JP3176100B2 - ビス(4−アリルオキシ−3,5−ジブロモフェニル)スルホンの製造方法 - Google Patents

ビス(4−アリルオキシ−3,5−ジブロモフェニル)スルホンの製造方法

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JP3176100B2 JP29540591A JP29540591A JP3176100B2 JP 3176100 B2 JP3176100 B2 JP 3176100B2 JP 29540591 A JP29540591 A JP 29540591A JP 29540591 A JP29540591 A JP 29540591A JP 3176100 B2 JP3176100 B2 JP 3176100B2
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビス(4−アリルオキ
シ−3,5−ジブロモフェニル)スルホン〔以下、TB
S−BAと略記する〕を工業的に有利なプロセスで、か
つ、高収率で製造する方法に関するものである。TBS
−BAは、樹脂の難燃剤として、また難燃剤中間体とし
て有用である。特に、TBS−BAのアリル基を臭素化
して得られるビス(3,5−ジブロモ−4−(2,3−
ジブロモプロピルオキシ)フェニル)スルホン〔以下、
TBS−BPと略記する〕は、ポリプロピレン等の難燃
剤として、極めて有効であることが知られている(特公
昭50−35103号公報)。
【0002】
【従来の技術】従来、TBS−BAの製造法としては、
水と低級アルコールやエーテル系の水溶性溶媒との混合
溶液中で、アルカリの存在下に、アリルブロマイドとビ
ス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)スル
ホン〔以下、TBSと略記する〕とを反応させる方法が
知られている(特公昭50−35103号公報)。さら
に、この製造法に関して、TBS−BAの収率向上のた
め、アリルブロマイドを原料系中に滴下する方法(特開
平3−11051号公報)、反応溶媒である水−水溶性
有機溶媒の比をある範囲で行う方法(特開平3−110
52号公報)等の改良法が開示されている。また、工業
的に安価なアリルクロライドを原料としたTBS−BA
の製造法として、原料系に、触媒としてKBrやNaB
r等を加えて収率を向上させる製造法が開示されている
(特公昭63−39585号公報)。しかしながら、こ
れらの製造法は、すべて、水と低級アルコールやエーテ
ル系の水溶性溶媒との混合溶液中で行われるので、目的
物であるTBS−BAが系外に析出してくる。このた
め、製造工程中に作業上煩雑である濾過工程が必要であ
る。また、濾別したTBS−BAの洗浄に、水が用いら
れるため、乾燥に長時間を要し、その上、濾液中にアル
コール等の有機溶媒が混入するため、廃液処理等が必要
である。
【0003】一方、或る種の4級アンモニウム塩の存在
下、相間移動条件で、ビスフェノールSをアリルエーテ
ル化させる反応については公知である(特開昭6−1
37854号公報)。しかしながら、この特許に記載の
ビスフェノールSのアリル化に有効であるとされている
脂溶性の高い4級アンモニウム塩、例えば、トリオクチ
ルメチルアンモニウムクロライドは、本発明者らの検討
では、TBSのアリル化に際して相間移動触媒として用
いた場合、転化率は著しく小さく、相関移動触媒として
の効果は全くないことが判った。即ち、脂溶性の高い4
級アンモニウム塩は、TBSのアリル化には有効ではな
く、従って、TBSの相間移動条件下におけるアリル化
反応に対して高い活性を示す相間移動触媒に関しての知
見はこれまで全く無かった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、工業プ
ロセスにおいて煩雑とされる濾過工程なしに、TBS−
BAを高収率で得る製造法を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく、TBSのアリル化に関して有効な相間移
動触媒について鋭意検討を行った。その結果、驚くべき
ことに、ビスフェノールSの場合と異なり、TBSのア
リル化に於いては、親水性の高い相間移動触媒が、特に
有効であることを見出し、本発明を完成するに到った。
すなわち、本発明は、ビス−(4−ヒドロキシ−3,5
−ジブロモフェニル)スルホンとアリルハライドとを、
水、水と相溶性のない有機溶媒及びアルカリの存在下
に、式(1)(化2)で表されるポリエチレングリコー
ルを
【0006】
【化2】 (式中、nは5から70までの整数を表す)相間移動触
媒として使用し、エーテル化反応を行うビス(4−アリ
ルオキシ−3,5−ジブロモフェニル)スルホンの製造
方法に関するものである。
【0007】本発明で用いる式(1)で表されるポリエ
チレングリコールは、ある一定量のオキシエチレン鎖を
有する親水性の高いポリエチレングリコールである。本
発明者らは、種々検討の結果、TBSは分子構造中、水
酸基のオルソ位がすべて電子吸引性基であるBrで置換
されているため、ビスフェノールSに比較して酸性度が
高く、そのアリル化反応は、ビスフェノールSの場合と
大きく異なり、主として水層でおこっており、親水性の
高いポリエチレングリコールが相間移動触媒として有効
であることを見いだしたのである。ポリエチレングリコ
ルの相間移動触媒としての機能は、クラウンエーテル
等と同様に、分子中の酸素原子とアルカリ金属カチオン
の錯形成によって発現するため、分子中にある程度のオ
キシエチレン鎖を有することが必要である。種々検討の
結果、本発明における反応においては、少なくとも6以
上のオキシエチレン鎖を有するポリエチレングリコー
相間移動触媒として非常に有効であることが判った。
【0008】本発明で相間移動触媒として用いるポリエ
チレングリコールは、単独で用いても、混合物として用
いてもさしつかえない。その使用量は、原料のTBSに
対して、1〜50モル%、好ましくは2〜30モル%で
ある。なお、ポリエチレングリコールが混合物である場
合には、平均分子量を用いてモル数を算出した。
【0009】本発明の反応は、水と有機溶媒との混合溶
液中で行われる。水の使用量は、TBS1モルに対して
300〜3500mlである。
【0010】本発明で用いられる有機溶媒としては、水
と相溶しないもので、原料系に対して不活性なものであ
れば特に限定されるものではなく、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素、クロロベンゼン等の
ハロゲン化芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、シク
ロヘキサン等の炭化水素、ジクロロメタン、クロロホル
ム、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロ
エタン等のハロゲン化炭化水素、ジブチルエーテル等の
非水溶性エーテル、メチルイソブチルケトン、ジイソブ
チルケトン等の非水溶性ケトン等が挙げられる。有機溶
媒の使用量は、TBS1モルに対して、500〜300
0mlである。水と有機溶媒の使用割合は、容量比で、
水:有機溶媒=1:0.5〜2である。本発明で用いら
れるアリルハライドとしては、価格等の点からアリルク
ロライドが好ましいが、アリルブロマイドを用いても何
らさしつかえない。その量は、TBSの2倍モル以上あ
ればよく、後処理等の煩雑さを考慮すれば2〜3倍モル
量が好ましい。
【0011】本発明に用いられるアルカリとしては、ア
ルカリ金属の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩などがある
が、価格等の点から水酸化ナトリウムが好ましい、アル
カリの使用量は、TBSに対して2倍モル以上、好まし
くは2〜4倍モルである。
【0012】本発明の製造方法は、TBSとアリルハラ
イドとを、水、有機溶媒、アルカリ及び式(1)で表さ
れるポリエチレングリコールの存在下で反応させる方法
である。反応温度は、室温〜150℃、好ましくは60
〜120℃の範囲で行われる。反応温度が溶媒の沸点以
上になる場合には、オートクレーブ等密閉系の反応容器
を用いることもできる。反応は、所定の反応温度で、1
〜15時間加熱撹拌して行われ、反応の進行は、例え
ば、高速液体クロマトグラフィー等の分析機器を用いて
追跡することができる。
【0013】反応終了後、生成物は有機層に、無機塩は
水層に分離しており、ポリエチレングリコールは、その
親水性度に応じて有機層と水層に分配している。水層を
分離後、有機層をさらに水洗することにより、有機層中
のポリエチレングリコールを取り除くことができる。ま
た、有機層中に微量残存している未反応TBSは、有機
層をアルカリ水溶液で洗浄することにより除去すること
ができる。用いた有機溶媒によっては、室温近くまで冷
却するとTBS−BAが析出してくる場合がある。この
ような場合には、洗浄、分液工程を加熱下に行っても何
らさしつかえない。洗浄工程の後に得られた有機層より
有機溶媒を留去することにより、目的物であるTBS−
BAが高純度で得られる。
【0014】
【実施例】以下、実施例及び比較例をあげて本発明をさ
らに詳述するが、本発明は、これにより何ら制限される
ものではない。なお、触媒量の算出に当たっては、一般
に高分子量のポリエチレングリコールは混合物であるた
め、平均分子量をもってその分子量とした。
【0015】実施例1 温度計、還流冷却器、撹拌器を取り付けた四つ口フラス
コに、水360mlを入れ、NaOH17.1g(0.
43モル)、TBS113g(0.2モル)を入れて溶
解させた。次いで、1,1,2−トリクロロエタン30
0ml、ポリエチレングリコール−600(和光純薬
製、平均分子量600)24g(0.04モル)、アリ
ルクロライド39g(0.51モル)を入れた後、撹拌
下に昇温し、90℃で7時間反応させた。7時間経過後
のTBS−BAへの転化率を高速液体クロマトグラフィ
ーで測定したところ94.55%であった。反応終了
後、有機層を分液し、水洗した。さらに有機層を5%N
aOH水溶液で洗浄後、再び水洗した。次いで、有機層
の溶媒を留去し、得られた固体を80℃/10mmHg
で減圧乾燥することにより目的物であるTBS−BAを
得た。収量は116.2gで、収率は90.0%であっ
た。
【0016】実施例2 温度計、還流冷却器、撹拌器を取り付けた四つ口フラス
コに、水360mlを入れ、NaOH17.1g(0.
43モル)、TBS113g(0.2モル)を入れて溶
解させた。次いで、クロロベンゼン300ml、ポリエ
チレングリコール−3000(和光純薬製、平均分子量
3000)60g(0.02モル)、アリルクロライド
39g(0.51モル)を入れた後、撹拌下に昇温し、
90℃で7時間反応させた。7時間経過後のTBS−B
Aへの転化率は92%であった。反応終了後、有機層を
分液し、水洗した。さらに有機層を5%NaOH水溶液
で洗浄後、再び水洗した。クロロベンゼンを用いた場
合、常温では目的物が析出してくるため洗浄、分液は6
0℃の加熱下に行った。次いで、有機層の溶媒を留去
し、得られた固体を80℃/10mmHgで減圧乾燥す
ることにより目的物であるTBS−BAを得た。収量は
114.6gで、収率は88.8%であった。
【0017】実施例3 実施例2において、相間移動触媒として、ポリエチレン
グリコール−1000(和光純薬製、平均分子量100
0)25g(0.025モル)を用いて、実施例2と同
様にして反応を行った。反応終了後の転化率は93%で
あった。反応後、実施例2と同様に、60℃の加熱下に
洗浄、分液を行った。収量は112.9g、収率は8
7.5%であった。
【0018】比較例1 実施例1において、ポリエチレングリコールをトリオク
チルメチルアンモニウムクロライドに代えて、実施例1
と同じ条件で反応を行ったところ、転化率は40%であ
った。 比較例2 実施例1において、相間移動触媒は使用せずに、KBr
を触媒として用いて反応を行ったたところ、転化率は4
5%であった。 比較例3 実施例1において、相間移動触媒としてテトラエチレン
グリコール〔式(1)においてn=3〕を触媒として用
いて反応を行ったところ、反応はほとんど進行しなかっ
た。
【0019】
【発明の効果】本発明により、TBS−BAの製造法に
おいて、これまで工業的に煩雑とされてきた濾過工程を
省略することができ、コスト的に有利に高純度なTBS
−BAを提供することが可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−10058(JP,A) 特開 昭61−137854(JP,A) 特開 平3−38563(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 317/00 C07C 315/00 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビス−(4−ヒドロキシ−3,5−ジブ
    ロモフェニル)スルホンとアリルハライドとを、水、
    と相溶性のない有機溶媒及びアルカリの存在下に、式
    (1)(化1)で表されるポリエチレングリコールを 【化1】 (式中、nは5から70までの整数を表す)相間移動触
    媒として使用し、エーテル化反応を行うことを特徴とす
    るビス(4−アリルオキシ−3,5−ジブロモフェニ
    ル)スルホンの製造方法。
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