JP2013043881A - 1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物の製造方法 - Google Patents

1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物を、高純度および高収率にて、簡易かつ経済的に製造する方法を提供する。
【解決手段】2−(アルキルチオ)ベンゾニトリル化合物とハロゲン化剤とを水の存在下に反応させて得られた反応混合物を−20℃〜40℃程度の低温に維持して、得られた固形物を回収する。
【選択図】なし

Description

本発明は、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物の製造方法に関する。さらに詳しくは、抗菌剤、抗カビ剤等として有用な1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物を非常に高い収率で得ることが可能な製造方法に関する。
特許文献1には、工業的に有利に、しかも高価で取扱い上危険性の高い物質を使用することなく、簡易かつ経済的に1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物を製造する方法として、2−(アルキルチオ)ベンゾニトリル化合物とハロゲン化剤とを水の存在下で反応させる方法が開示されている。
特許文献2には、特許文献1に開示された方法において、2−(アルキルチオ)ベンゾニトリル化合物とハロゲン化剤とを水の存在下で反応させる際に、塩酸、硫酸、硝酸などの鉱酸を存在させることによって、副生成物の生成を抑制し高純度の1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物を製造する方法が開示されている。
特開平8−134051号公報 特開2002−088072号公報
特許文献1に開示された方法は、従来の製法よりも短い工程で高収率で1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物を得られるものの、反応中に生成した副生成物を晶析等の精製方法により完全に除去することが困難であるため、得られた1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物の純度が低く未だ改良の余地がある。
さらに、特許文献1を改良した特許文献2に開示された方法は、副生成物の生成を抑制し、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物を高純度で得られるものの、収率があまり高くなく、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物自体の損失があるため、経済性が低く未だ改良の余地がある。
かくして、本発明は、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物を、さらに高収率で、簡易かつ経済的に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、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、特許文献1または2に記載の方法で1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物を製造する際、高純度の1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物を得るためには、比較的高温、例えば40℃を超える温度でろ過する等の必要があることが分かった。しかしながら、この方法では収率が低下する課題があることも分かった。そこで、−20〜40℃程度の低温で維持して、反応混合物から反応物を固形物としてろ別することによって、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物を非常に高い収率で得られることを見出し、本発明を完成した。
さらに、本発明者らは、本発明の方法により得られた固形物には、目的の1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物に加えて、2分子の1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物がメチレン基を介して結合した二量体N,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)化合物が含まれていることを初めて見出した。
また、このN,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)化合物も抗菌剤、抗カビ剤等として有用であることが確認された。
したがって、本発明の方法により得られた固形物から、前記二量体を不純物として除去する必要がなく、前記不純物の除去工程に起因する1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物自体の損失を抑制することができる。
すなわち、本発明は、下記一般式(1):
Figure 2013043881
(式中、R1は、炭素数1〜4のアルキル基を示し、R2は、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ニトロ基、カルボキシル基もしくはそのエステル、またはハロゲン原子を示す。)で表される2−(アルキルチオ)ベンゾニトリル化合物とハロゲン化剤とを水の存在下に反応させて、反応混合物を得る反応工程;および
前記反応混合物を低温に維持して、得られた固形物を回収する回収工程を含むことを特徴とする、下記一般式(2):
Figure 2013043881
(式中、R2は、前記一般式(1)におけるR2と同じ原子または基を示す。)で表される1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物の製造方法に関する。
本発明の1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物の製造方法の一つの具体例において、反応工程を−20〜170℃で行う。
本発明の1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物の製造方法の一つの具体例において、回収工程を−20〜40℃で行う。
本発明の1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物の製造方法の一つの局面において、得られた固形物が一般式(2)で示される1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物および下記一般式(3):
Figure 2013043881
(式中、R2は、前記一般式(1)におけるR2と同じ原子または基を示す。)で表されるN,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)化合物を含む組成物である。
本発明の1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物の製造方法の一つの局面において、一般式(1)で表される2−(アルキルチオ)ベンゾニトリル化合物とハロゲン化剤とを水および鉱酸の存在下に反応させる。
本発明によると、2−(アルキルチオ)ベンゾニトリル化合物とハロゲン化剤とを水の存在下に反応させて反応混合物を得て、前記反応混合物を低温に維持して固形物を回収することにより、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物を、非常に高い収率で、簡易かつ経済的に製造する方法を提供することができる。
本発明にかかる1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物の製造方法は、一般式(1)で表される2−(アルキルチオ)ベンゾニトリル化合物とハロゲン化剤とを水の存在下に反応させることにより、一般式(2)で表される1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物を製造する。
本発明において、一般式(1)で表される2−(アルキルチオ)ベンゾニトリル化合物におけるR1は、炭素数1〜4のアルキル基を示す。前記炭素数1〜4のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基およびtert−ブチル基等を挙げることができる。これらの中でも、メチル基、エチル基、n−プロピル基およびtert−ブチル基であることが好ましい。
一般式(1)で表される2−(アルキルチオ)ベンゾニトリル化合物におけるRは、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ニトロ基、カルボキシル基もしくはそのエステル、またはハロゲン原子を示す。前記炭素数1〜4のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基およびtert−ブチル基等を挙げることができる。前記炭素数1〜4のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基およびtert−ブトキシ基等を挙げることができる。前記カルボキシル基のエステルとしては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、およびブトキシカルボニル基等を挙げることができる。前記ハロゲン原子としては、例えば、塩素原子および臭素原子等を挙げることができる。これらの中でも、水素原子、メチル基、エチル基、tert−ブチル基、メトキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、塩素原子およびニトロ基であることが好ましい。
一般式(1)で表される2−(アルキルチオ)ベンゾニトリル化合物の具体例としては、例えば、2−(メチルチオ)ベンゾニトリル、2−(エチルチオ)ベンゾニトリル、2−(n−プロピルチオ)ベンゾニトリル、2−(tert−ブチルチオ)ベンゾニトリル、3−メチル−2−(メチルチオ)ベンゾニトリル、5−tert−ブチル−2−(メチルチオ)ベンゾニトリル、4−メトキシ−2−(メチルチオ)ベンゾニトリル、3−ニトロ−2−(メチルチオ)ベンゾニトリル、3−ニトロ−2−(tert−ブチルチオ)ベンゾニトリル、4−クロロ−2−(メチルチオ)ベンゾニトリル、4−カルボキシ−2−(メチルチオ)ベンゾニトリル、および4−メトキシカルボニル−2−(メチルチオ)ベンゾニトリル等を挙げることができる。これらの中でも、入手が容易で生成物の抗菌性が優れている観点から、2−(メチルチオ)ベンゾニトリル、3−メチル−2−(メチルチオ)ベンゾニトリル、5−tert−ブチル−2−(メチルチオ)ベンゾニトリル、4−メトキシ−2−(メチルチオ)ベンゾニトリル、3−ニトロ−2−(tert−ブチルチオ)ベンゾニトリル、4−クロロ−2−(メチルチオ)ベンゾニトリルおよび4−メトキシカルボニル−2−(メチルチオ)ベンゾニトリルが好適に用いられる。
なお、前記2−(アルキルチオ)ベンゾニトリル化合物は、いかなる方法によって製造されたものを用いてもよいが、例えば、特許文献1に記載されるように、一般式(4):
Figure 2013043881
(式中、R2は、一般式(1)におけるR2と同じ原子または基を示し、Xは塩素または臭素原子を示す。)で表される2−ハロベンゾニトリル化合物と一般式(5):
Figure 2013043881
(式中、R1は、式(1)におけるR1と同じ基を示す。)で表されるアルカンチオールとを、塩基の存在下、不均一系で反応させることにより製造することができる。
本発明にかかる1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物の製造方法において、ハロゲン化剤としては、例えば、塩素、臭素、塩化スルフリルおよび臭化スルフリル等が挙げられる。これらの中でも、経済的な観点等から、塩素または塩化スルフリルが好適に用いられる。
前記ハロゲン化剤の使用割合は、2−(アルキルチオ)ベンゾニトリル化合物1モルに対して、0.8〜3モルであることが好ましく、1〜2モルであることがより好ましい。ハロゲン化剤の使用割合が0.8モル未満の場合、未反応の2−(アルキルチオ)ベンゾニトリル化合物が多くなり、収率が低下するおそれがある。また、ハロゲン化剤の使用割合が3モルを超える場合、副反応が起こりやすく、収率が低下するおそれがある。
本発明にかかる1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物の製造方法において、一般式(1)で表される2−(アルキルチオ)ベンゾニトリル化合物とハロゲン化剤とを水の存在下に反応させるに際して、水の使用割合は、2−(アルキルチオ)ベンゾニトリル化合物1モルに対して、0.8〜5モルであることが好ましく、1〜3モルであることがより好ましい。水の使用割合が0.8モル未満の場合および5モルを超える場合、副反応が起こり、収率が低下するおそれがある。
本発明にかかる1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物の製造方法において、一般式(1)で表される2−(アルキルチオ)ベンゾニトリル化合物とハロゲン化剤とを水の存在下に反応させるに際して、水に鉱酸を添加して鉱酸水溶液として用いてもよい。水に鉱酸を添加することによって、反応時の選択性が向上し、副生成物の生成を抑制することができる。
前記鉱酸としては、例えば、塩酸、硫酸および硝酸等を挙げることができる。
前記鉱酸水溶液の濃度は、特に限定されないが、通常、塩酸の場合は10質量%〜飽和濃度、硫酸または硝酸の場合は10〜50質量%のものが好適に用いられる。
前記鉱酸の使用量は、使用する鉱酸の種類、濃度により異なるが、2−(アルキルチオ)ベンゾニトリル化合物1モルに対して、0.01〜2モル、好ましくは0.1〜1.5モルである。ただし、鉱酸に含まれる水の量が2−(アルキルチオ)ベンゾニトリル化合物1モルに対して、5モル以下になるように使用することが好ましい。
本発明にかかる1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物の製造方法において、必ずしも溶媒を用いる必要はないが、必要に応じて溶媒を用いることができる。溶媒を用いることによって、反応を円滑に進行させることができる場合が多い。溶媒としては、特に限定されないが、例えば、n−ヘキサン、シクロヘキサンおよびn−ヘプタン等の炭化水素類;ジクロロエタン、ジクロロメタンおよびクロロホルム等のハロゲン化炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレンおよびモノクロロベンゼン等の芳香族炭化水素類;N,N−ジメチルホルムアミドおよびジメチルスルホキシド等を挙げることができる。これらの中でも、トルエンおよびモノクロロベンゼンが好適に用いられる。
前記溶媒の使用量は、2−(アルキルチオ)ベンゾニトリル化合物100質量部に対して、通常、20〜3000質量部である。溶媒の使用量が20質量部未満の場合、反応が円滑に進行しにくくなるおそれがある。また、溶媒の使用量が3000質量部を超える場合、容積効率が悪化するおそれがある。
前記反応における反応温度は、通常、−20〜170℃、好ましくは0〜150℃である。反応温度が−20℃未満の場合、反応速度が遅く、反応に長時間を要するおそれがある。また、反応温度が170℃を超える場合は、副反応が起こりやすくなるおそれがある。反応時間は、反応温度等により異なるが、通常、1〜40時間である。
かくして得られた反応混合物は低温に維持して、得られた固形物を回収する。得られた固形物を回収する方法としては、そのまま晶析して得られた固形物をろ過する方法、アルカリ抽出後に酸析して得られた固形物をろ過する方法等が挙げられる。
低温に維持して得られた固形物を回収する際の低温の温度としては、通常−20〜40℃、好ましくは−10〜30℃、より好ましくは−10〜25℃である。温度が40℃を超える場合は、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物のろ液へのロスが多くなり、収率が低下するおそれがある。温度が−20℃未満の場合、それに見合う効果が得られず、経済的に不利である。
このようにして得られる目的の化合物である一般式(2)で表される1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物の具体例としては、例えば、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、7−メチル−1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、5−tert−ブチル−1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、6−メトキシ−1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、7−ニトロ−1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、6−クロロ−1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、6−カルボキシ−1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オンおよび6−メトキシカルボニル−1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン等を挙げることができる。
本発明の1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物の製造方法によれば、得られた固形物が一般式(2)で表される1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物および下記一般式(3):
Figure 2013043881
(式中、R2は、前記一般式(1)におけるR2と同じ原子または基を示す。)で表されるN,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)化合物を含む組成物である。
一般式(2)で示される1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物および一般式(3)で表されるN,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)化合物を含む組成物において、一般式(3)で表されるN,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)化合物の含有量は、通常0.2〜5質量%、好ましくは0.5〜5質量%、より好ましくは2〜5質量%である。
一般式(3)で表されるN,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)化合物の具体例としては、例えば、N,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)等が挙げられる。
本発明にかかる1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物に含まれるN,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)化合物は、抗菌および/または抗カビ剤組成物として好適に使用することができる。該化合物は、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物と同様な用途で使用でき、例えば、1種単独でそのままで使用することができるが、他の成分と配合して、該化合物を含有する抗菌および/または抗カビ剤組成物として使用することもできる。すなわち、該化合物は、溶媒または固体担体と配合して抗菌および/または抗カビ剤組成物として使用することもできる。好適な溶媒としては、例えば、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリコールエーテル、メタノール、エタノール、プロパノール、フェネチルアルコール、フェノキシプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、クエン酸トリアセチル、グリセロールトリアセテート、プロピレンカーボネート、およびジメチルカーボネート等が挙げられる。これら溶媒は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。本発明にかかるN,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)化合物は、その使用方法および用途を限定するものではないが、例えば有機溶媒に溶解させた後に、その有機溶液を水性溶媒で希釈することにより、当該化合物を含有する抗菌および/または抗カビ剤組成物として用いることができる。また、前記抗菌および/または抗カビ剤組成物は、他の成分、例えば1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物等の抗菌剤、抗カビ剤を少なくとも1種さらに含んでいてもよい。前記抗菌および/または抗カビ剤組成物は、酸性、中性またはアルカリ性であってよい。
好適な固体担体としては例えば、シクロデキストリン、シリカ、珪藻土、蝋、セルロース系材料、アルカリおよびアルカリ土類(例えば、ナトリウム、マグネシウム、カリウム)金属塩(例えば、塩化物、硝酸塩、臭化物、硫酸塩)、ならびにチャコール等が挙げられる。また、組成物の安定剤として、増粘剤、不凍剤、分散剤、界面活性剤、防蝕剤、またはアルカリ金属水酸化物等を少なくとも1種含有することができる。
N,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)化合物を含有する抗菌および/または抗カビ剤組成物は、例えば、工業プロセス水、冷却塔、排水処理、バラスト水、熱交換器、パルプおよび紙加工用の流体ならびに添加剤、プラスチック、塗料、ラテックス、コーティング剤、コーキング剤、接着剤、写真薬剤、印刷用流体、家庭用品、工業用洗浄剤、金属加工用流体、皮革および皮革製品、織物製品、木材および木製品、石油精製用流体、農業用補助剤の保存、界面活性剤の保存、医療用具等の、抗菌剤、抗カビ剤として使用することができる。
本発明によって得られる1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物に含まれるN,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)化合物は、抗菌活性および抗真菌活性を示す。例えばストレプトコッカス・ピオゲネスK(Streptococcus pyogenes K)を含むレンサ球菌(Streptococcus)等のグラム陽性菌、および例えばサルモネラ・ダブリン(Salmonella dublin)を含むサルモネラ菌(Salmonella)等のグラム陰性菌に対して高い抗菌活性を示す。また、ヒトや家畜にとって関連の深い例えばカンジダ・アルビカンス(Candida alvicans)を含むカンジダ(Candida)およびトリコピトン・メンタグロフィト(Trichophyton mentagrophytes)を含む白癬菌(Trichophyton)に対して高い抗真菌活性を示す。加えて、該化合物は、広域のpH領域で活性を示し、その活性は、体液、例えば胆汁、血清等によってほとんど影響を受けない。N,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)化合物は、植物病原菌にも効果的である。例えば、エリシフェ・グラミニス・バリアント・アベネ(Erysiphe graminis var. avenae)によるオート麦の病気、ペロノスポラ・タバシナ(Peronospora tabacina)によるタバコの実生における病気、およびパッシニア・トリチシナ(Puccinia triticina)による小麦の実生における病気が挙げられ、それらは、本発明にかかるN,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)化合物によって効果的に予防できる。
これらのN,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)化合物は、皮膚、毛髪、爪などのケラチンを有する表在性角化組織に限局して感染する皮膚糸状菌に起因する白癬、例えば頭部白癬、足白癬、爪白癬等の局部治療、また一般の消毒剤または尿路消毒剤として、直接的または間接的に用いることができる。
以下に製造例、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例等のみに限定されるものではない。
製造例 [2−(メチルチオ)ベンゾニトリルの合成]
撹拌機、温度計、滴下ロートおよび冷却管を備えた内容積500mlの4つ口フラスコに、窒素雰囲気下で、2−クロロベンゾニトリル27.5g(0.2モル)、モノクロロベンゼン30.0g、50質量%テトラ−n−ブチルアンモニウムブロマイド水溶液1.0gを仕込み、撹拌しながら30質量%メタンチオールのナトリウム塩水溶液51.4g(0.22モル)を、60〜65℃で5時間を要して滴下し、滴下終了後、さらに同温度で12時間反応させた。
反応終了後、反応液を室温まで冷却し、溶媒を留去した後、減圧蒸留することにより、2−(メチルチオ)ベンゾニトリル29.5g(沸点139〜140℃/931Pa)を得た。2−クロロベンゾニトリルに対する収率は99%であった。
実施例1
撹拌機、温度計および冷却管を備えた内容積500mlの4つ口フラスコに、製造例と同様の方法により得られた2−(メチルチオ)ベンゾニトリル29.8g(0.2モル)、モノクロロベンゼン50.0gおよび水4.3g(0.24モル)を仕込み、撹拌しながら45〜50℃で、塩素15.6g(0.22モル)を2時間要して吹き込み、さらに65〜70℃に加熱して1時間反応させた。
反応終了後、同温度で20質量%水酸化ナトリウム水溶液41.0gを添加し、−10℃まで冷却した。析出した結晶をろ別し、モノクロロベンゼンで洗浄、乾燥して、N,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)化合物を含む1,2−ベンズイソチアゾリン-3−オン29.8g(0.197モル)を得た。2−(メチルチオ)ベンゾニトリルに対する収率は98.5%であった。得られた1,2−ベンズイソチアゾリン-3−オンの純度は、高速液体クロマトグラフィーで測定した結果、97.1%で、N,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)が2.9質量%含有していた。
実施例2
撹拌機、温度計および冷却管を備えた内容積500mlの4つ口フラスコに、製造例と同様の方法により得られた2−(メチルチオ)ベンゾニトリル29.8g(0.2モル)、モノクロロベンゼン50.0gおよび35質量%塩酸6.6g(塩酸0.06モル、水0.24モル)を仕込み、撹拌しながら45〜50℃で、塩素15.6g(0.22モル)を2時間要して吹き込み、さらに65〜70℃に加熱して1時間反応させた。
反応終了後、同温度で20質量%水酸化ナトリウム水溶液41.0gを添加し、0℃まで冷却した。析出した結晶をろ別し、モノクロロベンゼンで洗浄、乾燥して、N,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)化合物を含む1,2−ベンズイソチアゾリン-3−オン29.9g(0.198モル)を得た。2−(メチルチオ)ベンゾニトリルに対する収率は99.0%であった。得られた1,2−ベンズイソチアゾリン-3−オンの純度は、高速液体クロマトグラフィーで測定した結果、98.5%で、N,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)が1.5質量%含有していた。
実施例3
撹拌機、温度計、滴下ロートおよび冷却管を備えた内容積500mlの4つ口フラスコに、窒素雰囲気下で、2−クロロベンゾニトリル27.5g(0.2モル)、モノクロロベンゼン30.0g、50質量%テトラ−n−ブチルアンモニウムブロマイド水溶液1.0gを仕込み、撹拌しながら30質量%メタンチオールのナトリウム塩水溶液51.4g(0.22モル)を、60〜65℃で5時間を要して滴下し、滴下終了後、さらに同温度で12時間反応させた。
反応終了後、反応液を25℃まで冷却し、分液して有機層を得て、得られた有機層に35質量%塩酸6.6g(塩酸0.06モル、水0.24モル)を仕込み、撹拌しながら45〜50℃で塩素15.6g(0.22モル)を2時間要して吹き込み、さらに65〜70℃に加熱して1時間反応させた。
反応終了後、同温度で20質量%水酸化ナトリウム水溶液41.0gを添加し、20℃まで冷却した。析出した結晶をろ別し、モノクロロベンゼンで洗浄、乾燥して、N,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)化合物を含む1,2−ベンズイソチアゾリン-3−オン29.8g(0.197モル)を得た。2−クロロベンゾニトリルに対する収率は98.5%であった。得られた1,2−ベンズイソチアゾリン-3−オンの純度は、高速液体クロマトグラフィーで測定した結果、99.2%で、N,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)が0.8質量%含有していた。
実施例4
撹拌機、温度計および冷却管を備えた内容積500mlの4つ口フラスコに、製造例と同様の方法により得られた2−(メチルチオ)ベンゾニトリル29.8g(0.2モル)、モノクロロベンゼン50.0gおよび35質量%塩酸6.6g(塩酸0.06モル、水0.24モル)を仕込み、撹拌しながら45〜50℃で、塩素15.6g(0.22モル)を2時間要して吹き込み、さらに65〜70℃に加熱して1時間反応させた。
反応終了後、同温度で20質量%水酸化ナトリウム水溶液41.0gを添加し、30℃まで冷却した。析出した結晶をろ別し、モノクロロベンゼンで洗浄、乾燥して、N,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)化合物を含む1,2−ベンズイソチアゾリン-3−オン29.6g(0.196モル)を得た。2−(メチルチオ)ベンゾニトリルに対する収率は98.0%であった。得られた1,2−ベンズイソチアゾリン-3−オンの純度は、高速液体クロマトグラフィーで測定した結果、99.5%で、N,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)が0.5質量%含有していた。
比較例
撹拌機、温度計および冷却管を備えた内容積500mlの4つ口フラスコに、2−(メチルチオ)ベンゾニトリル29.8g(0.2モル)、モノクロロベンゼン50.0gおよび35質量%塩酸6.6g(塩酸0.06モル、水0.24モル)を仕込み、撹拌しながら45〜50℃で塩素15.6g(0.22モル)を2時間要して吹き込み、さらに65〜70℃に加熱して1時間反応させた。
反応終了後、同温度で20質量%水酸化ナトリウム水溶液41.0gを添加し、45℃まで冷却した。析出した結晶をろ別し、モノクロロベンゼンで洗浄、乾燥して、N,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)化合物を含む1,2−ベンズイソチアゾリン-3−オン29.0g(0.192モル)を得た。2−(メチルチオ)ベンゾニトリルに対する収率は96.0%であった。得られた1,2−ベンズイソチアゾリン-3−オンの純度は、高速液体クロマトグラフィーで測定した結果、99.9%で、N,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)は0.1質量%未満であった。
実施例5
実施例1でろ過により得られた固形物10gに、ジプロピレングリコール28gおよび水3.7gを混合した。前記混合物を撹拌しながら30質量%水酸化ナトリウム水溶液8.7gを添加したところ、白色の不溶物が得られた。得られた不溶物をろ別し、メタノールおよび水で洗浄、乾燥して白色結晶を得た。得られた結晶につきNMR測定を行った。測定結果から、一般式(6):
Figure 2013043881
で表されるN,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)であると同定された。
H−NMR(400MHz、(DC)S=O)δ(ppm):5.88(s,2H)、7.46(dd,J=8Hz,2H)、7.70(dd,J=8Hz,2H)、7.93(d,J=8Hz,2H)、7.96(d,J=8Hz,2H)。
実施例6
N,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)1部、メチレン−ジナフタレン−β−スルホン酸二ナトリウムとナフタレン−β−スルホン酸ナトリウムとの混合物よりなる分散剤1部、および水80部よりなる混合物をボールミル内で粉砕することで、分散体を調製した。エチレンオキシドとアルキルフェノールとの縮合物よりなる非イオン表面活性剤0.15部を含有する水1000部に、上記の分散体9部を加えた。この組成物を、オート麦の実生に散布した後にエリシフェ・グラミニス・バリアント・アベネの胞子を接種した。その後、胞子の発芽および感染に適した環境下で前記オート麦の実生を維持したところ、当該真菌によるオート麦の病気は完全に予防された。
実施例7
実施例6と同様にして、N,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)を用いて分散体を調製し、エチレンオキシドとアルキルフェノールとの縮合物よりなる非イオン表面活性剤0.15部を含有する水1000部に、上記分散体45部を加えた。この組成物を、タバコの実生に散布した後にペロノスポラ・タバシナの胞子を接種した。その後、胞子の発芽および感染に適した環境下で前記タバコの実生を維持したところ、当該真菌によるタバコの実生における病気の予防率は95%であった。
実施例8
実施例6と同様にして、N,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)を用いて分散体を調製し、エチレンオキシドとアルキルフェノールとの縮合物よりなる非イオン表面活性剤0.15部を含有する水1000部に、上記分散体9部を加えた。この組成物を、小麦の実生に散布した後にパッシニア・トリチシナの胞子を接種した。その後、胞子の発芽および感染に適した環境下で前記小麦の実生を維持したところ、当該真菌による小麦の実生における病気は完全に予防された。

Claims (5)

  1. 一般式(1):
    Figure 2013043881
    (式中、R1は、炭素数1〜4のアルキル基を示し、R2は、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ニトロ基、カルボキシル基もしくはそのエステル、またはハロゲン原子を示す。)で表される2−(アルキルチオ)ベンゾニトリル化合物とハロゲン化剤とを水の存在下に反応させて、反応混合物を得る反応工程;および
    前記反応混合物を低温に維持して、得られた固形物を回収する回収工程を含むことを特徴とする、下記一般式(2):
    Figure 2013043881
    (式中、R2は、前記一般式(1)におけるR2と同じ原子または基を示す。)で表される1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物の製造方法。
  2. 反応工程を−20〜170℃で行う、請求項1に記載の1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物の製造方法。
  3. 回収工程を−20〜40℃で行う、請求項1に記載の1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物の製造方法。
  4. 得られた固形物が一般式(2)で表される1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物および下記一般式(3):
    Figure 2013043881
    (式中、R2は、前記一般式(1)と同じ原子または基を示す。)で表されるN,N’−メチレンビス(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)化合物を含む組成物である、請求項1に記載の1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物の製造方法。
  5. 一般式(1)で表される2−(アルキルチオ)ベンゾニトリル化合物とハロゲン化剤とを水および鉱酸の存在下に反応させる、請求項1に記載の1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン化合物の製造方法。
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