JP2588580B2 - 2−クロロ−5−ニトロベンゼンスルホニルクロライド及び4−クロロ−3−ニトロベンゼンスルホニルクロライドの製造方法 - Google Patents

2−クロロ−5−ニトロベンゼンスルホニルクロライド及び4−クロロ−3−ニトロベンゼンスルホニルクロライドの製造方法

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    • C07C309/00Sulfonic acids; Halides, esters, or anhydrides thereof

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、2−クロロ−5−ニトロベンゼンスルホニ
ルクロライド(I)及び4−クロロ−3−ニトロベンゼ
ンスルホニルクロライド(II)の製造方法に関する。
(I)及び(II)の製造に関して種々の方法が述べら
れてきた。
(I)の製造のための一つの方法は、p−クロロニト
ロベンゼンをクロロスルホン酸と1:5のモル比で120−13
0℃で反応させ、そして生成する粗生成物を四塩化炭素
から再結晶することから成る(エー.アール.ゴールド
ファルブ[A.R.Goldfarb]及びビー.バーク[B.Ber
k]、アム.ソス.[Am.Soc.]65[1943]738)。
この著者らは、理論の55%の収率及び85−87℃の融点
を主張している。かなり劣る収率及び四塩化炭素からの
再結晶の必要性のために、この方法は(I)の工業的な
製造には問題にならない。
(I)の製造のための別の方法は、2−クロロ−5−
ニトロベンゼンスルホン酸のカリウム塩を五塩化リンと
反応させることに基づいている(ピー.フィッシャー
[P.Fischer]、ベリ.[Ber.]24[1891]3196)。
この著者は、エーテルからの再結晶によって89−90℃
の融点を有する所望のスルホニルクロライドを得てい
る。この方法は、乾燥した粉末状の2−クロロ−5−ニ
トロベンゼンスルホン酸のカリウム塩を単離することが
まず必要であり、そしてそれ故それは、直接のクロロス
ルホン化の場合におけるよりも一だけ多い工程階段を有
するので、この方法もまた欠点を有する。
4−クロロ−3−ニトロベンゼンスルホニルクロライ
ド(II)の製造は、例えばイー.ヴィ.ザカロフ[E.V.
Zakharov]及び協同者によって述べられている(ズーナ
ル オルガニケスコイ キミー[Zhurnal Organickesko
i Khimii]、1巻、10号、1866−1868頁[1965]。この
著者らは、o−クロロニトロベンゼンをクロロスルホン
酸と1:6のモル比で140℃で反応させそして、粗生成物を
蒸留した後で、エーテルからの再結晶後61.1℃の融点を
有する(II)の92.2%の収率を得ている。製造のための
指示を繰り返して、我々は理論の73−79%の収率を見い
出した(精製なしでの融点:57.0−57.5℃)。
4−クロロ−3−ニトロベンゼンスルホン酸のカリウ
ム塩を五塩化リン及びオキシ塩化リンと反応させること
による(II)の製造が、米国特許第884,206号中に述べ
られている。この著者らはこの方法によって93%の収率
を得ているけれども、(I)に関して既に上で述べたよ
うに、このスルホン酸の乾燥したすりつぶされたカリウ
ム塩の事前の単離のために工業的規模での製造は特にコ
ストがかかるということは、なお当てはまる。
もしo−クロロニトロベンゼン及びp−クロロニトロ
ベンゼンと発煙硫酸との反応において得られるスルホン
化混合物、これらは対応するクロロニトロベンゼンスル
ホン酸を含むが、これらの混合物を直接さらにチオニル
クロライド及び/またはクロロスルホン酸で処理する
と、2−クロロ−5−ニトロベンゼンスルホニルクロラ
イド及び4−クロロ−3−ニトロベンゼンスルホニルク
ロライド(I及びII)を良好な収率及び品質で得ること
ができることが、ここに驚くべきことに見い出された。
例えば、p−クロロニトロベンゼンと発煙硫酸との反
応は、エッチ.イー.フィールズ−デイビッド[H.E.Fi
erz−David]及びエル.ブランジイ[L.Blangey]
(“染料化学の基本的な操作[Grundlegende Operation
en der Farbenchemie]”、8版[1952]96)によって
述べられた方法によって実施される: “100gのp−ニトロクロロベンゼンを、50℃で100gの
硫酸一水和物と混合し、そして25%のSO3を含む280gの
発煙硫酸を攪拌しながら流し込む。この混合物を、ニト
ロクロロベンゼンが消失するまで100−110℃で加熱す
る”。
31.5%の2−クロロ−5−ニトロベンゼンスルホン酸
及び4%のSO3を含む、かくして得られたスルホン化混
合物は、2−クロロ−5−ニトロベンゼンスルホニルク
ロライドの製造のための出発物質として直接に使用する
ことができる。
直接さらに(II)に処理するための、4−クロロ−3
−ニトロベンゼンスルホン酸を含むスルホン化混合物の
製造においても類似の手順が使用される。
クロロニトロベンゼンスルホン酸に対して概して過剰
に用いられる、チオニルクロライド、クロロスルホン酸
及びこれらの塩素化剤の混合物は、完了したスルホン化
混合物中に存在するクロロニトロベンゼンスルホン酸を
対応するスルホニルクロライド(I)及び(II)に転換
するために特に適している。
もしチオニルクロライドが使用されるならば、単に1:
2−1:10、好ましくは1:3−1:5のクロロニトロベンゼン
スルホン酸:チオニルクロライドのモル比を選択するこ
とによって非常に良好な収率が得られる;もしクロロス
ルホン酸が使用されるならば、もっと過剰、例えば1:5
−1:15、好ましくは1:8−1:10が適当である。
本方法は、1モルのクロロニトロベンゼンスルホン酸
あたり2−10モル、好ましくは4−6モルのクロロスル
ホン酸及び1−5モル、好ましくは1−3モルのチオニ
ルクロライドを引き続き用いることによってもまた実施
することができる。
本反応を実施する際には、最初にスルホン化混合物を
取り、そして塩素化剤を計り込むことが可能である;し
かしながら、逆の手順もまた可能である。本反応は、40
と120℃の間の温度でそして好ましくは圧力の使用なし
で実施される。チオニルクロライドで塩素化する時に、
例えばスルホン化混合物を最初に取り、40−50℃でチオ
ニルクロライドを添加し、そして反応を完結するために
この混合物をさらに一定の期間80−100℃で加熱する。
用いられるスルホン化混合物中の発煙硫酸の含量もま
た良好な収率を達成するために重要である。(I)の製
造の場合には4−6%の発煙硫酸の含量が特に有利であ
ることが判ったが、もっとも低い含量もまた良好な収率
に導く。
生成する反応混合物は、通常の方法で処理される:こ
の混合物を室温に冷却し、そして氷水中に攪拌混入する
と、クロロニトロベンゼンスルホニルクロライドが、固
体のかつ容易に濾過できる形でベージュ色の生成物とし
て沈殿する。後の処理のために十分に純粋な化合物が、
濾過、及び洗浄による硫酸の完全な除去の後で得られ
る。存在する不純物は、痕跡の対応するスルホン酸そし
てまた約0.5%のビス−(クロロニトロフェニル)スル
ホンである。
それらの官能基のお蔭で、2−クロロ−5−ニトロベ
ンゼンスルホニルクロライド及び4−クロロ−3−ニト
ロベンゼンスルホニルクロライドは、数多くの合成のた
めの、例えばスルホンアミド及びスルフィン酸の製造の
ための有用な前駆体である。これらのスルフィン酸は、
最近、トリフェンジオキサジン シリーズの染料の製造
のために使用されている(EP−A 0,153,599参照)。
実施例1 237.5g(1.0モル)の2−クロロ−5−ニトロベンゼ
ンスルホン酸及び5%の三酸化硫黄を含む496gのスルホ
ン化混合物(硫酸一水和物中のp−ニトロクロロベンゼ
ンと25%濃度の発煙硫酸との約100−110℃での反応から
の)を、最初に45℃で取り、そして595g(5.0モル)の
チオニルクロライドを、ゆるく外部加温しながら45−50
℃で1.5時間にわたって滴加する。この温度で1時間攪
拌を続け、そしてこの混合物を100±2℃に加熱しそし
てこの温度で2時間保持する。
室温に冷却後、この反応混合物を、内部温度が12℃を
越えないような速度で3,100mlの氷水中に攪拌混入す
る。沈殿した生成物を濾別し、そして水で酸が無くなる
まで洗浄する。
236gの2−クロロ−5−ニトロベンゼンスルホニルク
ロライドを含む320gの湿った生成物が得られ、理論の92
%の収率に対応する。0.3%のビス−(2−クロロ−5
−ニトロフェニル)スルホンが副生成物として見い出さ
れる。
湿ったこの酸クロライドを乾燥すると加水分解を予期
せねばならないので、このクロライドは、出来る限り、
例えば価値あるトリフェンジオキサジン染料のための前
駆体である2−クロロ−5−ニトロベンゼンスルホン酸
の製造においては、湿った形で処理される。
乾燥されたサンプルをジエチルエーテル(活性炭)か
ら再結晶した後で、融点は90−91℃であることが見い出
される。移動相として100/20/20のメチルエチルケトン
/ジエチルアミン/10%濃度アンモニアの混合物を用い
た薄層クロマトグラフィー(メルクによって製造された
調整された薄層クロマトグラフィーの板、シリカゲル 6
0、F 254)によるこの生成物の試験は0.95のRfちを示
す。
実施例2 1.165g(10モル)のクロロスルホン酸を最初に85℃で
取り、そして237.5g(1.0モル)の2−クロロ−5−ニ
トロベンゼンスルホン酸及び5%の三酸化硫黄を含みそ
して70℃に加温された496gのスルホン化混合物(実施例
1参照)を1時間にわたって85±2℃で滴加する。次に
温度を110±2℃に上げ、そしてこの温度を2時間維持
する。
この反応混合物を20−25℃に冷却した後で、温度が12
℃を越えないような速度でそれを3kgの氷水中に注ぎ込
む。濾過、及び洗浄による硫酸の除去によって、187gの
2−クロロ−5−ニトロベンゼンスルホニルクロライ
ド、これは理論の73%に対応する、及び0.1%のビス−
(2−クロロ−5−ニトロフェニル)スルホンを含む26
5gの湿った生成物が得られる。
実施例3 237.5g(1.0モル)の4−クロロ−3−ニトロベンゼ
ンスルホン酸、5.9gの三酸化硫黄及び207.4gの硫酸を含
む450.8gのスルホン化混合物(硫酸一水和物中のo−ニ
トロクロロベンゼンと25%濃度の発煙硫酸との約100−1
10℃での反応からの)を、最初に45℃で取り、そして35
7g(3.0モル)のチオニルクロライドを、ゆるく外部加
温しながら45−50℃で2時間にわたって(塩化水素酸及
び二酸化硫黄ガスの発生に従って)添加する。この温度
で1時間攪拌を続け、そしてこの混合物を70±2℃に加
熱しそしてこの温度で2時間保持する。
20−25℃に冷却後、この反応混合物を、温度が5℃を
越えないような速度で約31の氷水中に注ぎ込む。沈殿す
るベージュ色の生成物を吸引濾別し、そして冷水で酸が
無くなるまで洗浄する。
75.7%の4−クロロ−3−ニトロベンゼンスルホニル
クロライドを含む318gの湿った生成物が得られ、理論の
94.5%の収率に対応する。見いだされる不純物は、0.1
%のビス−(4−クロロ−3−ニトロフェニル)スルホ
ン及び4−クロロ−3−ニトロベンゼンスルホン酸であ
る。
粗生成物は58−59℃で溶融し、合成の引き続く階段の
ためには十分に純粋である。
乾燥されたサンプルをジエチルエーテルから再結晶し
た後で、融点は59−60℃であることが見い出される。実
施例1で述べられた条件の下で、Rfはまた0.95である。
本発明の主なる特徴及び態様は以下の通りである。
1.2−クロロ−5−ニトロベンゼンスルホン酸及び4−
クロロ−3−ニトロベンゼンスルホン酸を、発煙硫酸中
で20−150℃、好ましくは40−120℃の温度で、そして常
圧下でチオニルクロライド及び/またはクロロスルホン
酸と反応させることを特徴とする、2−クロロ−5−ニ
トロベンゼンスルホニルクロライド及び4−クロロ−3
−ニトロベンゼンスルホニルクロライドの製造方法。
2.該反応を0.1−15%濃度の発煙硫酸、好ましくは1−
6%濃度の発煙硫酸中で実施することを特徴とする、上
記1に記載の方法。
3.2−クロロ−5−ニトロベンゼンスルホン酸及び4−
クロロ−3−ニトロベンゼンスルホン酸の1モルあたり
2−10モルのチオニルクロライド及び/または5−15モ
ルのクロロスルホン酸を用いることを特徴とする、上記
1及び2に記載の方法。
4.2−クロロ−5−ニトロベンゼンスルホン酸及び4−
クロロ−3−ニトロベンゼンスルホン酸の1モルあたり
2−10モル、好ましくは4−6モルクロロスルホン酸及
び1−5モル、好ましくは1−3モルのチオニルクロラ
イドを引き続いて用いることを特徴とする、上記1−3
に記載の方法。
5.使用される出発材料が、なお0.1−15%の遊離の三酸
化硫黄を含む、o−クロロニトロベンゼンまたはp−ク
ロロニトロベンゼンと発煙硫酸とのスルホン化の反応化
合物であることを特徴とする、上記1に記載の方法。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2−クロロ−5−ニトロベンゼンスルホン
    酸及び4−クロロ−3−ニトロベンゼンスルホン酸を、
    発煙硫酸中で20−150℃、好ましくは40−120℃の温度
    で、そして常圧下でチオニルクロライド及び/またはク
    ロロスルホン酸と反応させることを特徴とする、2−ク
    ロロ−5−ニトロベンゼンスルホニルクロライド及び4
    −クロロ−3−ニトロベンゼンスルホニルクロライドの
    製造方法。
JP63102864A 1987-05-01 1988-04-27 2−クロロ−5−ニトロベンゼンスルホニルクロライド及び4−クロロ−3−ニトロベンゼンスルホニルクロライドの製造方法 Expired - Fee Related JP2588580B2 (ja)

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