less, more preferably 50 mol% or less, and more preferably 30% or less. As a result, the effect of the thiol compound acting as a co-catalyst can be maximized without causing a decrease in catalytic activity due to a decrease in the amount of sulfonic acid groups required for the condensation reaction during the production of the bisphenol compound. When the modification rate is too small, the reactivity improvement effect tends to be low, and the activity and life as a catalyst tend to be insufficient. On the other hand, when the modification rate is too large, the amount of sulfonic acid groups involved in the reaction decreases, and the reactivity tends to decrease. Moreover, since many expensive thiol compounds are used, it is not economically preferable.

次に、上述のような酸性触媒を用いて、フェノール化合物とカルボニル化合物とを縮合反応させることにより、ビスフェノール化合物を製造する方法について説明する。   Next, a method for producing a bisphenol compound by subjecting a phenol compound and a carbonyl compound to a condensation reaction using the above acidic catalyst will be described.

フェノール化合物とカルボニル化合物との縮合反応は、フェノール性水酸基の強いオルト−パラ配向性、特にパラ配向性を利用するものと考えられ、従って、使用するフェノール化合物はオルト位又はパラ位に置換基のないものが好ましい。中でも、縮合反応生成物であるビスフェノール化合物は、その用途の点から4,4’−ビスフェノール化合物が一般的に好ましく、この点からパラ位に置換基のないフェノール化合物を用いることが好ましい。   The condensation reaction between a phenol compound and a carbonyl compound is considered to utilize the strong ortho-para orientation of the phenolic hydroxyl group, particularly the para orientation, and therefore the phenol compound used has a substituent at the ortho or para position. None is preferred. Among them, the bisphenol compound which is a condensation reaction product is generally preferably a 4,4'-bisphenol compound from the viewpoint of its use, and from this point, it is preferable to use a phenol compound having no substituent at the para position.

フェノール化合物が置換基を有する場合、置換基はフェノール性水酸基のオルト−パラ配向性を阻害せず、また、カルボニル化合物の縮合位置に対して立体障害を及ぼさない限り、得られるビスフェノール化合物の用途や物性に応じて任意のものでありうる。典型的な置換基としては、例えば炭素数1〜4の低級アルキル基が挙げられる。また、該置換基の代わりに、弗素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子が置換したフェノール化合物についても、同様の置換位置の化合物を使用することができる。置換基の数は1つでも複数でもよい。   When the phenol compound has a substituent, the substituent does not inhibit the ortho-para orientation of the phenolic hydroxyl group, and the use of the resulting bisphenol compound as long as it does not sterically hinder the condensation position of the carbonyl compound. It may be arbitrary depending on the physical properties. Typical examples of the substituent include a lower alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Moreover, the compound of the same substitution position can be used also about the phenol compound which substituted halogen atoms, such as a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom, instead of this substituent. The number of substituents may be one or more.

フェノール化合物としては、具体的には、例えば、フェノール(無置換のフェノール)、o−クレゾール、m−クレゾール、2,5−キシレノール、2,6−キシレノール、2,3,6−トリメチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、o−クロロフェノール、m−クロロフェノール、2,5−ジクロロフェノール、2,6−ジクロロフェノール等が挙げられる。これらの中ではフェノールが特に好ましい。   Specific examples of the phenol compound include phenol (unsubstituted phenol), o-cresol, m-cresol, 2,5-xylenol, 2,6-xylenol, 2,3,6-trimethylphenol, 2 , 6-di-tert-butylphenol, o-chlorophenol, m-chlorophenol, 2,5-dichlorophenol, 2,6-dichlorophenol and the like. Of these, phenol is particularly preferred.

一方、カルボニル化合物としては特に制限はないが、具体例としては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン等の炭素数3〜10程度のケトン類、及び、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド等の炭素数1〜6程度のアルデヒド類が挙げられる。これらの中では、アセトンが好ましい。   On the other hand, the carbonyl compound is not particularly limited, but specific examples include ketones having about 3 to 10 carbon atoms such as acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, acetophenone, and formaldehyde, acetaldehyde, propion. Examples include aldehydes having about 1 to 6 carbon atoms such as aldehyde and butyraldehyde. Of these, acetone is preferred.

フェノール化合物としてフェノールを使用し、カルボニル化合物としてアセトンを使用した場合、ポリカーボネート樹脂等の原料として有用なビスフェノールAを得ることができるので、特に好ましい。   When phenol is used as the phenol compound and acetone is used as the carbonyl compound, bisphenol A useful as a raw material for polycarbonate resin and the like can be obtained, which is particularly preferable.

縮合反応の原料として用いるフェノール化合物とカルボニル化合物のmol比は、カルボニル化合物1molに対してフェノール化合物が通常2mol以上、好ましくは4mol以上であり、通常40mol以下、好ましくは30mol以下とする。フェノール化合物の使用量が少なすぎると、副生物が増加する傾向があり、一方、多すぎてもその効果に殆ど変化はなく、むしろ回収、再使用するフェノール化合物の量が増大するため経済的でなくなる傾向がある。   The molar ratio of the phenol compound and the carbonyl compound used as a raw material for the condensation reaction is usually 2 mol or more, preferably 4 mol or more, and usually 40 mol or less, preferably 30 mol or less, with respect to 1 mol of the carbonyl compound. If the amount of phenolic compound used is too small, there is a tendency for by-products to increase. On the other hand, if the amount is too large, there is almost no change in the effect, but rather the amount of phenolic compound that is recovered and reused is economical. There is a tendency to disappear.

フェノール化合物とカルボニル化合物との縮合反応を行うに際しては、製造量や装置の制約等に応じて、連続法、半連続法、及びバッチ法等を任意に選択することが可能であり、反応器は単独でもよく、複数の反応器を並列、或いは直列に接続して製造する方法や、これらの方法や反応器を組み合わせて製造することも可能である。これらの製造方法は単独の反応方法でもよく、別の方法としては、例えば複数の反応器を用いて連続法とバッチ法を並列で行う等の方法も選択可能である。   When performing a condensation reaction between a phenol compound and a carbonyl compound, it is possible to arbitrarily select a continuous method, a semi-continuous method, a batch method, or the like according to the production amount, restrictions on the apparatus, etc. A single method may be used, and a method in which a plurality of reactors are connected in parallel or in series, or a combination of these methods and reactors may be used. These production methods may be a single reaction method. As another method, for example, a method in which a continuous method and a batch method are performed in parallel using a plurality of reactors can be selected.

反応に際しては、フェノール化合物とカルボニル化合物は別々に反応器に供給してもよく、混合して供給してもよい。また、カルボニル化合物を反応開始時に一度に反応に供してもよく、複数回に分割して反応に供してもよい。   In the reaction, the phenol compound and the carbonyl compound may be supplied separately to the reactor, or may be mixed and supplied. Further, the carbonyl compound may be subjected to the reaction at the start of the reaction or may be divided into a plurality of times for the reaction.

また、フェノール化合物とカルボニル化合物とを反応させるに際し、前述の変性に用いた本発明のピリジルエタンチオール化合物、その他のチオール化合物及び/又は変性に使用できないようなチオール化合物を共存させて反応させてもよい。ここで「変性に使用できないようなチオール化合物」とは、チオール基或いは保護されたチオール基を含有するものの、陽イオン交換樹脂のスルホン酸基とイオン結合し得るような官能基を含有していないチオール化合物のことをいい、例えば、メタンチオール、エタンチオール等のアルカンチオール類が挙げられる。これらは1種を用いても、複数種を用いてもよく、フェノール化合物及び/又はカルボニル化合物に溶解させて反応に供しても、フェノール化合物及び/又はカルボニル化合物とは別に供給してもよい。   Moreover, when reacting a phenol compound and a carbonyl compound, the pyridylethane thiol compound of the present invention used for the above-mentioned modification, other thiol compounds and / or a thiol compound that cannot be used for modification may be allowed to coexist. Good. Here, “a thiol compound that cannot be used for modification” contains a thiol group or a protected thiol group, but does not contain a functional group that can ionically bond with a sulfonic acid group of a cation exchange resin. It refers to a thiol compound, and examples thereof include alkanethiols such as methanethiol and ethanethiol. These may use 1 type, may use multiple types, may be made to melt | dissolve in a phenol compound and / or a carbonyl compound for a reaction, or may supply separately from a phenol compound and / or a carbonyl compound.

反応装置も加熱装置や冷却装置を有する反応器や断熱反応器等、必要に応じて種々の装置を用いることが可能である。   As the reaction apparatus, various apparatuses such as a reactor having a heating apparatus and a cooling apparatus and an adiabatic reactor can be used as necessary.

ビスフェノール化合物の製造において、反応方式としては、反応効率や運転の容易さから、連続法が好ましい。連続法としては、酸性触媒を充填した反応器にフェノール化合物とカルボニル化合物とを連続的に供給して反応を行う方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、固定床流通方式、流動床方式、及び連続撹拌方式のいずれでもよいが、酸性触媒を固定床とし、フェノール化合物とカルボニル化合物とを連続的に供給、流通させる、固定床流通方式が好ましい。   In the production of a bisphenol compound, a continuous method is preferable as a reaction method from the viewpoint of reaction efficiency and ease of operation. The continuous method is not particularly limited as long as it is a method in which a reaction is performed by continuously supplying a phenol compound and a carbonyl compound to a reactor filled with an acidic catalyst. For example, a fixed bed flow system, a fluidized bed, and the like. Either a system or a continuous stirring system may be used, but a fixed bed circulation system in which an acidic catalyst is used as a fixed bed and a phenol compound and a carbonyl compound are continuously supplied and distributed is preferable.

固定床流通方式、流動床方式、及び連続撹拌方式で縮合反応を行う場合には、原料であるフェノール化合物とカルボニル化合物との供給は、フェノール化合物湿潤状態の酸性触媒を基準として、フェノール化合物とカルボニル化合物との合計が通常液空間速度(LHSV)0.05hr−1以上、好ましくは0.2hr−1以上で、通常20hr−1以下、好ましくは10hr−1以下で行う。特に固定床流通方式で反応を行う場合、必要に応じて装置の上部及び/又は下部にスクリーンなどを設けて、充填した酸性触媒が装置外に流出せずに反応液だけが流通できるようにしてもよい。原料は反応装置の上部から下部に流しても(ダウンフロー式)、装置の下部から上部に流しても(アップフロー式)よい。固定床流通方式の場合、アップフロー式では触媒の流動化やそれに伴う触媒の流出が生じやすく、一方、ダウンフロー式では圧力損失(差圧)が生じやすい等の問題点が知られているので、これらの問題点も勘案した上で都度適切な方法を選択すればよい。この圧力損失は、触媒の量やLHSV、使用する機器の能力等に応じて、適当な範囲を選択することができる。 When the condensation reaction is performed by a fixed bed flow system, a fluidized bed system, or a continuous stirring system, the feed of the phenol compound and the carbonyl compound as raw materials is based on an acidic catalyst in a wet state of the phenol compound, and the phenol compound and the carbonyl compound. total normal liquid hourly space velocity of the compound (LHSV) 0.05hr -1 or more, preferably at 0.2 hr -1 or more and usually 20 hr -1 or less, preferably at 10 hr -1 or less. In particular, when the reaction is carried out in a fixed bed flow system, a screen or the like is provided on the upper and / or lower part of the apparatus as necessary so that only the reaction liquid can flow without the packed acidic catalyst flowing out of the apparatus. Also good. The raw material may flow from the upper part to the lower part of the reactor (down flow type) or from the lower part to the upper part of the apparatus (up flow type). In the fixed bed flow system, there are known problems such as the fluidization of the catalyst and the accompanying catalyst outflow in the upflow system, and the pressure loss (differential pressure) in the downflow system. In view of these problems, an appropriate method may be selected each time. This pressure loss can be selected in an appropriate range according to the amount of catalyst, LHSV, the capacity of the equipment used, and the like.

ビスフェノール化合物の製造における反応温度は、通常、反応溶液が固化せずに液状で存在しうる温度で行なわれ、例えば、フェノール化合物がフェノールの場合は40℃以上、好ましくは50℃以上である。反応温度が高いほど反応速度的には有利であるが、酸性触媒の耐熱温度の点から反応器内の最高温度が120℃以下、特に100℃以下となるような条件で反応させるのが好ましい。反応温度が高くなると酸性触媒の耐熱温度以下でも部分的に分解などによりスルホン酸基の脱離などが起こるので、このような観点からは、できるだけ低い温度が好ましいが、一方で温度が低すぎると生成したビスフェノール化合物が固化する場合がある。   The reaction temperature in the production of the bisphenol compound is usually carried out at a temperature at which the reaction solution can exist in a liquid state without solidifying. For example, when the phenol compound is phenol, it is 40 ° C. or higher, preferably 50 ° C. or higher. The higher the reaction temperature is, the more advantageous the reaction rate is, but from the viewpoint of the heat resistance temperature of the acidic catalyst, it is preferable to carry out the reaction under conditions such that the maximum temperature in the reactor is 120 ° C. or less, particularly 100 ° C. or less. If the reaction temperature is high, the sulfonic acid group is eliminated due to partial decomposition even at a temperature lower than the heat resistant temperature of the acidic catalyst. From this point of view, the lowest possible temperature is preferable. The produced bisphenol compound may solidify.

酸性触媒をフェノール化合物とカルボニル化合物との縮合反応に供する際は、酸性触媒内に水分が残留していると反応の阻害要因となるため、反応に使用する前に酸性触媒内の水分を除去しておくのが好ましく、例えば原料であるフェノール化合物と接触させることにより酸性触媒内の水分を除去しておく方法が好ましい。このような処理により、反応開始時の誘導期間が短くなり、速やかに反応に使用できるようになる。   When an acidic catalyst is subjected to a condensation reaction between a phenolic compound and a carbonyl compound, if water remains in the acidic catalyst, it becomes a hindrance to the reaction, so the water in the acidic catalyst must be removed before use in the reaction. For example, a method of removing water in the acidic catalyst by contacting with a phenol compound as a raw material is preferable. By such treatment, the induction period at the start of the reaction is shortened and can be used for the reaction promptly.

ビスフェノール化合物の製造方法に使用するフェノール化合物(後述の、ビスフェノール化合物製造プロセス内で回収・使用される以外のフェノール化合物)は、純度が高いものであればそのまま使用することもできるが、精製した後に使用するのが好ましい。フェノール化合物の精製方法としては特に制限はないが、例えばフェノール化合物を40〜110℃で一般的なスルホン酸型陽イオン交換樹脂のような酸性触媒と接触させ、フェノール化合物中に含まれる不純物を重質化させた後に蒸留して重質分を除去する方法などが挙げられる。このようにして得られるフェノール化合物を、反応器へ供給することにより反応原料として使用することができる。   Phenol compounds used in the method for producing bisphenol compounds (phenol compounds other than those recovered and used in the bisphenol compound production process described later) can be used as long as they have high purity, but after purification It is preferred to use. The method for purifying the phenol compound is not particularly limited. For example, the phenol compound is brought into contact with an acidic catalyst such as a general sulfonic acid-type cation exchange resin at 40 to 110 ° C., and impurities contained in the phenol compound are overlapped. For example, a method of removing heavy components by distilling after the material has been refined may be used. The phenol compound thus obtained can be used as a reaction raw material by supplying it to the reactor.

また、ビスフェノール化合物の製造に使用するフェノール化合物としては、ビスフェノール化合物の製造工程で回収されたものをリサイクルして使用することも可能である。リサイクルされるフェノール化合物の例としては、反応生成液から目的とするビスフェノール化合物を分離したフェノール溶液を挙げることができる。具体的には、ビスフェノール化合物を晶析などによって固化し、固液分離工程にて固液分離する方法によってビスフェノール化合物を分離した場合に得られる、一般的に「母液」と呼ばれているフェノール溶液や、その他にも蒸留などによって分離されたフェノール溶液等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Moreover, as a phenol compound used for manufacture of a bisphenol compound, it is also possible to recycle and use what was collect | recovered at the manufacturing process of a bisphenol compound. As an example of the phenol compound recycled, the phenol solution which isolate | separated the target bisphenol compound from the reaction product liquid can be mentioned. Specifically, a phenol solution generally called a “mother liquor” obtained when a bisphenol compound is solidified by crystallization, etc., and separated by a solid-liquid separation method in a solid-liquid separation step. In addition, other examples include phenol solutions separated by distillation and the like, but are not limited thereto.

なお、上記の如く精製されたフェノール化合物は、固液分離工程で得られた結晶の洗浄液として使用し、母液と共に反応器へリサイクルする等、プロセスに応じて所望の方法で使用することもできる。
その際に全量もしくは一部を分離して、酸やアルカリの触媒で処理をした後に重質分などの不純物を除去したり、更にビスフェノール化合物を回収した後に縮合反応の原料として用いることが好ましい。プロセス内で回収されたフェノール化合物をリサイクルして固液分離工程で得られた結晶の洗浄液として使用する際は、精製した後、使用するのが好ましい。
In addition, the phenol compound refine | purified as mentioned above can also be used by a desired method according to processes, such as using as a washing | cleaning liquid of the crystal | crystallization obtained at the solid-liquid separation process, and recycling to a reactor with mother liquid.
At that time, it is preferable to separate the whole or a part and treat with an acid or alkali catalyst to remove impurities such as heavy components, or recover the bisphenol compound and use it as a raw material for the condensation reaction. When the phenol compound recovered in the process is recycled and used as a washing liquid for crystals obtained in the solid-liquid separation step, it is preferably used after purification.

なお、実験室などの小さなスケールでは、原料として用いるフェノール化合物として精製した高純度のフェノール化合物のみを用いる場合もあるが、工業レベルのスケールでは、通常、プロセス内で回収されたフェノール化合物をリサイクルさせて使用するのが経済的にも有利である。   In small scales such as laboratories, only purified high-purity phenol compounds may be used as the phenol compound used as a raw material. However, in industrial scales, phenol compounds recovered in the process are usually recycled. It is economically advantageous to use it.

上記方法により製造された反応液中には目的とするビスフェノール化合物と共に、大過剰のフェノール化合物、未反応のカルボニル化合物、縮合反応時に生成した不純物等が含まれているので、これらの溶液の中から目的とするビスフェノール化合物を取り出す必要がある。反応液から目的物質であるビスフェノール化合物を分離精製する方法は特に制限はなく、公知の方法に準じて行なわれるが、目的物質が、ビスフェノールAの場合を例として、分離精製方法の代表例を以下に説明する。   The reaction solution produced by the above method contains a large excess of phenolic compound, unreacted carbonyl compound, impurities generated during the condensation reaction, etc. together with the desired bisphenol compound. It is necessary to take out the target bisphenol compound. The method for separating and purifying the target bisphenol compound from the reaction solution is not particularly limited and is performed according to a known method. The following is a representative example of the separation and purification method, taking the case where the target material is bisphenol A as an example. Explained.

上記縮合反応に引き続いて、低沸点成分分離工程において、縮合反応で得られた反応液をビスフェノールAとフェノールとを含む成分と、反応で副生する水、未反応アセトン等を含む低沸点成分とに分離する。低沸点成分分離工程は、減圧下に蒸留によって低沸点成分を分離する方法で行なわれるのが好ましく、低沸点成分にはフェノール等が含まれていてもよい。ビスフェノールAとフェノールとを含む成分は、必要に応じて、さらに蒸留等によってフェノールを除去したり、フェノールを追加することによって、ビスフェノールAの濃度を所望の濃度に調整することができる。   Subsequent to the condensation reaction, in the low boiling point component separation step, the reaction liquid obtained by the condensation reaction includes a component containing bisphenol A and phenol, a low boiling point component containing water, unreacted acetone, and the like by-produced in the reaction. To separate. The low boiling point component separation step is preferably performed by a method of separating the low boiling point component by distillation under reduced pressure, and the low boiling point component may contain phenol or the like. The component containing bisphenol A and phenol can adjust the concentration of bisphenol A to a desired concentration by removing phenol by distillation or adding phenol as necessary.

続いて、晶析工程においてビスフェノールAとフェノールとの付加物の結晶を含有するスラリーを得る。晶析工程に供するビスフェノールAとフェノールとを含む成分のビスフェノールAの濃度は、得られるスラリーの取り扱いの容易さ等から、10〜30重量%が好ましい。また晶析方法の例としては、ビスフェノールAとフェノールとを含む成分を直接冷却させる方法、水等の他の溶媒を混合し、当該溶媒を蒸発させることによって冷却を行なう方法、さらにフェノールを除去して濃縮を行なう方法、及びこれらを組み合わせる方法等が挙げられ、所望の純度の付加物を得るために1回もしくは2回以上晶析を行ってもよい。当該晶析工程で得られたスラリーは、固液分離工程において減圧濾過、加圧濾過、遠心濾過等により付加物の結晶と母液とに固液分離され、ビスフェノールAとフェノールとの付加物の結晶が回収される。当該晶析工程で、晶析に供するビスフェノールAとフェノールとを含む成分の組成や晶析条件を調整することによってビスフェノールAの結晶を晶析によって直接得ることもできる。   Subsequently, a slurry containing crystals of an adduct of bisphenol A and phenol is obtained in the crystallization step. The concentration of bisphenol A, which is a component containing bisphenol A and phenol used in the crystallization step, is preferably 10 to 30% by weight from the viewpoint of ease of handling of the resulting slurry. Examples of crystallization methods include a method of directly cooling a component containing bisphenol A and phenol, a method of cooling by mixing other solvent such as water and evaporating the solvent, and further removing phenol. In order to obtain an adduct having a desired purity, crystallization may be performed once or twice or more. The slurry obtained in the crystallization step is solid-liquid separated into an adduct crystal and a mother liquor by vacuum filtration, pressure filtration, centrifugal filtration, etc. in a solid-liquid separation step, and an adduct crystal of bisphenol A and phenol. Is recovered. In the crystallization step, the crystal of bisphenol A can be directly obtained by crystallization by adjusting the composition and crystallization conditions of the component containing bisphenol A and phenol used for crystallization.

当該固液分離工程で得られた付加物の結晶を、続く脱フェノール工程において、溶融後にフラッシュ蒸留、薄膜蒸留、スチームストリッピング等の手段を単独、あるいは複数組み合わせることによってフェノールを除去することにより、高純度の溶融ビスフェノールAを得る。除去されたフェノールは所望により精製され、反応や上記固液分離工程で得られた付加物の結晶の洗浄等に供することができる。得られた高純度の溶融ビスフェノールAは、造粒工程において固化されるが、ノズルから噴射させ、冷却ガスと接触させることにより小球状のビスフェノールAプリルを得る方法が簡便で好ましい。なお、脱フェノール工程を経ることなく、固液分離工程で得られた付加物の結晶から、再度、晶析を行いビスフェノールAのみを晶析により得ることもできる。   By removing the phenol by melting the adduct crystals obtained in the solid-liquid separation step in the subsequent dephenol step, after melting, by means of flash distillation, thin film distillation, steam stripping, etc. alone or in combination. A high purity molten bisphenol A is obtained. The removed phenol is purified as desired, and can be used for the reaction, washing of crystals of the adduct obtained in the solid-liquid separation step, and the like. Although the obtained high-purity molten bisphenol A is solidified in the granulation step, a method of obtaining a small spherical bisphenol A prill by spraying from a nozzle and contacting with a cooling gas is preferable. In addition, it can crystallize again from the crystal | crystallization of the adduct obtained at the solid-liquid separation process, without passing through a phenol removal process, and can also obtain only bisphenol A by crystallization.

また、系内の不純物の蓄積を防止する目的で、固液分離工程で分離された母液の少なくとも一部を不純物処理工程において処理することもできる。例えば、アルカリ又は酸を混合して加熱処理した後に蒸留して軽質分と重質分とに分離し、軽質分を酸触媒等により再結合反応処理して反応に使用するのが経済性の点でも好ましい。ここで重質分を系外にパージすることにより不純物の蓄積を防止し、製品の純度を向上させることができる。また、母液の少なくとも一部を酸触媒によって異性化した後、晶析を行なうことによってビスフェノールAの回収率の向上を図ることもできる。   Further, for the purpose of preventing accumulation of impurities in the system, at least a part of the mother liquor separated in the solid-liquid separation step can be treated in the impurity treatment step. For example, it is economical to mix an alkali or acid, heat and then distill to separate light and heavy components, and use the light component for the reaction after recombination treatment with an acid catalyst or the like. However, it is preferable. Here, by purging the heavy component out of the system, accumulation of impurities can be prevented and the purity of the product can be improved. The recovery rate of bisphenol A can also be improved by crystallization after isomerization of at least a part of the mother liquor using an acid catalyst.

低沸点成分分離工程で得られた低沸点成分は、アセトン循環工程によって未反応アセトンを分離回収し、回収されたアセトンを反応工程に循環させることができる。   The low boiling point component obtained in the low boiling point component separation step can separate and recover unreacted acetone by the acetone circulation step and circulate the collected acetone to the reaction step.

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.

なお、以下において、2−(2−ピリジル)エタンチオールの製造原料として用いた2−ビニルピリジンに含有されるポリマーの定量は、以下のGPC法及び/又は再沈法で行った。   In the following, the polymer contained in 2-vinylpyridine used as a raw material for producing 2- (2-pyridyl) ethanethiol was quantified by the following GPC method and / or reprecipitation method.

<GPC法>
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、下記の条件で測定した。ポリマー分の定量に用いた検量線は、ポリ2−ビニルピリジン標準試料(Polymer source inc.製:Mn=10000、Mw=10800、Mw/Mn=1.08)を用いて作成し、絶対検量線法により標準ポリスチレン換算分子量2000以上のポリマー分を定量した。
<GPC method>
It measured on the following conditions by the gel permeation chromatography (GPC). The calibration curve used for the determination of the polymer content was prepared using a poly-2-vinylpyridine standard sample (manufactured by Polymer source, Inc .: Mn = 10000, Mw = 10800, Mw / Mn = 1.08), and an absolute calibration curve. The polymer content with a standard polystyrene equivalent molecular weight of 2000 or more was quantified by the method.

装置: 島津製作所製「LC−10AS」
UV検出器:島津製作所製「SPD−10A」
カラム:東ソー社製「TSKgelG2000HXL」(7.8mmφ×300mm)
移動相:テトラヒドロフラン(HPLC用)
流量:0.8mL/min
カラム温度:40℃
検出波長:254nm
試料:100容量倍希釈
Equipment: “LC-10AS” manufactured by Shimadzu Corporation
UV detector: “SPD-10A” manufactured by Shimadzu Corporation
Column: “TSKgel G2000HXL” (7.8 mmφ × 300 mm) manufactured by Tosoh Corporation
Mobile phase: Tetrahydrofuran (for HPLC)
Flow rate: 0.8mL / min
Column temperature: 40 ° C
Detection wavelength: 254 nm
Sample: 100 volume dilution

<再沈法>
2−ビニルピリジンW1(g)に対し、10重量倍のn−ヘキサン(純度99.5%以上)を加えて撹拌した。析出した沈殿物を孔径0.1μmのメンブレンフィルター(東洋濾紙株式会社製「H010A047A」)を用いて濾別した後、得られた沈殿物を60℃の恒温減圧乾燥機で3時間乾燥して、2−ビニルピリジン中に含まれるポリマー分W2(g)を回収し、下記の式を用いてポリマー含有量を算出した。
ポリマーの含有量(重量%)=100×W2(g)/W1(g)
<Reprecipitation method>
To 2-vinylpyridine W1 (g), 10 times by weight of n-hexane (purity 99.5% or more) was added and stirred. The deposited precipitate was filtered using a membrane filter having a pore size of 0.1 μm (“H010A047A” manufactured by Toyo Roshi Kaisha, Ltd.), and then the obtained precipitate was dried with a constant-temperature vacuum dryer at 60 ° C. for 3 hours. The polymer content W2 (g) contained in 2-vinylpyridine was recovered, and the polymer content was calculated using the following formula.
Polymer content (% by weight) = 100 × W2 (g) / W1 (g)

また、2−ビニルピリジンから製造された2−(2−ピリジル)エタンチオール粗生成物の純度は、以下の条件のガスクロマトグラフィー(GC)分析により求めた。   Moreover, the purity of the 2- (2-pyridyl) ethanethiol crude product produced from 2-vinylpyridine was determined by gas chromatography (GC) analysis under the following conditions.

<GC分析>
ガスクロマトグラフィー:島津製作所製「GC−2014」
カラム:GL Sciences製「TC−5」(60m×0.32mm×1.00μm)
検出器:FID
キャリアーガス:He
<GC analysis>
Gas chromatography: “GC-2014” manufactured by Shimadzu Corporation
Column: “TC-5” (60 m × 0.32 mm × 1.00 μm) manufactured by GL Sciences
Detector: FID
Carrier gas: He

[実施例1]
GPC法で測定したポリマーの含有量が0.24重量%である2−ビニルピリジンを用いて2−(2−ピリジル)エタンチオールの製造を行った。ジャケット付きの4口セパラブルフラスコ(容量約700mL)に、撹拌モータ、窒素ガス導入管を付したジムロート冷却管、及び温度計を取り付け、29重量%硫酸水溶液254.2g(0.75モル)と、チオ尿素27.2g(0.36モル)とを仕込んだ。窒素雰囲気下、攪拌しながらジャケットに温水を流して70℃まで加熱した後、シリンジポンプを用いて2−ビニルピリジン30.0g(0.29モル)を約2時間かけて滴下し、その後、70℃に保ちながら引き続き5時間反応を行った。
[Example 1]
2- (2-pyridyl) ethanethiol was produced using 2-vinylpyridine having a polymer content of 0.24% by weight as measured by GPC method. A jacketed four-necked separable flask (capacity: about 700 mL) was equipped with a stirring motor, a Dimroth condenser with a nitrogen gas inlet tube, and a thermometer, and 254.2 g (0.75 mol) of 29 wt% sulfuric acid aqueous solution And 27.2 g (0.36 mol) of thiourea were charged. In a nitrogen atmosphere, while stirring, warm water was passed through the jacket and heated to 70 ° C., and then 30.0 g (0.29 mol) of 2-vinylpyridine was added dropwise over about 2 hours using a syringe pump. The reaction was continued for 5 hours while maintaining the temperature.

この反応液を室温迄冷却した後、トルエン51.7gを添加し、さらに反応液を20℃まで冷却した。攪拌下、反応液に、28重量%アンモニア水108.4g(アンモニアとして1.78mol)を液温が上がらないように注意しながら約2時間かけて滴下した。滴下終了後、40℃まで昇温し、更に、3時間撹拌した。撹拌停止後、分液ロートに反応液を移して2相に分離した。上相(トルエン相)を取り出し、更に下相(水相)をトルエン51.7gで2回抽出した。   The reaction solution was cooled to room temperature, 51.7 g of toluene was added, and the reaction solution was further cooled to 20 ° C. Under stirring, 108.4 g of 28 wt% aqueous ammonia (1.78 mol as ammonia) was added dropwise to the reaction solution over about 2 hours, taking care not to raise the liquid temperature. After completion of the dropwise addition, the temperature was raised to 40 ° C. and further stirred for 3 hours. After the stirring was stopped, the reaction solution was transferred to a separatory funnel and separated into two phases. The upper phase (toluene phase) was taken out, and the lower phase (aqueous phase) was extracted twice with 51.7 g of toluene.

フラスコ内壁及び撹拌翼に付着した固形分を掻き取って回収したところ、回収量は0.62gであり、仕込んだ2−ビニルピリジンに対する割合は2.1重量%であった。   When the solid content adhering to the inner wall of the flask and the stirring blade was scraped and recovered, the recovered amount was 0.62 g, and the ratio to the charged 2-vinylpyridine was 2.1% by weight.

また、上記トルエン相を全て集め、バス温度30〜60℃、圧力1.0kPaで、ロータリーエバポレータによりトルエンを留去することにより、2−(2−ピリジル)エタンチオール粗生成物36.6g(純度94.2%)を得た。仕込んだ2−ビニルピリジンに対する2−(2−ピリジル)エタンチオールの収率は86.8%であった。   Moreover, all the said toluene phases were collected, and 36.6 g (purity) of 2- (2-pyridyl) ethanethiol crude product was obtained by distilling toluene off with a rotary evaporator at a bath temperature of 30 to 60 ° C. and a pressure of 1.0 kPa. 94.2%). The yield of 2- (2-pyridyl) ethanethiol with respect to 2-vinylpyridine charged was 86.8%.

[比較例1]
GPC法で測定したポリマーの含有量が2.76重量%であり、再沈法で測定したポリマーの含有量が2.58重量%である2−ビニルピリジンを原料として用いた他は、実施例1と同ようにして2−(2−ピリジル)エタンチオールを合成した。
[Comparative Example 1]
Except that 2-vinylpyridine having a polymer content measured by GPC method of 2.76% by weight and a polymer content measured by reprecipitation method of 2.58% by weight was used as a raw material, Example In the same manner as in 1, 2- (2-pyridyl) ethanethiol was synthesized.

フラスコ内壁及び撹拌翼に付着した固形分の回収量は2.46gであり、仕込んだ2−ビニルピリジンに対する割合は8.2重量%であった。
また、得られた2−(2−ピリジル)エタンチオール粗生成物の量は33.8g(純度93.8%)であり、仕込んだ2−ビニルピリジンに対する収率は79.8%であった。
The recovered amount of the solid content adhering to the inner wall of the flask and the stirring blade was 2.46 g, and the ratio to the charged 2-vinylpyridine was 8.2% by weight.
The amount of the crude 2- (2-pyridyl) ethanethiol product obtained was 33.8 g (purity 93.8%), and the yield based on the charged 2-vinylpyridine was 79.8%. .

[実施例2]
比較例1で使用した2−ビニルピリジンを単蒸留(温度43℃、圧力1.5kPa)により精製した。精製した2−ビニルピリジンのポリマーをGPC法で測定したが、ポリマーは検出されなかった。当該2−ビニルピリジンを原料として用いた他は、実施例1と同ようにして2−(2−ピリジル)エタンチオールを合成した。
[Example 2]
The 2-vinylpyridine used in Comparative Example 1 was purified by simple distillation (temperature 43 ° C., pressure 1.5 kPa). The purified 2-vinylpyridine polymer was measured by the GPC method, but no polymer was detected. 2- (2-pyridyl) ethanethiol was synthesized in the same manner as in Example 1 except that 2-vinylpyridine was used as a raw material.

フラスコ内壁及び撹拌翼に付着した固形分の回収量は0.20gであり、仕込んだ2−ビニルピリジンに対する割合は0.7重量%であった。
また、得られた2−(2−ピリジル)エタンチオール粗生成物の量は35.5g(純度95.0%)であり、仕込んだ2−ビニルピリジンに対する収率は84.9%であった。
The recovered amount of the solid adhering to the inner wall of the flask and the stirring blade was 0.20 g, and the ratio to the charged 2-vinylpyridine was 0.7% by weight.
The amount of the obtained 2- (2-pyridyl) ethanethiol crude product was 35.5 g (purity 95.0%), and the yield based on the charged 2-vinylpyridine was 84.9%. .

[実施例3]
GPC法及び再沈法でポリマー分が検出されない2−ビニルピリジンを原料として用いた他は、実施例1と同ようにして2−(2−ピリジル)エタンチオールを合成した。
[Example 3]
2- (2-pyridyl) ethanethiol was synthesized in the same manner as in Example 1 except that 2-vinylpyridine, whose polymer content was not detected by the GPC method and reprecipitation method, was used as a raw material.

フラスコ内壁及び撹拌翼に付着した固形分の回収量は0.03gであり、仕込んだ2−ビニルピリジンに対する割合は0.1重量%であった。
また、得られた2−(2−ピリジル)エタンチオール粗生成物の量は35.3g(純度96.5%)であり、仕込んだ2−ビニルピリジンに対する収率は85.8%であった。
The recovered amount of the solid adhering to the inner wall of the flask and the stirring blade was 0.03 g, and the ratio to the charged 2-vinylpyridine was 0.1% by weight.
The amount of the crude 2- (2-pyridyl) ethanethiol product obtained was 35.3 g (purity 96.5%), and the yield based on the charged 2-vinylpyridine was 85.8%. .

上記実施例1〜3及び比較例1の結果を表1にまとめる。
表1より、本発明によれば、製造設備における固着物の生成を抑えて高純度のピリジルエタンチオール化合物を高収率で製造することができることが分かる。
The results of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 are summarized in Table 1.
From Table 1, it can be seen that according to the present invention, it is possible to produce a high-purity pyridylethanethiol compound in a high yield while suppressing the formation of fixed substances in the production facility.

Figure 2011121898
Figure 2011121898

Claims (3)

ビニルピリジン類と含硫黄化合物とを原料としてピリジルエタンチオール化合物を得る、ピリジルエタンチオール化合物の製造方法であって、該ビニルピリジン類に含有されているポリマーが2重量%以下であることを特徴とするピリジルエタンチオール化合物の製造方法。   A method for producing a pyridylethanethiol compound, wherein vinylpyridines and a sulfur-containing compound are used as raw materials, wherein the polymer contained in the vinylpyridines is 2% by weight or less. A method for producing a pyridylethanethiol compound. 該ビニルピリジン類に含有されているポリマーが100重量ppm以上である請求項1に記載のピリジルエタンチオール化合物の製造方法。   The method for producing a pyridylethanethiol compound according to claim 1, wherein the polymer contained in the vinylpyridines is 100 ppm by weight or more. 該ビニルピリジン類が2−ビニルピリジンであり、該含硫黄化合物がチオ尿素であり、該ピリジルエタンチオール化合物が2−(2−ピリジル)エタンチオールである請求項1又は2に記載のピリジルエタンチオール化合物の製造方法。   The pyridylethanethiol according to claim 1 or 2, wherein the vinylpyridine is 2-vinylpyridine, the sulfur-containing compound is thiourea, and the pyridylethanethiol compound is 2- (2-pyridyl) ethanethiol. Compound production method.
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