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
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Abstract
【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
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。
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。
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):
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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):
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)
- 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。
- 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。
- 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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