JP2013018741A - 有機ジスルフィド化合物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】実質的にモノスルフィド化合物、及びトリスルフィド等のポリスルフィド化合物を副生させることなく、また、得られる有機ジスルフィド化合物は、1種のみが製造される、高収率、かつ簡便な方法での有機ジスルフィド化合物を製造する方法を提供する。
【解決手段】有機ハロゲン化合物と水硫化物塩を反応させ、有機ジスルフィド化合物を製造する方法であって、硫黄オキソ酸塩類を有機ハロゲン化物1モルに対して、0.2〜2モルで配合し、硫黄オキソ酸塩類の存在下、硫化水素の加圧下で反応を行う、有機ジスルフィド化合物を製造する方法。
【選択図】なし
【解決手段】有機ハロゲン化合物と水硫化物塩を反応させ、有機ジスルフィド化合物を製造する方法であって、硫黄オキソ酸塩類を有機ハロゲン化物1モルに対して、0.2〜2モルで配合し、硫黄オキソ酸塩類の存在下、硫化水素の加圧下で反応を行う、有機ジスルフィド化合物を製造する方法。
【選択図】なし
Description
本発明は、有機ジスルフィド化合物の製造方法に関する。
一般に硫黄原子を含む有機ジスルフィド化合物は、高屈折率を有するという性質、硫黄と金属が結合しやすいという性質、及び電解による酸化還元によりジスルフィド構造とチオール構造を繰り返し形成できるという性質等を有している。そのため、眼鏡等の高屈折率化が要求されるレンズ等に用いられる樹脂組成物、エネルギー密度の高い二次電池用の組成物等、幅広く多岐にわたって利用されている(特許文献1及び2参照)。
従来より、有機ジスルフィド化合物の製造方法としては、メルカプタンの酸化による方法、アルカリ金属の硫化物、又は水硫化物と硫黄によって調製されたアルカリ金属二硫化物と有機ハロゲン化物との反応による方法等が知られている。
前記メルカプタンの酸化による製造方法では、原料となる有機ハロゲン化物等から一旦メルカプタンを合成する必要がある。その結果、工程数が多くなり工業的に有用ではない。前記の問題に対し、有機ハロゲン化物を原料とするアルカリ金属二硫化物を用いた様々な方法が、工業的に有利な製造法として検討されている(特許文献3〜6参照)。
しかしながら、当該アルカリ金属二硫化物を用いて有機ジスルフィド化合物を製造する場合、目的化合物以外にモノスルフィド化合物、及びトリスルフィド等のポリスルフィド化合物が副生する、という問題がある。副生成物であるモノスルフィド化合物及びトリスルフィド等のポリスルフィド化合物は、目的化合物である有機ジスルフィド化合物と物性が似ているため、分離及び精製が非常に困難な場合が多い。
そのため、スルフィド化合物やトリスルフィド等のポリスルフィド化合物を副生させることなく、目的とする有機ジスルフィド化合物を簡便かつ高収率な方法で製造することが強く望まれていた。
本発明は、実質的にモノスルフィド化合物、及びトリスルフィド等のポリスルフィド化合物を副生させることなく、また、得られる有機ジスルフィド化合物は、1種のみが製造される、高収率、かつ簡便な方法での有機ジスルフィド化合物を製造する方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、これまでに、有機ハロゲン化物と硫化又は水硫化物を反応させる際に、硫黄オキソ酸塩類を少量配合することで、モノスルフィド化合物を副生させることなく有機メルカプト化合物を合成できることを見出してきた。
本発明者らは、さらに鋭意研究を行った結果、上記硫黄オキソ酸塩類の添加量を増やすことで、驚くべきことにモノスルフィド化合物及びトリスルフィド化合物を副生させることなく、有機ジスルフィド化合物を合成でき、本発明の課題を悉く解決できることを見出した。本発明は係る知見に基づき完成されたものである。
すなわち、本発明は、以下に記載の有機ジスルフィド化合物を製造する方法を提供するものである。
項1.有機ハロゲン化合物と
下記一般式(1):
M1SH (1)
(式(1)中、M1はアルカリ金属を表す)
及び/又は、下記一般式(2):
M2(SH)2 (2)
(式(2)中、M2はアルカリ土類金属を表す)
で表される水硫化物塩を反応させ、有機ジスルフィド化合物を製造する方法であって、
硫黄オキソ酸塩類を有機ハロゲン化物1モルに対して、0.2〜2モルで配合し、硫黄オキソ酸塩類の存在下、硫化水素の加圧下で反応を行う、有機ジスルフィド化合物を製造する方法。
下記一般式(1):
M1SH (1)
(式(1)中、M1はアルカリ金属を表す)
及び/又は、下記一般式(2):
M2(SH)2 (2)
(式(2)中、M2はアルカリ土類金属を表す)
で表される水硫化物塩を反応させ、有機ジスルフィド化合物を製造する方法であって、
硫黄オキソ酸塩類を有機ハロゲン化物1モルに対して、0.2〜2モルで配合し、硫黄オキソ酸塩類の存在下、硫化水素の加圧下で反応を行う、有機ジスルフィド化合物を製造する方法。
項2.前記硫黄オキソ酸塩類が、
亜硫酸、亜硫酸水素、チオ硫酸、亜ジチオン酸、及び二亜硫酸からなる群より選ばれる少なくとも1種と、
アルカリ金属、アルカリ土類金属、及びアンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも1種、
との塩である項1に記載の有機ジスルフィド化合物を製造する方法。
亜硫酸、亜硫酸水素、チオ硫酸、亜ジチオン酸、及び二亜硫酸からなる群より選ばれる少なくとも1種と、
アルカリ金属、アルカリ土類金属、及びアンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも1種、
との塩である項1に記載の有機ジスルフィド化合物を製造する方法。
項3.硫化水素の加圧による反応時の内圧が、0.01〜2MPaである項1又は2に記載の有機ジスルフィド化合物を製造する方法。
本発明によれば、有機ハロゲン化合物と水硫化物塩の反応において、実質的にモノスルフィド化合物やトリスルフィド等のポリスルフィド化合物が副生されず、有機ジスルフィド化合物を高収率かつ簡易に製造することができる。
さらに、得られる有機ジスルフィド化合物は、1種のみが製造され、さらにその有機ジスルフィド化合物は、高純度である。
そのため、本発明の有機ジスルフィド化合物の製造方法は、工業的に極めて有用な方法である。
以下、本発明の製造方法について詳細に説明する。
本発明の有機ジスルフィド化合物を製造する方法は、硫黄オキソ酸塩類の存在下、硫化水素の加圧下で、有機ハロゲン化合物と水硫化物塩を反応させることを特徴とする。
反応原料である有機ハロゲン化合物は、この種の反応で用いられる公知の有機ハロゲン化合物をいずれも使用できる。このような有機ハロゲン化合物としては、例えば、1〜6個のハロゲン原子を有する炭化水素が挙げられる。前記ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
前記炭化水素の具体例としては、炭素数1〜10の炭化水素が挙げられ、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素等が挙げられる。
脂肪族炭化水素の具体例としては、炭素数1〜10程度のアルカン;炭素数2〜10程度のアルケン;炭素数2〜10程度のアルキン;炭素数3〜10程度のシクロアルカン等が挙げられる。より具体的には、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンテン、ヘキセン、エチニレン、プロピニレン、ブチニレン、ペンチニレン、ヘキシニレン等が挙げられる。
脂環式炭化水素の具体例としては、炭素数3〜10程度のシクロアルカン等が挙げられる。より具体的には、例えば、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。
芳香族炭化水素の具体例としては、炭素数6〜10程度の芳香族炭化水素が挙げられ、より具体的には、例えば、ベンゼン、ナフタレン等が挙げられる。また、前記芳香族炭化水素は、芳香族炭化水素を形成する炭素原子が、ヘテロ原子に置換された複素環を形成していてもよい。そのような複素環としては、トリアジン等が挙げられる。
前記1〜6個のハロゲン原子を有する炭化水素の具体例としては、例えば、クロロメタン、クロロエタン、クロロプロパン、クロロブタン、クロロペンタン、クロロヘキサン、クロロヘプタン、クロロオクタン、クロロノナン、クロロデカン、ブロモプロパン、ヨードプロパン、1,3−ジクロロプロパン、1,2,3−トリクロロプロパン、テトラクロロペンタエリスリトール、テトラブロモペンタエリスリトール、クロロシクロブタン、クロロシクロペンタン、クロロシクロヘキサン、クロロベンゼン、1,2−ジクロロベンゼン、1−クロロナフタレン、アリルクロリド、メタクロリド、プロパルギルクロリド、等が挙げられる。
前記ハロゲン原子が置換された炭化水素は、置換基であるハロゲン原子以外に、本発明の有機ジスルフィド化合物の製造方法において反応に関与しない置換基をさらに有していてもよい。反応に関与しない置換基としては、炭化水素基、ヘテロ原子を有する置換基等が挙げられる。
反応に関与しない置換基として置換される炭化水素基としては、例えば脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。
脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜6程度のアルキル基;炭素数2〜6程度のアルケニル基;炭素数2〜6程度のアルキニル基等が挙げられる。より具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ビニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基の具体例としては、炭素数3〜6程度のシクロアルキル基等が挙げられる。より具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基の具体例としては、炭素数6〜10程度の芳香族炭化水素基が挙げられ、より具体的には、例えば、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基等が挙げられる。
前記へテロ原子を有する置換基におけるヘテロ原子としては、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等が挙げられる。ヘテロ原子が酸素原子である場合の置換基の具体例としては、ヒドロキシ基;ニトロ基;及びヒドロキシ基、ニトロ基、カルボニル基、又はエーテル結合を有する炭化水素等が挙げられる。ヘテロ原子が窒素原子である場合の置換基の具体例としては、第1級〜第3級アミノ基;シアノ基;アミド基、又はイミド基を有する炭化水素基等が挙げられる。前記ヘテロ原子が硫黄原子である場合の置換基の具体例としては、チオール基;スルホ基;スルフィド結合、又はジスルフィド結合を有する炭化水素基等が挙げられる。
前記へテロ原子を有する置換基は、複素環構造を有していてもよい。具体的には、チエニル基、フリル基、ピラニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、イソチアゾリル基、ピリジル基、ピリジニル基等の炭素数5〜10のヘテロ環構造を有する置換基等が挙げられる。
これらの反応に関与しない置換基を有する有機ハロゲン化合物の具体例としては、例えば、1−クロロ−2,3−プロパンジオール、1,3−ジクロロ−2−プロパノール、2,2−ビス(ブロモメチル)−1,3−プロパンジオール、トリクロロペンタエリスリトール、トリブロモペンタエリスリトール、3−クロロプロピルアミン塩酸塩、3−ジメチルアミノプロピルクロリド塩酸塩、2−クロロエタンスルホン酸ナトリウム、2−クロロメチルチオフェン、2−クロロメチルフラン、2−クロロメチルテトラヒドロピラン、2−クロロピリジン等が挙げられる。
ヘテロ原子及び/又は本発明の製造方法において反応に関与しない置換基をさらに有していてもよい、ハロゲン原子が置換された炭化水素としては、例えば、特開2008−63320号公報で特定される式:
X−CH2−Y−CH2−X
(式中、Xはハロゲン原子を表し、Yはヘテロ原子及び/又は反応に関与しない炭化水素である)
で表される化合物等が含まれる。
X−CH2−Y−CH2−X
(式中、Xはハロゲン原子を表し、Yはヘテロ原子及び/又は反応に関与しない炭化水素である)
で表される化合物等が含まれる。
本発明の製造方法において反応に関与しない置換基として、ヘテロ原子を有する置換基を有する、ハロゲン原子が置換された炭化水素であって、炭化水素がトリアジンである場合には、例えば、特開2006−265119号公報で特定される式:
(式中、R1、R2は独立に、水素原子又は置換基として有してもよい炭素数1〜10の炭化水素基である)
で示されるアミノトリアジンジクロリド等が含まれる。
で示されるアミノトリアジンジクロリド等が含まれる。
ヘテロ原子及び/又は本発明の製造方法において反応に関与しない置換基をさらに有していてもよいハロゲン原子が置換された炭化水素において、炭化水素が芳香族炭化水素である場合には、例えば、特開平5−117225号公報で特定される式:
(式中、Xは塩素原子又は臭素原子を示し、R3〜R6はXが臭素原子である場合、それぞれ同一又は独立に水素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1〜9のアルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、もしくは、R3とR4、R4とR5、R5とR6で互いに結合し縮合環を形成してもよい。更に、Xが塩素原子である場合、R3〜R6はそれぞれ同一又は独立に水素原子、塩素原子、炭素数1〜9のアルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、もしくは、R3とR4、R4とR5、R5とR6で互いに結合し縮合環を形成してもよい)
で示される化合物等が含まれる。
で示される化合物等が含まれる。
ハロゲン原子が置換された炭化水素において、炭化水素がアルケンである場合には、例えば、特開平2007−204453号公報で挙げられるアルケニルハライドが含まれ、具体的には、アルケニルクロライド又はアルケニルブロマイドが挙げられ、より具体的には、例えば、2−プロペニル(アリル)ハライド、2−メチル−2−プロペニル(メタリル)ハライド、2−ブテニル(クロチル)ハライド、3−ブテニルハライド、3−メチル−2−ブテニル(プレニル)ハライド、2−ペンテニル、3−ペンテニルハライド、4−ペンテニルハライド等が含まれる。
炭化水素がアルケンである場合のハロゲン原子を有する炭化水素の具体例としては、例えば、特開平4−257557号公報において挙げられるハロゲン化アリールアルキルが含まれる。
ヘテロ原子及び/又は本発明の製造方法において反応に関与しない置換基をさらに有していてもよい、ハロゲン原子が置換された炭化水素としては、例えば、特開昭62−294652号公報で挙げられるベンジルハライド誘導体が含まれ、具体的には、式:
(式中、Zはハロゲン原子を示し、R7は水素原子又は低級アルキル基を示し、Xは炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐を有するアルキル基、炭素数1〜6の直鎖もしくは分岐を有するアルコキシ基、炭素数3〜6のアルケニルオキシ基、低級ハロアルキル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基、ハロゲン原子、
(但し、Yはハロゲン原子、低級アルキル基若しくは低級ハロアルキル基を示し、mは0又は1〜3の整数を示し、mが2又は3の場合は、Yは同一でも互いに異なってもよい。)
又はトリメチルシリル基を示し、nは、1〜3の整数を示す。nが2又は3の場合は、Xは同一でも互いに異なってもよい。)。
等が挙げられる。
又はトリメチルシリル基を示し、nは、1〜3の整数を示す。nが2又は3の場合は、Xは同一でも互いに異なってもよい。)。
等が挙げられる。
本発明で用いる硫黄オキソ酸塩類としては、公知のものを広く使用できる。例えば、亜硫酸、亜硫酸水素、チオ硫酸、亜ジチオン酸、及び二亜硫酸からなる群より選ばれる少なくとも1種と、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及びアンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも1種との塩が好ましい。
具体的には、亜硫酸リチウム、亜硫酸水素リチウム、チオ硫酸リチウム、亜ジチオン酸リチウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、亜ジチオン酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸水素カリウム、チオ硫酸カリウム等の硫黄オキソ酸アルカリ金属塩;亜硫酸カルシウム、チオ硫酸カルシウム、亜ジチオン酸カルシウム、亜硫酸マグネシウム、チオ硫酸マグネシウム、亜硫酸バリウム、チオ硫酸バリウム等の硫黄オキソ酸アルカリ土類金属塩;亜硫酸アンモニウム、亜硫酸水素アンモニウム、チオ硫酸アンモニウム等のアンモニウム塩等が挙げられる。
前記硫黄オキソ酸塩類の配合量は、モノスルフィド化合物及びトリスルフィド等のポリスルフィド化合物の副生を抑制させる上で非常に重要であり、その量としては、有機ハロゲン化物1モルに対して、0.2〜2モルであり、約0.5〜1モルがより好ましく、約0.6〜0.8モルがさらに好ましい。硫黄オキソ酸塩類の配合量を0.2モル以上に設定することで、モノスルフィド化合物の副生が減少し、さらに、生成したメルカプト化合物が酸化を受けてジスルフィド化合物になるため、高収率で有機ジスルフィド化合物を得ることができる。また、硫黄オキソ酸塩類の配合量を2モル以下に設定することで、トリスルフィド等のポリスルフィド化合物の副生が減少し、高収率で有機ジスルフィド化合物を得ることができる。
本発明の有機ジスルフィド化合物の製造方法は、硫化水素の加圧下で行われる。硫化水素の加圧による反応時の反応容器内の内圧は、約0.01〜2.0MPaであることが好ましく、約0.3〜1.0MPaであることがより好ましい。
反応容器内の内圧を0.01MPa以上に設定することによって、モノスルフィド化合物の副生を抑制できるという効果が得られる。また、反応容器内の内圧が2.0MPaを超えてもモノスルフィド化合物の副生を抑制する効果に変化は無く、使用量を増やすことになるだけなので好ましくない。
水硫化物塩としては、下記一般式(1):
M1SH (1)
(式(1)中、M1はアルカリ金属を表す)
で表されるアルカリ金属の水硫化物塩、及び/又は
下記一般式(2):
M2(SH)2 (2)
(式(2)中、M2はアルカリ土類金属を表す)
で表されるアルカリ土類金属の水硫化物塩が挙げられる。
M1SH (1)
(式(1)中、M1はアルカリ金属を表す)
で表されるアルカリ金属の水硫化物塩、及び/又は
下記一般式(2):
M2(SH)2 (2)
(式(2)中、M2はアルカリ土類金属を表す)
で表されるアルカリ土類金属の水硫化物塩が挙げられる。
式(1)中のM1で表されるアルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。また、式(2)中のM2で表されるアルカリ土類金属としては、カルシウム等が挙げられる。
式(1)で表されるアルカリ金属の水硫化物塩の具体例としては、水硫化リチウム、水硫化ナトリウム、水硫化カリウム等が挙げられる。式(2)で表されるアルカリ土類金属の水硫化物塩の具体例としては、水硫化カルシウム等が挙げられる。
有機ハロゲン化合物と反応させる水硫化物塩の配合量としては、有機ハロゲン化合物のハロゲン原子の数により適宜設定される。例えば、有機ハロゲン化合物がモノハロゲン化合物である場合、モノハロゲン化合物1モルに対して、約0.5〜5モルが好ましく、約1〜3モルがより好ましい。有機ハロゲン化合物がジハロゲン化合物である場合、ジハロゲン化合物1モルに対して、約1.0〜10モルが好ましく、約2〜4モルがより好ましい。有機ハロゲン化合物がトリハロゲン化合物である場合、トリハロゲン化合物1モルに対して、約1.5〜15モルが好ましく、約3〜5モルがより好ましい。有機ハロゲン化合物がテトラハロゲン化合物である場合、テトラハロゲン化合物1モルに対して、約2.0〜20モルが好ましく、約4〜6モルがより好ましい。有機ハロゲン化合物がペンタハロゲン化合物である場合、ペンタハロゲン化合物1モルに対して、約2.5〜25モルが好ましく、約5〜7モルがより好ましい。有機ハロゲン化合物がヘキサハロゲン化合物である場合、ヘキサハロゲン化合物1モルに対して、約3.0〜30モルが好ましく、約6〜8モルがより好ましい。水硫化物塩の配合量を上記の範囲に設定することで、モノスルフィドを副生させること無く目的とするジスルフィド化合物を得られる。
本発明の製造方法は、溶媒を用いて行うことが好ましく、具体的には、水、アルコール(メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等)、非プロトン性極性溶媒(N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−メチルピロリドン(NMP)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ヘキサメチルホスホリックトリアミド(HMPA)等)等を用いることができる。
反応温度は、約0〜150℃が好ましく、約40〜80℃がより好ましい。反応温度を0℃以上に設定することによって、ハロゲン化合物の置換反応が十分に進む為、目的生成物である有機ジスルフィド化合物の収率を向上させることができる。また、反応温度を上げるほど反応速度が速くなるが、温度が高すぎるとスルフィド化合物を副生するため、150℃以下に設定することが望ましい。
前記の有機ハロゲン化合物、及び硫黄オキソ酸塩類、水硫化物塩、及び溶媒の配合の順序としては、例えば、水硫化物塩を溶媒に溶解させて水硫化物塩溶液を調製し、有機ハロゲン化合物と硫黄オキソ酸塩類の混合液に、当該水硫化物塩溶液を滴下して反応を行ってもよく、また、水硫化物塩と硫黄オキソ酸塩類の混合液に、有機ハロゲン化合物又は有機ハロゲン化合物を溶媒に溶かしたものを滴下して反応を行ってもよい。
本発明の製造方法は、反応原料である有機ハロゲン化合物の種類によって、多様な有機ジスルフィド化合物を製造することができ、ジスルフィド結合が1個有する化合物だけでなく、ジスルフィド結合が複数個存在する化合物も製造することができる。本発明の製造方法により得られる有機ジスルフィド化合物は、分子内にジスルフィド結合を有する公知の化合物であれば、いずれも製造することが可能である。
例えば、1置官能のジスルフィド結合を有する有機ジスルフィド化合物としては、式(A):
R1−S−S−R2 (A)
(式(A)中、R1及びR2は、同一であっても異なっていてもよく、前記本発明の製造における反応に関与しない置換基を有していてもよい炭化水素基である)
で表される化合物が挙げられる。なお、前記反応に関与しない置換基としては、前記有機ハロゲン化合物で例示したものが挙げられる。
R1−S−S−R2 (A)
(式(A)中、R1及びR2は、同一であっても異なっていてもよく、前記本発明の製造における反応に関与しない置換基を有していてもよい炭化水素基である)
で表される化合物が挙げられる。なお、前記反応に関与しない置換基としては、前記有機ハロゲン化合物で例示したものが挙げられる。
さらに、本発明の製造方法は、前記のジスルフィド結合の形成により、分子内で環状構造を有する環状化合物を製造することができる。
例えば、
等の環状構造を1個又は複数個有する有機ジスルフィド化合物等が挙げられるが、これらの限定されるものではない。
さらに、ジスルフィド結合の形成により、環状化合物における環状構造は、環構造内に2個以上のジスルフィド結合を有していてもよい。そのような構造としては、
等が挙げられるが、これらの限定されるものではない。
上記式で挙げられる環構造は、環構造を形成する炭素原子に、さらに置換基を有していてもよく、当該置換基としては、前記有機ハロゲン化合物で例示した、反応に関与しない置換基等が挙げられる。
その他に、例えば、特開平5−70427号公報で挙げられる有機ジスルフィド化合物等も本発明の製造方法によって製造することが可能である。
当該有機ジスルフィド化合物は、従来より知られている高屈折率が要求される眼鏡等のレンズ用樹脂組成物、エネルギー密度の高い二次電池用組成物等に好適に用いることができる。
以下、本発明を実施例及び比較例を挙げて具体的に説明するが、本発明は、これら実施例に制限されるものではない。
なお、各実施例において得られた化合物は、下記に示すガスクロマトグラフィー(GC)により純度を測定した。
・GC分析装置:(株)島津製作所製 GC−2014
・カラム:DB5−MS
・気化室温度:290℃
・検出器温度:290℃
・キャリヤーガス流量:30cm/秒
・昇温設定:100℃から10℃/分の昇温速度で280℃まで昇温し、280℃で12分保持。
・カラム:DB5−MS
・気化室温度:290℃
・検出器温度:290℃
・キャリヤーガス流量:30cm/秒
・昇温設定:100℃から10℃/分の昇温速度で280℃まで昇温し、280℃で12分保持。
・実施例1
200mlオートクレーブに、1−クロロ−2,3−プロパンジオールを15.0g(136mmol)、亜硫酸水素ナトリウムを8.49g(81.6mmol)、メタノール(100ml)を加え、反応容器内の内圧が0.30MPaになるまで硫化水素で加圧した。反応容器を60℃に加熱し、メタノール(17ml)に溶解させた水硫化ナトリウムを16.34g(204mmol)1時間で滴下した。15時間反応させた後、室温まで冷却し、反応容器内の硫化水素を脱気した。ろ過により無機塩を除去し、メタノールを減圧下40℃で留去した。酢酸エチル(30ml)を加え、水(20ml)で2回洗浄した。硫酸マグネシウムにより乾燥させた後、減圧下60℃で溶媒を留去することによりビス(2,3−ジヒドロキシプロピル)ジスルフィドを13.84g(64.6mmol、収率95%、純度99%)得た。
200mlオートクレーブに、1−クロロ−2,3−プロパンジオールを15.0g(136mmol)、亜硫酸水素ナトリウムを8.49g(81.6mmol)、メタノール(100ml)を加え、反応容器内の内圧が0.30MPaになるまで硫化水素で加圧した。反応容器を60℃に加熱し、メタノール(17ml)に溶解させた水硫化ナトリウムを16.34g(204mmol)1時間で滴下した。15時間反応させた後、室温まで冷却し、反応容器内の硫化水素を脱気した。ろ過により無機塩を除去し、メタノールを減圧下40℃で留去した。酢酸エチル(30ml)を加え、水(20ml)で2回洗浄した。硫酸マグネシウムにより乾燥させた後、減圧下60℃で溶媒を留去することによりビス(2,3−ジヒドロキシプロピル)ジスルフィドを13.84g(64.6mmol、収率95%、純度99%)得た。
・実施例2
200mlオートクレーブに、1,3−ジクロロ−2−プロパノールを15.0g(116mmol)、亜硫酸水素ナトリウムを7.54g(72mmol)、メタノール(108ml)を加え、反応容器の内圧が0.30MPaになるまで硫化水素で加圧した。反応容器を60℃に加熱し、メタノール(29ml)に溶解させた水硫化ナトリウムを27.88g(348mmol)1時間で滴下した。16時間反応させた後、室温まで冷却し、反応容器内の硫化水素を脱気した。ろ過により無機塩を除去し、メタノールを減圧下40℃で留去した。酢酸エチル(30ml)を加え、水(20ml)で2回洗浄した。硫酸マグネシウムにより乾燥させた後、減圧下60℃で溶媒を留去することにより4−ヒドロキシ−1,2−ジチオランを13.33g(109mmol、収率94%、純度99%)得た。
200mlオートクレーブに、1,3−ジクロロ−2−プロパノールを15.0g(116mmol)、亜硫酸水素ナトリウムを7.54g(72mmol)、メタノール(108ml)を加え、反応容器の内圧が0.30MPaになるまで硫化水素で加圧した。反応容器を60℃に加熱し、メタノール(29ml)に溶解させた水硫化ナトリウムを27.88g(348mmol)1時間で滴下した。16時間反応させた後、室温まで冷却し、反応容器内の硫化水素を脱気した。ろ過により無機塩を除去し、メタノールを減圧下40℃で留去した。酢酸エチル(30ml)を加え、水(20ml)で2回洗浄した。硫酸マグネシウムにより乾燥させた後、減圧下60℃で溶媒を留去することにより4−ヒドロキシ−1,2−ジチオランを13.33g(109mmol、収率94%、純度99%)得た。
・実施例3
200mlオートクレーブに、2,2−ビス(ブロモメチル)−1,3−プロパンジオールを15.0g(57.3mmol)、チオ硫酸ナトリウムを4.59g(29mmol)、メタノール(39ml)を加え、反応容器の内圧が0.40MPaになるまで硫化水素で加圧した。反応容器を80℃に加熱し、メタノール(19ml)に溶解させた水硫化ナトリウムを11.46g(143mmol)1時間で滴下した。14時間反応させた後、室温まで冷却し、反応容器内の硫化水素を脱気した。ろ過により無機塩を除去し、メタノールを減圧下45℃で留去した。酢酸エチル(45ml)を加え、水(20ml)で3回洗浄した後、硫酸マグネシウムにより乾燥させ、減圧下60℃で溶媒を留去することにより4,4−ビス(ヒドロキシメチル)−1,2−ジチオランを8.30g(49.9mmol、収率87%、純度99%)得た。
200mlオートクレーブに、2,2−ビス(ブロモメチル)−1,3−プロパンジオールを15.0g(57.3mmol)、チオ硫酸ナトリウムを4.59g(29mmol)、メタノール(39ml)を加え、反応容器の内圧が0.40MPaになるまで硫化水素で加圧した。反応容器を80℃に加熱し、メタノール(19ml)に溶解させた水硫化ナトリウムを11.46g(143mmol)1時間で滴下した。14時間反応させた後、室温まで冷却し、反応容器内の硫化水素を脱気した。ろ過により無機塩を除去し、メタノールを減圧下45℃で留去した。酢酸エチル(45ml)を加え、水(20ml)で3回洗浄した後、硫酸マグネシウムにより乾燥させ、減圧下60℃で溶媒を留去することにより4,4−ビス(ヒドロキシメチル)−1,2−ジチオランを8.30g(49.9mmol、収率87%、純度99%)得た。
・実施例4
200mlオートクレーブに、2,2−ビス(ブロモメチル)−1,3−プロパンジオールを15.0g(57.3mmol)、亜硫酸ナトリウムを5.78g(46mmol)、メタノール(39ml)を加え、反応容器の内圧が0.4MPaになるまで硫化水素で加圧した。反応容器を80℃に加熱し、メタノール(38ml)に溶解させた45%硫化ナトリウムを24.80g(143mmol)1時間で滴下した。15時間反応させた後、室温まで冷却し、反応容器内の硫化水素を脱気した。ろ過により無機塩を除去し、メタノールを減圧下45℃で留去した。酢酸エチル(45ml)を加え、水(20ml)で3回洗浄した後、硫酸マグネシウムにより乾燥させ、減圧下60℃で溶媒を留去することにより4,4−ビス(ヒドロキシメチル)−1,2−ジチオランを8.10g(48.7mmol、収率85%、純度97%)得た。
200mlオートクレーブに、2,2−ビス(ブロモメチル)−1,3−プロパンジオールを15.0g(57.3mmol)、亜硫酸ナトリウムを5.78g(46mmol)、メタノール(39ml)を加え、反応容器の内圧が0.4MPaになるまで硫化水素で加圧した。反応容器を80℃に加熱し、メタノール(38ml)に溶解させた45%硫化ナトリウムを24.80g(143mmol)1時間で滴下した。15時間反応させた後、室温まで冷却し、反応容器内の硫化水素を脱気した。ろ過により無機塩を除去し、メタノールを減圧下45℃で留去した。酢酸エチル(45ml)を加え、水(20ml)で3回洗浄した後、硫酸マグネシウムにより乾燥させ、減圧下60℃で溶媒を留去することにより4,4−ビス(ヒドロキシメチル)−1,2−ジチオランを8.10g(48.7mmol、収率85%、純度97%)得た。
・実施例5
200mlオートクレーブに、硫化カルシウムを10.32g(143mmol)亜硫酸ナトリウムを7.20g(57mmol)、メタノール(46ml)を加え、反応容器の内圧が0.4MPaになるまで硫化水素で加圧した。反応容器を80℃に加熱し、メタノール(38ml)に溶解させた2,2−ビス(ブロモメチル)−1,3−プロパンジオールを15.0g(57.3mmol)1時間で滴下した。15時間反応させた後、室温まで冷却し、反応容器内の硫化水素を脱気した。ろ過により無機塩を除去し、メタノールを減圧下45℃で留去した。酢酸エチル(45ml)を加え、水(20ml)で3回洗浄した後、硫酸マグネシウムにより乾燥させ、減圧下60℃で溶媒を留去することにより4,4−ビス(ヒドロキシメチル)−1,2−ジチオランを8.00g(48.1mmol、収率84%、純度97%)得た。
200mlオートクレーブに、硫化カルシウムを10.32g(143mmol)亜硫酸ナトリウムを7.20g(57mmol)、メタノール(46ml)を加え、反応容器の内圧が0.4MPaになるまで硫化水素で加圧した。反応容器を80℃に加熱し、メタノール(38ml)に溶解させた2,2−ビス(ブロモメチル)−1,3−プロパンジオールを15.0g(57.3mmol)1時間で滴下した。15時間反応させた後、室温まで冷却し、反応容器内の硫化水素を脱気した。ろ過により無機塩を除去し、メタノールを減圧下45℃で留去した。酢酸エチル(45ml)を加え、水(20ml)で3回洗浄した後、硫酸マグネシウムにより乾燥させ、減圧下60℃で溶媒を留去することにより4,4−ビス(ヒドロキシメチル)−1,2−ジチオランを8.00g(48.1mmol、収率84%、純度97%)得た。
・実施例6
200mlオートクレーブに、2,2−ビス(ブロモメチル)−1,3−プロパンジオールを15.0g(57.3mmol)、亜ジチオン酸ナトリウム8.01g(46mmol)、メタノール(45ml)を加え、反応容器の内圧が0.4MPaになるまで硫化水素で加圧した。反応容器を80℃に加熱し、40wt%硫化アンモニウムを24.40g(143mmol)1時間で滴下した。15時間反応させた後、室温まで冷却し、反応容器内の硫化水素を脱気した。ろ過により無機塩を除去し、メタノールを減圧下45℃で留去した。酢酸エチル(45ml)を加え、水(20ml)で3回洗浄した後、硫酸マグネシウムにより乾燥させ、減圧下60℃で溶媒を留去することにより4,4−ビス(ヒドロキシメチル)−1,2−ジチオランを8.10g(48.7mmol、収率85%、純度98%)得た。
200mlオートクレーブに、2,2−ビス(ブロモメチル)−1,3−プロパンジオールを15.0g(57.3mmol)、亜ジチオン酸ナトリウム8.01g(46mmol)、メタノール(45ml)を加え、反応容器の内圧が0.4MPaになるまで硫化水素で加圧した。反応容器を80℃に加熱し、40wt%硫化アンモニウムを24.40g(143mmol)1時間で滴下した。15時間反応させた後、室温まで冷却し、反応容器内の硫化水素を脱気した。ろ過により無機塩を除去し、メタノールを減圧下45℃で留去した。酢酸エチル(45ml)を加え、水(20ml)で3回洗浄した後、硫酸マグネシウムにより乾燥させ、減圧下60℃で溶媒を留去することにより4,4−ビス(ヒドロキシメチル)−1,2−ジチオランを8.10g(48.7mmol、収率85%、純度98%)得た。
・実施例7
350mlオートクレーブに、テトラブロモペンタエリスリトールを15.0g(39mmol)、チオ硫酸ナトリウムを3.08g(19.5mmol)、DMF(90ml)を加え、反応容器の内圧が0.40MPaになるまで硫化水素で加圧した。反応容器を80℃に加熱し、DMF(85ml)に溶解させた水硫化ナトリウムを14.10g(176mmol)1時間で滴下した。18時間反応させた後、室温まで冷却し、反応容器内の硫化水素を脱気した。ろ過により無機塩を除去し、トルエン(116ml)を加え、水(75ml)で2回洗浄した後、硫酸マグネシウムにより乾燥させ、減圧下60℃で溶媒を留去することにより2,3,7,8−テトラチア−5−スピロノナンを6.84g(34.8mmol、収率90%、純度99%)得た。
350mlオートクレーブに、テトラブロモペンタエリスリトールを15.0g(39mmol)、チオ硫酸ナトリウムを3.08g(19.5mmol)、DMF(90ml)を加え、反応容器の内圧が0.40MPaになるまで硫化水素で加圧した。反応容器を80℃に加熱し、DMF(85ml)に溶解させた水硫化ナトリウムを14.10g(176mmol)1時間で滴下した。18時間反応させた後、室温まで冷却し、反応容器内の硫化水素を脱気した。ろ過により無機塩を除去し、トルエン(116ml)を加え、水(75ml)で2回洗浄した後、硫酸マグネシウムにより乾燥させ、減圧下60℃で溶媒を留去することにより2,3,7,8−テトラチア−5−スピロノナンを6.84g(34.8mmol、収率90%、純度99%)得た。
・比較例1
亜硫酸水素ナトリウムを加えない以外は、実施例2と同様の操作を行った。得られた反応液の組成を分析した結果、1,3−ジメルカプト−2−プロパノールが90%、2−ヒドロキシチエタンが10%生成していた。
亜硫酸水素ナトリウムを加えない以外は、実施例2と同様の操作を行った。得られた反応液の組成を分析した結果、1,3−ジメルカプト−2−プロパノールが90%、2−ヒドロキシチエタンが10%生成していた。
・比較例2
硫化水素による加圧を行わずに大気圧下、硫化水素が存在しない条件で、実施例2と同様の操作を行った。得られた反応液を分析した結果、4−ヒドロキシ−1,2−ジチオランが19%生成し、2−ヒドロキシ−1,3−プロパンジチオールが53%、3−ヒドロキシチエタンが27%生成していた。
硫化水素による加圧を行わずに大気圧下、硫化水素が存在しない条件で、実施例2と同様の操作を行った。得られた反応液を分析した結果、4−ヒドロキシ−1,2−ジチオランが19%生成し、2−ヒドロキシ−1,3−プロパンジチオールが53%、3−ヒドロキシチエタンが27%生成していた。
Claims (3)
- 有機ハロゲン化合物と
下記一般式(1):
M1SH (1)
(式(1)中、M1はアルカリ金属を表す)
及び/又は、下記一般式(2):
M2(SH)2 (2)
(式(2)中、M2はアルカリ土類金属を表す)
で表される水硫化物塩を反応させ、有機ジスルフィド化合物を製造する方法であって、
硫黄オキソ酸塩類を有機ハロゲン化物1モルに対して、0.2〜2モルで配合し、硫黄オキソ酸塩類の存在下、硫化水素の加圧下で反応を行う、有機ジスルフィド化合物を製造する方法。 - 前記硫黄オキソ酸塩類が、
亜硫酸、亜硫酸水素、チオ硫酸、亜ジチオン酸、及び二亜硫酸からなる群より選ばれる少なくとも1種と、
アルカリ金属、アルカリ土類金属、及びアンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも1種、
との塩である請求項1に記載の有機ジスルフィド化合物を製造する方法。 - 硫化水素の加圧による反応時の内圧が、0.01〜2MPaである請求項1又は2に記載の有機ジスルフィド化合物を製造する方法。
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JP2011153754A JP2013018741A (ja) | 2011-07-12 | 2011-07-12 | 有機ジスルフィド化合物の製造方法 |
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JP2011153754A JP2013018741A (ja) | 2011-07-12 | 2011-07-12 | 有機ジスルフィド化合物の製造方法 |
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JP2011153754A Withdrawn JP2013018741A (ja) | 2011-07-12 | 2011-07-12 | 有機ジスルフィド化合物の製造方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2020050013A1 (ja) * | 2018-09-07 | 2020-03-12 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 光学材料用組成物及び光学材料 |
-
2011
- 2011-07-12 JP JP2011153754A patent/JP2013018741A/ja not_active Withdrawn
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WO2020050013A1 (ja) * | 2018-09-07 | 2020-03-12 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 光学材料用組成物及び光学材料 |
JPWO2020050013A1 (ja) * | 2018-09-07 | 2021-08-26 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 光学材料用組成物及び光学材料 |
EP3848733A4 (en) * | 2018-09-07 | 2021-12-29 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Composition for optical material and optical material |
US11999824B2 (en) | 2018-09-07 | 2024-06-04 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Composition for optical material and optical material |
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