JP3960676B2 - ２−（４−ピリジル）エタンチオールの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２−（４−ピリジル）エタンチオールの製造方法に関する。詳しくは、特定のイソチウロニウム塩をアンモニアで分解することにより２−（４−ピリジル）エタンチオールを提供する方法に関する。
２−（４−ピリジル）エタンチオールは各種医農薬中間体や、フェノールとアセトンとの縮合反応によりビスフェノールＡを製造する際の触媒（変性剤）として有用な化合物である。
【０００２】
【従来の技術】
ピリジルアルキルチオール類（メルカプトアルキルピリジン類）の合成については、従来からいろいろな提案がなされている。
例えば、オーストラリアン・ジャーナル・オヴ・ケミストリー（Ａｕｓｔ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．），１９，１８３５（１９６６）には、２−ビニルピリジンと硫化水素から２−（２−ピリジル）エタンチオールを製造する方法が、米国特許第２，６０７，７７６号明細書には、２−ビニルピリジンとチオ酢酸よりアセチルチオ体を合成し塩酸により２−（２−ピリジル）エタンチオールを製造する方法が、ジャーナル・オヴ・ヘテロサイクリック・ケミストリー（Ｊ．Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ，Ｃｈｅｍ．），１５，１４３１（１９７８）には、２−（２−ピリジル）エタノールを塩化チオニルで塩素化し水硫化カリウムと反応させ２−（２−ピリジル）エタンチオールを製造する方法が、ヒェーミッシェ・ベリヒテ（Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．），８６，７８１（１９５３）には、２−（２−ピリジル）エタンチオールをチオ尿素と臭化水素酸水溶液からイソチウロニウム塩を合成し、水酸化ナトリウムで分解し２−（２−ピリジル）エタンチオールを製造する方法が、また、ジャーナル・オヴ・オーガニック・ケミストリー（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．），２６，８２（１９６１）には、４−ビニルピリジンとチオ尿素、パラトルエンスルホン酸よりイソチウロニウム塩を合成し、７〜８当量倍のアンモニア水で塩分解し２−（４−ピリジル）エタンチオールを製造する方法等が報告されている。これら公知の製造方法の中では、原料、助剤の入手の難易、取り扱い易さ、収率の点で、ジャーナル・オヴ・オーガニック・ケミストリーの方法が最も優れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この最も優れた方法についても、本発明の目的とする２−（４−ピリジル）エタンチオールの全収率が６４％と低く、また、大過剰使用するアンモニアの処理という問題もあった。
本発明は、安価で且つ高収率の２−（４−ピリジル）エタンチオールの工業的製造方法、詳しくは、最適量のアンモニア水を使用し、穏和な反応条件下において２−（４−ピリジル）エタンチオールを工業的に製造する方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らはかかる状況下において工業的な２−（４−ピリジル）エタンチオール製造方法を確立するべく鋭意検討した結果、使用するアンモニア量を単に低減すると、撹拌が難しくなるが、アンモニア水のアンモニア濃度を低下することにより、反応に何ら問題なく、使用するアンモニア量を大幅に削減することが可能となり、意外なことに２−（４−ピリジル）エタンチオール収率をも向上できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の要旨は、下記一般式（Ｉ）で示されるイソチウロニウム塩を１．５〜２．５当量のアンモニア水により分解することを特徴とする２−（４−ピリジル）エタンチオールの製造方法、
【０００５】
【化２】
【０００６】
（式中、Ｘ- はアニオンを表す）
にある。
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の目的化合物である２−（４−ピリジル）エタンチオールは、下記一般式（II）で示される化合物であり、本発明においては、式（Ｉ）のイソチウロニウム塩をアンモニアで分解することにより得られる。
【０００８】
【化３】
【０００９】
原料のイソチウロニウム塩については、式（Ｉ）で示される化合物である限り、特に限定はされないが、好ましくは、４−ビニルピリジンをチオ尿素及び酸とエタノール等の溶媒中で反応させることにより製造するのが便利である。
４−ビニルピリジンは市販の試薬をそのまま用いても特に大きな問題はないが、古い試薬では着色が濃い場合や、多少重合による変質が懸念されるため反応前に単蒸留等の前処理を行うことが好ましい。
【００１０】
反応は４−ビニルピリジンと等モルのチオ尿素、少過剰の酸を仕込みエタノール等の溶媒を加え、窒素雰囲気下５０〜６０℃に加温しチオ尿素等を溶解させる。その後、７０℃で加熱、撹拌下、４−ビニルピリジンを滴下し、その後、還流下１〜５時間反応を行う。反応終了後、反応液を冷却し析出した塩を濾過し、乾燥エーテル等で洗浄する。好ましくは、更にエーテル／エタノール混合液でもう一度洗浄する。洗浄後の塩を好ましくは乾燥後、本発明方法の原料として使用する。
【００１１】
使用できる酸としては、塩酸、硝酸、硫酸等の一般的な無機酸の他、パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等の有機酸を使用することができるが、イソチウロニウム塩の取り扱い易さ等からパラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、塩酸が好ましい。
本発明の２−（４−ピリジル）エタンチオールの製造方法は、イソチウロニウム塩のアンモニア水による塩分解反応であるが、この時使用するアンモニアの量は塩に対して１．５〜２．５当量である。アンモニア量が１．５当量よりも少ない場合には反応が十分に進行せず、２．５当量よりも多い場合には不必要なアンモニアの中和に多大の労力を費やすことや、目的物の２−（４−ピリジル）エタンチオールの一部劣化によると思われる収率低下を招く。
【００１２】
使用するアンモニア水の濃度は５〜１５重量％の範囲である。５重量％より低い場合には反応が遅くなり、且つ釜効率が著しく低下して好ましくなく、また１５重量％よりも高い場合には、塩分解反応時の撹拌が難しくなりこれ亦好ましくない。
塩分解反応温度は５０〜７０℃で行うことが好ましい。また、反応時間は凡そ０．５〜１０時間、好ましくは０．５〜３時間の範囲である。この際、アンモニアが加熱により発生するため、酸、水等による発生アンモニアの吸着等何らかの手段でアンモニアの除去を行うことが好ましい。
【００１３】
塩分解反応後、反応液から目的の２−（４−ピリジル）エタンチオールを得るには、公知の任意の方法が採用できるが、具体例を示せば、反応液を１０℃程度まで冷却し、反応液中にクロロホルム等の抽出溶媒を加えた後、濾過を行う。得られた固体（グアニジウム塩）を更に溶媒で一〜二回洗浄した後、母液を分液して有機層を回収し水層を更に数回溶媒で抽出し２−（４−ピリジル）エタンチオールを回収する。得られた有機層は先ず溶媒を留去して、残液から減圧蒸留により目的の２−（４−ピリジル）エタンチオールを得る等の方法が例示できる。
【００１４】
【実施例】
次に実施例及び比較例を挙げ、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り実施例に限定されるものではない。
実施例１
容積２００ｍｌの四つ口フラスコに温度計、ジムロート冷却管、滴下漏斗を取り付け、パラトルエンスルホン酸一水和物（和光純薬工業株式会社製）２０．９ｇ（０．１１モル）、チオ尿素（和光純薬工業株式会社製）３．８ｇ（０．０５モル）とエタノール５０ｍｌを仕込んだ。窒素雰囲気下、撹拌しながら７０℃まで昇温した。パラトルエンスルホン酸及びチオ尿素は５０〜６０℃で全量溶解した。反応液が７０℃到達後、滴下漏斗より４−ビニルピリジン（和光純薬工業株式会社製）５．２５ｇ（０．０５モル）を発熱に注意しながら約０．５時間で滴下し、その後還流下３時間反応を行った。反応終了後、反応液を冷却し、約６０℃で固体の析出が確認されたが、冷却を続け５℃に達した。析出した固体：Ｓ−〔２−（４−ピリジニウム）エチル〕イソチウロニウム ビ−ｐ−トルエンスルホネート（略：イソチウロニウム塩）を濾過により分取し、得られた塩をエーテル３０ｍｌで洗浄し、更に冷却したエーテル／エタノール混合液（１：１）６０ｍｌで洗浄し、過剰のパラトルエンスルホン酸を除去した。洗浄後の塩を減圧乾燥し秤量したところ、２３．５ｇ（０．０４５モル）収率８９．６％であった。
【００１５】
続いて得られたイソチウロニウム塩２３．５ｇ（０．０４５モル）を温度計、ジムロート冷却管を備えた容積２００ｍｌの三つ口フラスコに仕込み、１０％アンモニア水３０．６ｇ（０．１８モル）を加え、窒素雰囲気、撹拌下６０℃で１時間反応を行った。発生するアンモニアは１０％の塩酸で中和した。反応後、反応液を１０℃まで冷却し、クロロホルム１５ｍｌを加え、濾過により生成したグアニジウム−ｐ−トルエンスルホネート（略；グアニジウム塩）を除去し、該グアニジウム塩を更にクロロホルム１０ｍｌで二回洗浄した。濾液を分液しクロロホルム層を採取し、更に水層をクロロホルム１０ｍｌで三回抽出した。得られたクロロホルム層を合わせ減圧下クロロホルムを回収し、残液を減圧蒸留した。沸点８７〜８８℃／２．２ｍｍＨｇで２−（４−ピリジル）エタンチオール５．０７ｇ（０．０３６５モル）が得られた。得られた２−（４−ピリジル）エタンチオールはガスクロマトグラフィー分析の結果純度９９．５％であった。４−ビニルピリジンよりの全収率は７２．６％であった。
【００１６】
比較例１〔Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２６，８２（１９６１）の追試〕
実施例１の前段と同様に行い、収率９０．０％にてイソチウロニウム塩２３．６ｇ（０．０４５モル）が得られた。
得られたイソチウロニウム塩２３．６ｇを２５％アンモニア水４８．６ｍｌ（アンモニア；０．６６５モル）と水１２．１ｍｌの混合液に溶解し、０．５時間６０℃で反応後、冷却しクロロホルム１２．１ｍｌを加えて、濾別して生成塩を分離した。濾液を分液後、更にクロロホルム１０ｍｌで八回抽出を繰り返し、得られたクロロホルム層を減圧濃縮後、減圧蒸留により４．５ｇ（０．０３２モル）の２−（４−ピリジル）エタンチオールを得た。
４−ビニルピリジンよりの全収率は６４％であった。〔文献値 ４−ビニルピリジンよりの収率６４．８％〕
【００１７】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、各種医農薬中間体又はビスフェノールＡ製造触媒等に使用される２−（４−ピリジル）エタンチオールを、アンモニアを特定量用いることにより、不必要に大過剰なアンモニアを使用することなく、且つ従来法よりも高収率で製造することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、２−（４−ピリジル）エタンチオールの製造方法に関する。詳しくは、特定のイソチウロニウム塩をアンモニアで分解することにより２−（４−ピリジル）エタンチオールを提供する方法に関する。
２−（４−ピリジル）エタンチオールは各種医農薬中間体や、フェノールとアセトンとの縮合反応によりビスフェノールＡを製造する際の触媒（変性剤）として有用な化合物である。
【０００２】
【従来の技術】
ピリジルアルキルチオール類（メルカプトアルキルピリジン類）の合成については、従来からいろいろな提案がなされている。
例えば、オーストラリアン・ジャーナル・オヴ・ケミストリー（Ａｕｓｔ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．），１９，１８３５（１９６６）には、２−ビニルピリジンと硫化水素から２−（２−ピリジル）エタンチオールを製造する方法が、米国特許第２，６０７，７７６号明細書には、２−ビニルピリジンとチオ酢酸よりアセチルチオ体を合成し塩酸により２−（２−ピリジル）エタンチオールを製造する方法が、ジャーナル・オヴ・ヘテロサイクリック・ケミストリー（Ｊ．Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ，Ｃｈｅｍ．），１５，１４３１（１９７８）には、２−（２−ピリジル）エタノールを塩化チオニルで塩素化し水硫化カリウムと反応させ２−（２−ピリジル）エタンチオールを製造する方法が、ヒェーミッシェ・ベリヒテ（Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．），８６，７８１（１９５３）には、２−（２−ピリジル）エタンチオールをチオ尿素と臭化水素酸水溶液からイソチウロニウム塩を合成し、水酸化ナトリウムで分解し２−（２−ピリジル）エタンチオールを製造する方法が、また、ジャーナル・オヴ・オーガニック・ケミストリー（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．），２６，８２（１９６１）には、４−ビニルピリジンとチオ尿素、パラトルエンスルホン酸よりイソチウロニウム塩を合成し、７〜８当量倍のアンモニア水で塩分解し２−（４−ピリジル）エタンチオールを製造する方法等が報告されている。これら公知の製造方法の中では、原料、助剤の入手の難易、取り扱い易さ、収率の点で、ジャーナル・オヴ・オーガニック・ケミストリーの方法が最も優れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この最も優れた方法についても、本発明の目的とする２−（４−ピリジル）エタンチオールの全収率が６４％と低く、また、大過剰使用するアンモニアの処理という問題もあった。
本発明は、安価で且つ高収率の２−（４−ピリジル）エタンチオールの工業的製造方法、詳しくは、最適量のアンモニア水を使用し、穏和な反応条件下において２−（４−ピリジル）エタンチオールを工業的に製造する方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らはかかる状況下において工業的な２−（４−ピリジル）エタンチオール製造方法を確立するべく鋭意検討した結果、使用するアンモニア量を単に低減すると、撹拌が難しくなるが、アンモニア水のアンモニア濃度を低下することにより、反応に何ら問題なく、使用するアンモニア量を大幅に削減することが可能となり、意外なことに２−（４−ピリジル）エタンチオール収率をも向上できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の要旨は、下記一般式（Ｉ）で示されるイソチウロニウム塩を１．５〜２．５当量のアンモニア水により分解することを特徴とする２−（４−ピリジル）エタンチオールの製造方法、
【０００５】
【化２】
（式中、Ｘ- はアニオンを表す）
にある。
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の目的化合物である２−（４−ピリジル）エタンチオールは、下記一般式（II）で示される化合物であり、本発明においては、式（Ｉ）のイソチウロニウム塩をアンモニアで分解することにより得られる。
【０００８】
【化３】
原料のイソチウロニウム塩については、式（Ｉ）で示される化合物である限り、特に限定はされないが、好ましくは、４−ビニルピリジンをチオ尿素及び酸とエタノール等の溶媒中で反応させることにより製造するのが便利である。
４−ビニルピリジンは市販の試薬をそのまま用いても特に大きな問題はないが、古い試薬では着色が濃い場合や、多少重合による変質が懸念されるため反応前に単蒸留等の前処理を行うことが好ましい。
【００１０】
反応は４−ビニルピリジンと等モルのチオ尿素、少過剰の酸を仕込みエタノール等の溶媒を加え、窒素雰囲気下５０〜６０℃に加温しチオ尿素等を溶解させる。その後、７０℃で加熱、撹拌下、４−ビニルピリジンを滴下し、その後、還流下１〜５時間反応を行う。反応終了後、反応液を冷却し析出した塩を濾過し、乾燥エーテル等で洗浄する。好ましくは、更にエーテル／エタノール混合液でもう一度洗浄する。洗浄後の塩を好ましくは乾燥後、本発明方法の原料として使用する。
【００１１】
使用できる酸としては、塩酸、硝酸、硫酸等の一般的な無機酸の他、パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等の有機酸を使用することができるが、イソチウロニウム塩の取り扱い易さ等からパラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、塩酸が好ましい。
本発明の２−（４−ピリジル）エタンチオールの製造方法は、イソチウロニウム塩のアンモニア水による塩分解反応であるが、この時使用するアンモニアの量は塩に対して１．５〜２．５当量である。アンモニア量が１．５当量よりも少ない場合には反応が十分に進行せず、２．５当量よりも多い場合には不必要なアンモニアの中和に多大の労力を費やすことや、目的物の２−（４−ピリジル）エタンチオールの一部劣化によると思われる収率低下を招く。
【００１２】
使用するアンモニア水の濃度は５〜１５重量％の範囲である。５重量％より低い場合には反応が遅くなり、且つ釜効率が著しく低下して好ましくなく、また１５重量％よりも高い場合には、塩分解反応時の撹拌が難しくなりこれ亦好ましくない。
塩分解反応温度は５０〜７０℃で行うことが好ましい。また、反応時間は凡そ０．５〜１０時間、好ましくは０．５〜３時間の範囲である。この際、アンモニアが加熱により発生するため、酸、水等による発生アンモニアの吸着等何らかの手段でアンモニアの除去を行うことが好ましい。
【００１３】
塩分解反応後、反応液から目的の２−（４−ピリジル）エタンチオールを得るには、公知の任意の方法が採用できるが、具体例を示せば、反応液を１０℃程度まで冷却し、反応液中にクロロホルム等の抽出溶媒を加えた後、濾過を行う。得られた固体（グアニジウム塩）を更に溶媒で一〜二回洗浄した後、母液を分液して有機層を回収し水層を更に数回溶媒で抽出し２−（４−ピリジル）エタンチオールを回収する。得られた有機層は先ず溶媒を留去して、残液から減圧蒸留により目的の２−（４−ピリジル）エタンチオールを得る等の方法が例示できる。
【００１４】
【実施例】
次に実施例及び比較例を挙げ、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り実施例に限定されるものではない。
実施例１
容積２００ｍｌの四つ口フラスコに温度計、ジムロート冷却管、滴下漏斗を取り付け、パラトルエンスルホン酸一水和物（和光純薬工業株式会社製）２０．９ｇ（０．１１モル）、チオ尿素（和光純薬工業株式会社製）３．８ｇ（０．０５モル）とエタノール５０ｍｌを仕込んだ。窒素雰囲気下、撹拌しながら７０℃まで昇温した。パラトルエンスルホン酸及びチオ尿素は５０〜６０℃で全量溶解した。反応液が７０℃到達後、滴下漏斗より４−ビニルピリジン（和光純薬工業株式会社製）５．２５ｇ（０．０５モル）を発熱に注意しながら約０．５時間で滴下し、その後還流下３時間反応を行った。反応終了後、反応液を冷却し、約６０℃で固体の析出が確認されたが、冷却を続け５℃に達した。析出した固体：Ｓ−〔２−（４−ピリジニウム）エチル〕イソチウロニウム ビ−ｐ−トルエンスルホネート（略：イソチウロニウム塩）を濾過により分取し、得られた塩をエーテル３０ｍｌで洗浄し、更に冷却したエーテル／エタノール混合液（１：１）６０ｍｌで洗浄し、過剰のパラトルエンスルホン酸を除去した。洗浄後の塩を減圧乾燥し秤量したところ、２３．５ｇ（０．０４５モル）収率８９．６％であった。
【００１５】
続いて得られたイソチウロニウム塩２３．５ｇ（０．０４５モル）を温度計、ジムロート冷却管を備えた容積２００ｍｌの三つ口フラスコに仕込み、１０％アンモニア水３０．６ｇ（０．１８モル）を加え、窒素雰囲気、撹拌下６０℃で１時間反応を行った。発生するアンモニアは１０％の塩酸で中和した。反応後、反応液を１０℃まで冷却し、クロロホルム１５ｍｌを加え、濾過により生成したグアニジウム−ｐ−トルエンスルホネート（略；グアニジウム塩）を除去し、該グアニジウム塩を更にクロロホルム１０ｍｌで二回洗浄した。濾液を分液しクロロホルム層を採取し、更に水層をクロロホルム１０ｍｌで三回抽出した。得られたクロロホルム層を合わせ減圧下クロロホルムを回収し、残液を減圧蒸留した。沸点８７〜８８℃／２．２ｍｍＨｇで２−（４−ピリジル）エタンチオール５．０７ｇ（０．０３６５モル）が得られた。得られた２−（４−ピリジル）エタンチオールはガスクロマトグラフィー分析の結果純度９９．５％であった。４−ビニルピリジンよりの全収率は７２．６％であった。
【００１６】
比較例１〔Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２６，８２（１９６１）の追試〕
実施例１の前段と同様に行い、収率９０．０％にてイソチウロニウム塩２３．６ｇ（０．０４５モル）が得られた。
得られたイソチウロニウム塩２３．６ｇを２５％アンモニア水４８．６ｍｌ（アンモニア；０．６６５モル）と水１２．１ｍｌの混合液に溶解し、０．５時間６０℃で反応後、冷却しクロロホルム１２．１ｍｌを加えて、濾別して生成塩を分離した。濾液を分液後、更にクロロホルム１０ｍｌで八回抽出を繰り返し、得られたクロロホルム層を減圧濃縮後、減圧蒸留により４．５ｇ（０．０３２モル）の２−（４−ピリジル）エタンチオールを得た。
４−ビニルピリジンよりの全収率は６４％であった。〔文献値 ４−ビニルピリジンよりの収率６４．８％〕
【００１７】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、各種医農薬中間体又はビスフェノールＡ製造触媒等に使用される２−（４−ピリジル）エタンチオールを、アンモニアを特定量用いることにより、不必要に大過剰なアンモニアを使用することなく、且つ従来法よりも高収率で製造することができる。
Claims (2)
- 下記一般式（Ｉ）で示されるイソチウロニウム塩を１．５〜２．５当量のアンモニア水により分解する方法であって、該アンモニア水のアンモニア濃度が５〜１５重量％であることを特徴とする２−（４−ピリジル）エタンチオールの製造方法。
- ４−ビニルピリジンをチオ尿素及び酸と反応させることによりイソチウロニウム塩を製造し、得られたイソチウロニウム塩を前記アンモニア水により分解することを特徴とする請求項１に記載の２−（４−ピリジル）エタンチオールの製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP03092698A JP3960676B2 (ja) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | ２−（４−ピリジル）エタンチオールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP03092698A JP3960676B2 (ja) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | ２−（４−ピリジル）エタンチオールの製造方法 |
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ID=12317298
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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-
1998
- 1998-02-13 JP JP03092698A patent/JP3960676B2/ja not_active Expired - Lifetime
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