JP3303132B2 - ビス−ジスルフイド化合物及びその製造方法 - Google Patents

ビス−ジスルフイド化合物及びその製造方法

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利紘 鎌田
宣英 和佐田
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  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビスージスルフ
ド化合物及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明者らは、ポリスルフドやポリチ
オエステル用モノマーや、界面活性剤製造用原料、さら
には重金属捕集用材料として用いることができる新規化
合物である、1,4,5,8−テトラキス(メルカプト
メチル)ナフタレン化合物を発明した(特許第1771
811号、特公平4−63063号公報)。また、同じ
く、1,4,5,8−テトラキス(ヒドロキシメチル)
ナフタレン化合物を発明した(特許第2099138
号、特公平8−2821号公報)。これらの化合物は、
いずれもナフタレン環のペリ位(ナフタレンの1,8及
び4,5の位置)に、置換基としてメルカプトメチル基
(−CHSH)及びヒドロキシメチル基(−CH
H)を有するものである。さらに、発明者らは、上記
1,4,5,8−テトラキス(ヒドロキシメチル)ナフ
タレンを酸で処理し、新規化合物2,7−ジオキサ−
1,2,3,6,7,8−ヘキサヒドロピレンを製造す
ること、及び1,4,5,8−テトラキス(ハロゲノメ
チル)ナフタレンを硫化ナトリウムで処理して、ナフタ
レン環のペリ位(1,8及び4,5位)が、2−チアト
リメチレン鎖(−CHSCH−)により環化された
ビススルフド化合物である、下記構造式で示される新
規化合物である2,7−ジヘテロ−1,2,3,6,
7,8−ヘキサヒドロピレン化合物(III)を発明した
(特許第1861362号、特公平5−87074号公
報)。
【化4】 (式中、Xは硫黄原子又は酸素原子を示す。) しかしながら、ナフタレン環のペリ位(ナフタレンの
1,8及び4,5の位置)に、S−S結合を有するビス
ースルフド鎖を含む2、3−ジチアテトラメチレン鎖
(−CHSSCH−)により環化されているビスー
ジスルフド化合物は、幅広い用途が期待されているに
もかかわらず、主として合成化学上の困難さが存在した
こと等により、未に知られていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、新規
化合物であるビス−ジスルフド化合物及びその製造方
法を提供することである。
【0004】
【課題を解決する手段】本発明者らは、鋭意前記課題に
ついて研究し、ナフタレンのビスペリ置換体である、テ
トラチール化合物(II)の酸化反応に際し、酸化剤とし
て特定の鉄塩を用いて処理すると、酸化・環化反応を進
行させることができ、ビス−ジスルフド化合物を得る
ことを見出し、本発明を完成させた。
【0005】本発明によれば、以下の発明が提供され
る。下記一般式(I)で表されるビス−ジスルフド化
合物。
【化5】 ( 式中、Rは、水素原子、アルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリー
ロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルフ
ニル基、スルホニル基、ニトロ基、エステル基、及びカ
ルボキシル基から選ばれる原子又は基を示す。) 下記一般式(II)で示されるテトラチオールを、酸化剤
で処理し、下記一般式(I)で表されるビスージスルフ
イド化合物を製造することを特徴とするビスージスルフ
ド化合物の製造方法。
【化6】 ( 式中、Rは、水素原子、アルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリー
ロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルフ
ニル基、スルホニル基、ニトロ基、エステル基、及びカ
ルボキシル基から選ばれる原子又は基を示す。)
【化7】 ( 式中、Rは、水素原子、アルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリー
ロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルフ
ニル基、スルホニル基、ニトロ基、エステル基、カルボ
キシル基から選ばれる原子又は基を示す。)
【0006】
【発明の実施の形態】本発明のビスージスルフド化合
物は、下記一般式(I)で表される。
【化8】 ( 式中、Rは、水素原子、アルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリー
ロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルフ
ニル基、スルホニル基、ニトロ基、エステル基、カルボ
キシル基から選ばれる原子又は基を示す。)
【0007】前記一般式(I)で表されるビスージスル
ド化合物の特徴は、ナフタレン環のペリ位(ナフタ
レンの1,8位及び4,5位の2つのペリの位)が、S
−S結合を含む2、3−ジチアテトラメチレン鎖(−C
SSCH−)により環化されており、ナフタレン
のペリ−7員環・二環式構造を有している点にある。
【0008】次に、本発明のビスージスルフド化合物
について具体的に説明する。前記一般式(I)で示され
るビスージスルフド化合物の置換基Rは、水素原子、
アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロ環
基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、
アリールチオ基、スルフニル基(−SO−)、スルホ
ニル基(−SO−)、ニトロ基、エステル基、及びカ
ルボキシル基から選ばれる原子又は基を示す。アルキル
基を表す場合には、炭素数1から10の一般式C
2n+1 で表される基である。これらは直鎖状ある
いは分枝状のものであり、アルキル基により置換されて
いても差し支えない。具体的には、メチル基、エチル
基、n−又はi−プロピル基、n−又はi−ブチル基、
n−又はi−ペンチル基又はネオペンチル基等を挙げる
ことができる。シクロアルキル基を表す場合は、炭素数
3から10の一般式C2nー1 で表される基であ
る。具体的には、シクロプロピル、シクロブチル、シク
ロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル基等を挙
げることができる。アリール基を表す場合は、芳香族炭
化水素基であり、芳香族炭化水素はアルキル基やハロゲ
ン原子などで置換されていて差し支えない。具体的に
は、フエニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、
メシチル基、ビフニル基、ナフチル基等を挙げること
ができる。ヘテロ環基を表す場合は、環を構成する異原
子として窒素、硫黄、酸素などを含む環状化合物からな
る基である。具体的には、ピロリル基、ピロリニル基、
ピロリジニル基、ピリジル基、ピリミジニル基、ピリダ
ジニル基、ピラゾリル基、ピラゾリジニル基、ピラゾリ
ニル基、イミダゾリル基、キナゾリニル基、キノリル
基、アクリジニル基、トリアジニル基、カルバゾリル
基、インドリル基、チエニル基、フリル基、ピラニル基
等を挙げることができる。アルコキシ基を表す場合は、
具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、
ブトキシ基、ペンチルオキシ基、へキシルオキシ基等を
挙げることができる。アリーロキシ基を表す場合は、具
体的には、フノキシ基、ナフチルオキシ基等を挙げる
ことができる。アルキルチオ基を表す場合は、メチルチ
オ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基等
を挙げることができる。アリールチオ基を表す場合は、
ニルチオ基、トリルチオ基、ナフチルチオ基等を挙
げることができる。
【0009】本発明のビスージスルフド化合物の製造
方法について説明する。原料物質は下記一般式(II)で
示されるテトラチオールである。
【化9】 (式中、Rは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル
基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリーロ
キシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルフ
ル基、スルホニル基、ニトロ基、エステル基、及びカル
ボキシル基から選ばれる原子又は基を示す。)
【0010】前記一般式(II)で表されるテトラチオー
ルの置換基Rは、水素原子、アルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリー
ロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルフイ
ニル基(−SO−)、スルホニル基(−SO−)、ニ
トロ基、エステル基、及びカルボキシル基から選ばれる
原子又は基を示す。アルキル基を表す場合には、炭素数
1から10の一般式C2n+1 で表される基で
ある。これらは直鎖状あるいは分枝状のものであり、ア
ルキル基により置換されていても差し支えない。具体的
には、メチル基、エチル基、n−又はi−プロピル基、
n−又はi−ブチル基、n−又はi−ペンチル基又はネ
オペンチル基等を挙げることができる。シクロアルキル
基を表す場合は、炭素数3から10の一般式C
2nー1 で表される基である。具体的には、シクロプロ
ピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシ
ル、シクロヘプチル基等を挙げることができる。アリー
ル基を表す場合は、芳香族炭化水素基であり、芳香族炭
化水素はアルキル基やハロゲン原子などで置換されてい
て差し支えない。具体的には、フニル基、トリル基、
キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフニル基、
ナフチル基等を挙げることができる。ヘテロ環基を表す
場合は、環を構成する異原子として窒素、硫黄、酸素な
どを含む環状化合物からなる基である。具体的には、ピ
ロリル基、ピロリニル基、ピロリジニル基、ピリジル
基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、ピラゾリル基、
ピラゾリジニル基、ピラゾリニル基、イミダゾリル基、
キナゾリニル基、キノリル基、アクリジニル基、トリア
ジニル基、カルバゾリル基、インドリル基、チエニル
基、フリル基、ピラニル基等を挙げることができる。ア
ルコキシ基を表す場合は、具体的には、メトキシ基、エ
トキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ
基、へキシルオキシ基等を挙げることができる。アリー
ロキシ基を表す場合は、具体的には、フノキシ基、ナ
フチルオキシ基等を挙げることができる。アルキルチオ
基を表す場合は、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピ
ルチオ基、ブチルチオ基等を挙げることができる。アリ
ールチオ基を表す場合は、フニルチオ基、トリルチオ
基、ナフチルチオ基等を挙げることができる。これら
は、前記一般式(I)で表されるビス−ジスルフド化
合物の置換基Rと同じである。
【0011】前記原料物質を酸化することにより目的物
質の前記ビスージスルフド化合物を製造することがが
できる。この酸化反応には、酸化剤として鉄化合物が用
いられる。鉄化合物としては、好ましくは鉄塩(III)
化合物が用いられる。具体的には、塩化第二鉄、ヘキサ
シアノ鉄酸カリウム等を挙げることができる。前記酸化
反応は、有機溶媒中で行われる。この有機溶媒には、原
料物質であるテトラチールを溶解することができるもの
であれば、適宜選択して用いることができる。具体的に
は、アセトン、クロロホルム、テトラヒドロフラン(T
HF)、ジメチルホルムアミド(DMF)等を挙げるこ
とができる。この反応は、室温程度の温度、通常10〜
50℃の温度下に行われる。反応時間は、一般に20〜
30時間である。反応は、絶えず攪拌しながら行うこと
が有効である。反応液は当初赤褐色をしているが、反応
の進行に伴い薄茶色に変化する。
【0012】上記の反応において、原料物質のテトラチ
オールのペリ位に置換した2個のメルカプトメチル基
(−CHSH)の2個のメルカプト基(−SH)は、
酸化剤の作用によりジスルフドに酸化され(2SH
→ −S−S−)、環化される結果、硫黄原子2個を環
内に含むジチアペリ−7員環二環式構造物が形成され
る。反応終了後、反応液中から不溶性物質を除去したろ
液を常法により処理し、原料のテトラチオール(II)の
SH基が、酸化・環化してS−S基に変換された、式
(I)で表される、目的生成物の前記構造式(I)で表
されるビス−ジスルフド化合物を得ることができる。
【0013】本発明の目的生成物は、新規化合物であ
る。この化合物は、新しい骨格の化合物の製造原料、ポ
リスルフドやポリチオエステル製造のためのモノマー
用原料、界面活性剤及び重金属捕集剤の製造用原料とし
て用いることができる。
【0014】
【実施例】以下に本発明の実施例を示し、より詳しく本
発明の内容を説明する。しかしながら、この実施例によ
り本発明の内容が限定されるものではない。実施例1テ
トラチオール0.1g及び塩化第二鉄1.0gを、アセ
トン26ml中に溶解させ、混合物を、室温で20時間
攪拌した。反応後、得られた茶色の溶液から不溶性物質
を、ろ別し、さらにろ液から溶媒を除去して得られる組
成生物を、再結晶させることにより、生成物0.09g
(収率92%)を得た。得られた生成物の物性値次の通
りであった。その結果、生成物は目的生成物のビスージ
スルフド化合物であることを確認した。 MP:250℃(分解) Rf(SiO/CHCl):0.56 M(m/z):308 IR(Nujol):3025、1588、1530、
1453、1410、825,730 cmー1 H−NMR(CDCl): δ = 4.47s
(8H、ArCHS)7.21s(4H、Ar−H)
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、新規なビス−ジルフ
ド化合物及びその製造方法が得られる。この化合物は、
新しい骨格の化合物の製造原料、ポリスルフドやポリ
チオエステルのモノマー原料、及び界面活性剤や重金属
捕集剤の製造原料として用いることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07D 495/06 C07B CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記一般式(I)で表されるビス−ジスル
    ド化合物。 【化1】 ( 式中、Rは、水素原子、アルキル基、シクロアルキ
    ル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリー
    ロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルフ
    ニル基、スルホニル基、ニトロ基、エステル基、及びカ
    ルボキシル基から選ばれる原子又は基を示す。)
  2. 【請求項2】下記一般式(II)で示されるテトラチオー
    ルを、酸化剤で処理し、下記一般式(I)で表されるビ
    スージスルフド化合物を製造することを特徴とするビ
    スージスルフド化合物の製造方法。 【化2】 ( 式中、Rは、水素原子、アルキル基、シクロアルキ
    ル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリー
    ロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルフ
    ニル基、スルホニル基、ニトロ基、エステル基、及びカ
    ルボキシル基から選ばれる原子又は基を示す。) 【化3】 ( 式中、Rは、水素原子、アルキル基、シクロアルキ
    ル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリー
    ロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルフ
    ニル基、スルホニル基、ニトロ基、エステル基、及びカ
    ルボキシル基から選ばれる原子又は基を示す。)
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