JP6657219B2

JP6657219B2 - ４−アジドスルホニルフタル酸無水物を生産する方法

Info

Publication number: JP6657219B2
Application number: JP2017530653A
Authority: JP
Inventors: マシュー・ジェイ・ジャンスマ; マイケル・エフ・グロー; ジョン・ダブリュ・ハル・ジュニア
Original assignee: ダウグローバルテクノロジーズエルエルシー
Priority date: 2014-12-30
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2020-03-04
Anticipated expiration: 2035-12-28
Also published as: AR103071A1; BR112017013246A2; US10005751B2; MX2017007376A; US20170369464A1; CN107001308B; CN107001308A; EP3240782B1; WO2016109389A1; EP3240782A1; ES2719139T3; BR112017013246B1; JP2018504374A

Description

アジドスルホニルフタル酸無水物（ＡＳＰＡ）でグラフト化されたポリオレフィンは、接合層用途のための、有効な組成物であることが知られている。しかしながら、ＡＳＰＡの商用的な供給は限定されており、信頼できず、入手が困難である。したがって、当技術は、信頼でき、堅実で、有効で、経済的なＡＳＰＡの生産及び特に商業規模のＡＳＰＡの生産のための、さらなる源及び／またはさらなる合成手順の必要性を認識している。

本開示は、４−アジドスルホニルフタル酸無水物またはＡＳＰＡの生産のための、独自の合成経路を提供する。本明細書に開示される方法は、それによって提供される効率（すなわち、エネルギー、費用、時間、生産性、装置、及び／または容易に入手可能な開始試薬の点における効率）のため、ＡＳＰＡの商業生産に特に有益である。信頼できるＡＳＰＡの提供は、ＡＳＰＡでグラフト化されたポリオレフィンから作製された接合層の生産を、有利に簡素化する。

本開示は、４−アジドスルホニルフタル酸無水物の生産の方法を提供する。一実施形態では、方法が提供され、４−スルホフタル酸三ナトリウム塩（１）を、溶媒反応条件下で塩素化して、溶解４−クロロスルホニルフタル酸無水物（２）及び不溶性塩化ナトリウムを形成することを含む。本方法は、第１に、溶解４−クロロスルホニルフタル酸無水物から不溶性塩化ナトリウムを除去して、単離された４−クロロスルホニルフタル酸無水物を形成することを含む。本方法は、溶媒反応条件下で、単離された４−クロロスルホニルフタル酸無水物とアジ化ナトリウムとを反応させて、溶解４−アジドスルホニルフタル酸無水物及び不溶性塩化ナトリウムを形成することを含む。本方法は、第２に、溶解４−アジドスルホニルフタル酸無水物から不溶性塩化ナトリウムを除去して、単離された４−アジドスルホニルフタル酸無水物を形成することを含む。本方法は、単離された４−アジドスルホニルフタル酸無水物から固体４−アジドスルホニルフタル酸無水物（３）を回収することを含む。

本開示の利点は、ＡＳＰＡの大規模生産または商業規模の生産の方法である。

本開示の利点は、ＡＳＰＡの、簡素で、時間効率が良く、かつ／または費用効率が良い生産方法である。

本開示の一実施形態に従う方法についての反応スキームである。本開示の一実施形態に従う方法のブロック流れ図である。本開示の一実施形態に従う、４−クロロスルホニルフタル酸無水物の^１ＨＮＭＲスペクトログラフである。本開示の一実施形態に従う、４−アジドスルホニルフタル酸無水物の^１ＨＮＭＲスペクトログラフである。本開示の一実施形態に従う、４−アジドスルホニルフタル酸無水物の^１ＨＮＭＲスペクトログラフである。本開示の一実施形態に従う、４−アジドスルホニルフタル酸無水物の^１３ＣＮＭＲスペクトログラフである。

定義
本明細書における、元素周期表への全参照は、２００３年にＣＲＣＰｒｅｓｓ，Ｉｎｃ．によって出版及び著作権を取得した、元素周期表を参照すべきである。さらに、基（単数）または基（複数）へのいかなる参照も、基の番号付のためのＩＵＰＡＣシステムを使用して、本元素周期表に反映される基（複数）または基（複数）であるべきである。逆が述べられない限り、文脈から暗示されており、または当業者において習慣的であるが、全部分及びパーセントは重量に基づく。米国特許実務の目的のために、本明細書において参照される、いかなる特許、特許出願、または出版物の内容も、特に、当技術における、合成技術、定義（本明細書において提供される定義と矛盾しない限り）、及び一般知識の開示に関して、ここで参照によりその全体が組み込まれる（またはその同等な米国版が参照により組み込まれる）。

本明細書で開示される数値範囲は、下限値及び上限値を含むすべての範囲を含む。明確な値を含む範囲（例えば、１、もしくは２、または３〜５、または６、または７）については、任意の２つの明確な値の間の任意の部分範囲（例えば、１〜２、２〜６、５〜７、３〜７、５〜６等）が含まれる。

本明細書で使用される場合、「組成物」という用語は、該組成物を構成する材料の混合物、ならびに組成物の材料から形成される、反応産物及び分解産物を含む。

「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する」という用語及びそれらの変形は、いかなる追加の構成要素、工程、または手順の存在を、それらが具体的に開示されていようがいまいが、除外することを意図しない。いかなる疑念も回避するために、「含む」という用語の使用によって主張される全ての組成物は、反対が述べられない限り、ポリマー性またはそうでない、任意の追加の添加剤、補助剤、または化合物を含み得る。対照的に、「本質的に〜から成る」という用語は、任意の後続する詳述の範囲から、操作に必須でないものを除く、任意の他の構成要素、工程、または手順を除外する。「〜から成る」という用語は、具体的に叙述または列記されない、任意の構成要素、工程、または手順を除外する。

本明細書で使用される場合、「エチレン系ポリマー」という用語は、過半数の重量パーセントの重合エチレンモノマー（重合性モノマーの合計重量に基づく）を含み、任意で少なくとも１つの重合コモノマーを含み得る、ポリマーである。

「ポリマー」という用語は、同じまたは異なる種類のモノマーを重合することによって調製された高分子化合物である。「ポリマー」は、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、インターポリマー等を含む。「インターポリマー」という用語は、少なくとも２種類のモノマーまたはコモノマーの重合によって調製された、ポリマーを意味する。これは、コポリマー（通常２つの異なる種類のモノマーまたはコモノマーから調製されるポリマーを指す）、ターポリマー（通常３つの異なる種類のモノマーまたはコモノマーから調製されるポリマーを指す）、テトラポリマー（通常４つの異なる種類のモノマーまたはコモノマーから調製されるポリマーを指す）等を含むが、これらに限定されない。

「ポリオレフィン」という用語は、重合形態で、ポリマーの合計重量に基づいて、過半数の重量パーセントのオレフィン、例えばエチレンまたはプロピレンを含有するポリマーである。ポリオレフィンの非限定的な例には、エチレン系ポリマー及びプロピレン系ポリマーが挙げられる。

本明細書で使用される場合、「プロピレン系ポリマー」という用語は、過半数の重量パーセントの重合プロピレンモノマー（重合性モノマーの合計重量に基づく）を含み、任意で少なくとも１つの重合コモノマーを含み得る、ポリマーである。

本開示は、４−アジドスルホニルフタル酸無水物（または「ＡＳＰＡ」）の生産を対象とする。ＡＳＰＡは、接合層のための、オレフィン系樹脂における有効なグラフト構成要素であることが分かっている。本明細書に開示される方法は、有利なことに、商業／工業適用に容認可能な収量を伴い、ＡＳＰＡに、経済的な（時間、エネルギー、生産性、及び／または開始試薬の節約）、簡素化された、規模拡大可能な、合成経路を提供する。ＡＳＰＡの信頼できる生産は、同様に、接合層として使用される組成物である、ＡＳＰＡでグラフト化されたオレフィン系ポリマーの、信頼できる経済的な生産に貢献する。

本開示は方法を提供する。一実施形態では、方法が提供され、４−スルホフタル酸三ナトリウム塩（１）を、溶媒反応条件下で塩素化して、溶解４−クロロスルホニルフタル酸無水物（２）及び不溶性塩化ナトリウムを形成することを含む。本明細書で使用される場合、「溶媒反応条件」は、温度、圧力、反応物質濃度、溶媒選択、反応物質混合／添加パラメータ、及び／または試薬間の反応及び結果として生じる産物の形成を促進する、反応槽内の他の条件である。反応は液相内である。不溶性塩化ナトリウムは、溶解４−クロロスルホニルフタル酸無水物から除去されて、単離された４−クロロスルホニルフタル酸無水物を形成する。本方法は、溶媒反応条件下で、溶解４−クロロスルホニルフタル酸無水物（２）とアジ化ナトリウムとを反応させて、溶解４−アジドスルホニルフタル酸無水物（３）及び不溶性塩化ナトリウムである反応産物を形成することを含む。本方法は、（第２に）溶解４−アジドスルホニルフタル酸無水物から不溶性塩化ナトリウムを除去して、単離された４−アジドスルホニルフタル酸無水物（３）を形成することを含む。本方法は、溶解４−アジドスルホニルフタル酸無水物から固体４−アジドスルホニルフタル酸無水物（３）を回収することを含む。本方法の模式図は、図１及び２に示される。

本方法は、４−スルホフタル酸三ナトリウム塩（１）を開始材料として利用する。４−スルホフタル酸三ナトリウム塩（１）の構造は、図１に示される。一実施形態では、塩素化の前に、本方法は、４−スルホフタル酸三ナトリウム塩と三ナトリウム塩異性体との混合物を得る（または別の方法で提供する）ことを含む。本方法は、４−スルホフタル酸三ナトリウム塩と三ナトリウム塩異性体との混合物から、残留水を除去することを含む。水は、４−スルホフタル酸三ナトリウム塩及び三ナトリウム塩異性体を、乾燥（または予備乾燥）工程に晒すことにより除去されて、４−スルホフタル酸三ナトリウム塩（１）を形成する。あるいは、４−スルホフタル酸三ナトリウム塩及び三ナトリウム塩異性体は、トルエン水溶液に添加され、残留水を除去して、４−スルホフタル酸三ナトリウム塩（１）を形成する、共沸共蒸留を受ける。

本方法は、溶媒反応条件下で、４−スルホフタル酸三ナトリウム塩（１）を塩素化して、溶解４−クロロスルホニルフタル酸無水物（２）及び不溶性塩化ナトリウムを形成することを含む。４−クロロスルホニルフタル酸無水物（２）の構造は、図１に示される。「塩素化する」または「塩素化」という用語は、有機化合物への塩化物の導入を指す。塩素化は、塩素化剤での反応によって生じる。好適な塩素化剤の非限定的な例には、塩化オキサリル［（ＣＯＣＩ）_２］、塩化チオニル（ＳＯＣＩ_２）、五塩化リン（ＰＣＩ_５）、三塩化リン（ＰＣＩ_３）、及び塩化ホスホリル（ＰＯＣＩ_３）が挙げられる。

一実施形態では、塩素化は、４−スルホフタル酸三ナトリウム塩と塩化オキサリル（ＣＯＣＩ）_２とを、トルエン溶媒中で、触媒Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）の存在下で反応させることによって、達成される。塩素化は、さらにトルエン溶媒中の不溶性沈殿物として、塩化ナトリウムを形成する。４−クロロスルホニルフタル酸無水物（２）は、トルエン溶媒中で、可溶性のままであるか、またはそうでなければ溶解したままである。

一実施形態では、４−スルホフタル酸三ナトリウム塩の塩素化は、２０℃、または５０℃〜６０℃、または８０℃、または１００℃、または１１０℃の温度にて、０．５時間、または１時間、または１．５時間〜２時間、または３時間の期間に渡る、塩素化剤の連続的な添加を伴って、実行される。塩素化剤の添加が完了すると、反応は、任意でさらに、６時間、または８時間、または１０、または１２時間、または１４時間〜１６時間、または１８時間、または２０時間、または２２時間、または２４時間続行される。

本方法は、溶解４−クロロスルホニルフタル酸無水物から不溶性塩化ナトリウム（沈殿物）を除去して（または「第１の除去」）、単離された４−クロロスルホニルフタル酸無水物を形成することを含む。単離された４−クロロスルホニルフタル酸無水物は、溶媒であるトルエン中で溶解したままである。

一実施形態では、第１の除去工程は、溶解４−クロロスルホニルフタル酸無水物から塩化ナトリウムを濾過することを含む。濾過手順は、単離された４−クロロスルホニルフタル酸無水物から余分な塩素化剤を除去するために、少量のトルエン溶媒の後続の蒸発を含み得る。

一実施形態では、第１の除去工程は、溶解４−クロロスルホニルフタル酸無水物から不溶性塩化ナトリウムを濾過することと、その後、単離された４−クロロスルホニルフタル酸無水物を少量の水で洗浄して残留ＤＭＦを除去することを含む。洗浄手順は、単離された４−クロロスルホニルフタル酸無水物から残留水を除去するために、少量のトルエン溶媒の後続の蒸発を含み得る。

一実施形態では、第１の除去工程は、トルエン溶媒、溶解４−クロロスルホニルフタル酸無水物、及び不溶性塩化ナトリウムを含む、反応混合物に、水を添加することを含む。水の添加は反応混合物中に液体水相を形成する。液体水相は、不溶性塩化ナトリウムを消化または別の方法で溶解する。トルエン溶媒は、４−クロロスルホニルフタル酸無水物が溶解したまま残る、液体非水相を形成する。

本方法は、液体非水相から液体水相を分離して、溶解４−クロロスルホニルフタル酸無水物から不溶性塩化物を除去することを含む。換言すると、液体水相中の溶解塩化ナトリウムは、液体（水性）−液体（非水性）相分離によって、液体非水相中の単離された４−クロロスルホニルフタル酸無水物から除去される。一実施形態では、分離工程は、少量のトルエン溶媒の後続の蒸発が、単離された４−クロロスルホニルフタル酸無水物から残留水を除去する、洗浄手順を含む。

本方法は、溶媒反応条件下で、単離された４−クロロスルホニルフタル酸無水物（２）とアジ化ナトリウム（ＮａＮ_３）とを反応させて、４−アジドスルホニルフタル酸無水物（ＡＳＰＡ）（３）を形成することを含む。ＡＳＰＡ（３）の構造は、図１に示される。溶媒はトルエンであり、４−アジドスルホニルフタル酸無水物反応産物はトルエン中に溶解している（またはそうでなければ可溶性である）。沈殿物としての不溶性塩化ナトリウムもまた副産物として形成される。

一実施形態では、４−クロロスルホニルフタル酸無水物とアジ化ナトリウムとの反応は、０℃、または１５℃〜２０℃、または３０℃、または４０℃、または５０℃の温度にて、１分間、または３分間、または５分間〜７分間、または９分間、または１０分間の期間に渡る、アジ化ナトリウム水溶液の連続的な添加を伴って、実行される。ＮａＮ_３の水溶液の添加が完了すると、反応は任意でさらに１時間〜２時間続行させられる。

一実施形態では、アジ化ナトリウムは、トルエン中に溶解した単離された４−クロロスルホニルフタル酸無水物を含有する、反応槽に、直接添加される。換言すると、反応槽からの不溶性塩化ナトリウムの除去と、アジ化ナトリウムの反応槽への添加との間には介在する処理工程は生じない（例えば、無純化、無単離、無洗浄）。塩素化工程に使用されるトルエン溶媒は、アジ化ナトリウム反応のための溶媒としても使用され、さらなる純化を伴わずに、単離された４−クロロスルホニルフタル酸無水物の使用を可能にする。このようにして、本方法は、有利なことに、ＡＳＰＡ最終産物を生産するために必要な、処理工程を低減し、生産設備の量を低減する。

一実施形態では、アジ化ナトリウムは水性アジ化ナトリウム溶液として添加される。水性アジ化ナトリウム溶液は、５重量％、または１０重量％、または２０重量％、または２５重量％〜３０重量％、または４０重量％、または５０重量％、または６０重量％のアジ化ナトリウムを含有する。重量パーセントは水性アジ化ナトリウム溶液の合計重量に基づく。出願人は、アジ化ナトリウム水溶液の、反応溶媒としてトルエンを有する単離された４−クロロスルホニルフタル酸無水物への添加は、有利なことに、相間移動触媒の必要性を回避することを発見した。

本方法は、溶解４−アジドスルホニルフタル酸無水物から不溶性塩化ナトリウム（沈殿物）を除去して（または「第２の除去」）、単離された４−アジドスルホニルフタル酸無水物を形成することを含む。単離された４−アジドスルホニルフタル酸無水物は、トルエン中で溶解したままである。

一実施形態では、第２の除去工程は、溶解４−アジドスルホニルフタル酸無水物から塩化ナトリウムを濾過することを含む。濾過手順は、任意の未反応アジ化ナトリウムの除去もまた含む。

本方法は、単離された４−アジドスルホニルフタル酸無水物を固体として回収することを含む。典型的に、第２の除去工程の後に、小さい塩水層が存在する。小さい塩水層は、相分離によって除去される。一実施形態では、本方法は、粗固体（３）を再結晶化して、純化された固体４−アジドスルホニルフタル酸無水物（３）を形成することを含む。トルエン中に溶解した、単離された４−アジドスルホニルフタル酸無水物（３）は、真空下で粗固体に濃縮される。粗固体は、酢酸エチル／ヘプタンから再結晶化されて、純化された固体４−アジドスルホニルフタル酸無水物（３）を提供する。一実施形態では、純化された固体４−アジドスルホニルフタル酸無水物（３）は、９２重量％、または９３重量％、または９４重量％、または９５重量％、または９６重量％、または９７重量％〜９８重量％、または９９重量％、または９９．９重量％の純度を有する。

一実施形態では、本方法は、単一の反応槽内で行われる。塩素化、第１の除去、反応、第２の除去、及び単離工程は、全て単一の反応槽内で行われる。単一の反応槽内で本方法を行うことができる能力は、有利なことに、４−アジドスルホンリフタル酸無水物（３）を生産するために必要な設備の量を低減することによって、生産効率を向上させる。

限定ではなく例として、本開示の実施例が提供される。

１．材料
実施例において使用される材料が以下表１に提供される。

２．試験方法
^１Ｈ−及び^１３ＣＮＭＲスペクトルが、Ｂ−ＡＣＳ６０−試料交換器とＺ勾配を有する５ｍｍＰＡＢＢＯ広帯域プローブとを備える、ＢｒｕｋｅｒＵｌｔｒａｓｈｉｅｌｄＰｌｕｓ４００ＭＨｚ分光計に記録される。^１ＨＮＭＲ分光分析データは、アセトン−ｄ_６−において採取された場合、残留溶媒ピークを参照される（中心線２．０５ｐｐｍ）。酸化重水素（Ｄ_２Ｏ）中で採取された場合、^１ＨＮＭＲ分光分析データは、３−（トリメチルシリル）−１−プロパンスルホン酸ナトリウム塩（ＤＳＳナトリウム塩）［（ＣＨ_３）_３ＳｉＣＨ_２−ＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３Ｎａ、０．００ｐｐｍ］のトリメチルシリルプロトン共鳴を参照される。^１３ＣＮＭＲデータは、さらに、アセトン−ｄ_６において採取された場合、残留溶媒ピークを参照される（中心線２９．８４ｐｐｍ）。^１ＨＮＭＲ共鳴を報告するために、以下の様式が使用される：化学シフト（δ、ｐｐｍ単位）［多重度、Ｈｚ単位の結合定数、整数値］。

鍋内収率及び最終産物純度は、１，４−ビス（トリメチルシリル）ベンゼン（１，４−ＢＴＭＳＢ）を内部標準とする^１ＨＮＭＲアッセイによって判定される。試料（例えば、粗反応、最終乾燥産物）及び１，４−ＢＴＭＳＢの既知の量は典型的に、３０ｍＬのシンチレーションバイアル内で、精密な化学天秤を使用して計量される。混合物は、アセトン−ｄ_６内に溶解し、０．４５μｍナイロン注射器フィルタ（不溶性物質を除去するのに必要な場合）を通過し、結果として生じる混合物の^１ＨＮＭＲスペクトルが採取される（１６回の走査、２０秒緩遅延時間）。重量％純度は、次いで、最終産物に対応する共鳴についての平均面積／Ｈ統合と、１，４−ビス（トリメチルシリル）ベンゼン（１，４−ＢＴＭＳＢ）についての共鳴の平均面積／Ｈ統合との比から判定される［アセトン−ｄ_６：δ０．２５（ｓ，１８Ｈ）及び７．５２（ｓ，４Ｈ）］。４−スルホフタル酸、三ナトリウム塩（１）の純度は、Ｄ_２Ｏ内にＤＳＳナトリウム塩を有する、^１ＨＮＭＲアッセイによって判定される。重量％純度は、（１）に対応する共鳴対ＤＳＳナトリウム塩についての共鳴の相対統合によって、上記と同一な様式で判定される｛δ０．００［ｓ，９Ｈ，（ＣＨ_３）_３ＳｉＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３Ｎａ］、０．６３［ｄｄ，Ｊ＝８．８，８．８Ｈｚ，２Ｈ，（ＣＨ_３）_３ＳｉＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３Ｎａ］、１．７６［ｍ，２Ｈ，（ＣＨ_３）_３ＳｉＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３Ｎａ］、及び２．９１［ｄｄ，Ｊ＝７．６，７．６Ｈｚ，２Ｈ，（ＣＨ_３）_３ＳｉＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３Ｎａ｝。

３．４−スルホフタル酸、三ナトリウム塩（１）からの４−クロロスルホニルフタル酸無水物（２）の調製
反応は、頭上機械的攪拌機と、ポンプダウン２層４５°傾斜４羽根インペラ（Ｄ＝７５ｍｍ、１５ｍｍ羽根幅、７５ｍｍ層間隔）と、窒素吸入口と、サーモウェルと、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋ装置と、１０％の水性水酸化ナトリウムの機械的攪拌溶液を含有する、スクラバーに通気するＴｅｆｌｏｎ内管を有する水凝縮器と、を備える、下部排水管を有する３Ｌの二重ガラス反応器内で行われる。温度は、８０：２０ＤｏｗＦｒｏｓｔ／水を使用する、ＮｅｓｌａｂＲＴＥ１０循環浴槽を用いて制御される。反応器は、４−スルホフタル酸、三ナトリウム塩（１）（３−異性体を有する４：１混合物）（３５０．０ｇ、０．９９２モル、１．０等量、ＤＳＳナトリウム塩を用いた^１ＨＮＭＲアッセイによって判定される、８８．５重量％純度）と、トルエン（２６００ｍＬ）とで充たされ、灰白色のスラリーを生産する。

混合物は次いで、共沸乾燥工程のために加熱される。蒸留物は、約１０９℃の内部温度（伝熱流体浴槽温度＝１１５℃）で採取される。合計６５０ｍＬの蒸留物が頭上で採取される。結果として生じる混合物は、５０℃に冷却され、ＤｅａｎＳｔａｒｋ装置は、水凝縮器／スクラバーシステムと交換される。無水ＤＭＦ（１４．６２ｇ、０．１９８モル、２０モル％）が添加され、反応混合物は５０℃に温められる。塩化オキサリル（３２２．６ｇ、２．５３１モル、２．５等量）は、６０ｍＬのＴｅｆｌｏｎ注射器に、部分毎に充填され、注射器ポンプを介して、３．５時間に渡り、Ｔｅｆｌｏｎ線を通して反応混合物に充たされる。１〜２℃のわずかな発熱が、塩化オキサリルの添加を通して認知される。反応混合物は、５０℃で一晩撹拌され、次いで室温に冷却される。混合物は、下部排水管を通して除去され、無機塩は、粗多孔性焼結ガラスフリットじょうごを通した真空濾過によって採取される。反応器は、無機塩ウェットケーキを通過する、新しいトルエンですすがれる。トルエン濾過水は、回転蒸発によって部分的に濃縮され、存在する微細白色不溶物は濾過によって除去されて、１４２３．１ｇのトルエン濾過水を提供する。トルエン濾過水の試料（１．０１６４ｇ）が除去され、乾燥状態まで蒸発させられ、１，４−ＢＴＭＳＢ（３７．０ｍｇ、０．１６５８ミリモル）と組み合わせられる。結果として生じる混合物は、アセトン−ｄ_６（〜約４ｍＬ）中に溶解する。^１ＨＮＭＲによるこの試料の分析は、（２）（３−異性体を有する４：１混合物）の濃度は、１１．０重量％であることを示し、これは６４％の鍋内収率（０．６３５モル）に対応する。

単離された４−クロロスルホニルフタル酸無水物（３−クロロスルホニルフタル酸無水物を有する２，４：１混合物）の、１，４−ＢＴＭＳＢを内部標準とする、^１ＨＮＭＲスペクトル（４００ＭＨｚ，アセトン−ｄ_６）が、図３に示される。

^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，アセトン−ｄ_６）：δ８．４２（ｄｄ，Ｊ＝８．０，８．０Ｈｚ，１Ｈ，３−異性体）、８．５１（ｄｄ，Ｊ＝１．０，８．０Ｈｚ，１Ｈ，４−異性体）、８．５９（ｄｄ，Ｊ＝１．０，８．０Ｈｚ，１Ｈ，３−異性体）、８．６４（ｄｄ，Ｊ＝１．０，８．０Ｈｚ，１Ｈ，３−異性体）、８．７６（ｄｄ，Ｊ＝１．０，２．０Ｈｚ，１Ｈ，４−異性体）、及び８．７８（ｄｄ，Ｊ＝２．０，８．０Ｈｚ，１Ｈ，４−異性体）。

４．４−クロロスルホニルフタル酸無水物（２）の４−アジドスルホニルフタル酸無水物（３）への転換
この反応は、頭上攪拌機モータと、ポンプダウン２層４５°傾斜４羽根インペラ（Ｄ＝７５ｍｍ、１５ｍｍ羽根幅、７５ｍｍ層間隔）と、サーモウェル及び熱電対と、窒素吸入口と、ガラス水凝縮器と、ネジ式ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）プラグで取り付けられた２次下部排水管と、を備える、二重５Ｌ下部排水ガラス反応器（直径１５０ｍｍ、〜２．５：１深さ／幅比）内で実行される。温度制御は、反応器ジャケットを通したＤｏｗＦｒｏｓｔ（５０：５０プロピレングリコール／水）伝熱流体の再循環によって達成される。全ての液体試薬は、ＰＴＦＥ隔膜ポンプ（Ｃｏｌｅ−Ｐａｒｍｅｒモデル＃７５５３−７０）及びＭａｓｔｅｒｆｌｅｘ速度制御器（Ｃｏｌｅ−Ｐａｒｍｅｒモデル＃７５５３−７１）で供給される、浸漬管を通して導入される。５Ｌ反応器の下には、４Ｌプラスチック被覆ガラスＥｒｌｅｎｍｅｙｅｒフィルタフラスコ内に排水する、３Ｌの中間多孔性ガラスフィルタフリットがある。フィルタフラスコは、ベルト伝動真空ポンプ及びドライアイス（−７８℃）真空トラップに接続される。トルエン中の４−クロロスルホニルフタル酸無水物（２）溶液、（３−クロロスルホニルフタル酸無水物を有する約５：１混合物）（１２７０ｇ、０．６９６モル、１．０等量、１４．１重量％活性）、及び新しいトルエン（２２１５ｇ）が、ＰＴＦＥ隔膜ポンプを介して５Ｌ反応器に連続的に導入される。攪拌が開始される（１５０〜２００ＲＰＭ）。伝熱流体浴槽の電源が入れられ、設定点は２０℃に調節される。脱イオン水（２７２ｇ）中のアジ化ナトリウム（９０．６ｇ、１．３９２モル、２．０等量）の溶液が、プラスチック被覆琥珀色ガラス瓶内で調製され、該溶液は次いで、７分間かけてＰＴＥＥ隔膜ポンプを介して５Ｌ反応器に添加される。水性アジ化ナトリウムを含有する瓶は、続いて、脱イオン水（３０ｍＬ）及び新しいトルエン（３０ｍＬ）を用いて洗浄される。両方のすすぎ液は、ＰＴＦＥ隔膜ポンプを介して５Ｌ反応器に移動される。水性アジ化ナトリウム添加の過程の間、反応混合物の内部温度は、１９．５℃から２２．３℃に上昇する。さらに、〜３０秒以内で白色不溶物（塩化ナトリウム）の出現が観察される。１時間１８分攪拌された後、反応器スラリーの〜２ｍＬの部分標本が除去される。

本部分標本は、０．４５μｍのＰＴＦＥ注射器フィルタを通過し、濾過水は回転蒸発によって濃縮される。^１ＨＮＭＲ（アセトン−ｄ_６）による残留物の分析は、開始材料が消費されたことを明らかにする。ＮＭＲ分析が完了すると、反応混合物は下部排水反応器を通して排水され、塩は、３Ｌの中間多孔性ガラスフリットを通した真空濾過によって除去される。５Ｌ反応器及び塩フィルタケーキは、新しいトルエンで洗浄される。トルエン濾過水は、分離じょうごに部分毎に移動され、残っている少量の水性食塩水が分離される。有機相は最小量の脱イオン水で洗浄され、水相は分離される。有機相は、部分的に、回転蒸発によって１２６４．１ｇの質量に濃縮される。

本溶液の試料が除去され（１．０７１７ｇ）、乾燥状態まで蒸発させられ、１，４−ＢＴＭＳＢ（３３．３ｍｇ、０．１４９２ミリモル）と組み合わせられる。結果として生じる混合物は、アセトン−ｄ_６（〜４ｍＬ）中に溶解する。^１ＨＮＭＲによる本試料の分析は、（３）の濃度が４．５重量％であることを示し、これは３２％の鍋内収率に対応する。図４は、１，４−ＢＴＭＳＢを内部標準とする、粗４−アジドスルホニルフタル酸（３）の^１ＨＮＭＲスペクトル（４００ＭＨｚ，アセトン−ｄ_６）を示す。トルエン溶液は、回転蒸発によってさらに濃縮されて、黄色固体（１０８．７ｇ）を残す。粗固体は、Ｔｅｆｌｏｎ攪拌棒と窒素吸入口とが取り付けられた、１Ｌ丸底フラスコに充たされる。酢酸エチル（３４９ｇ）が添加され、結果として生じる混合物は一晩攪拌される。均質な黄色溶液は、ｎ−ヘプタン（３６２ｇ）で処理されるが、これは曇りの形成を誘発する。結果として生じる混合物（８３８ｇ）は、合計質量の〜２／３が頭上に取られる（２７９ｇのスラリーが残る）まで、回転蒸発（２５〜３０℃＠ｃａ．５０ｍｍＨｇ）によって濃縮される。形成する固体は、中間多孔性ガラスフリットを渡る真空濾過によって回収されて、１６０ｇの母液を産出する。ウェットケーキは、２：１（ｖ／ｖ）ｎ−ヘプタン／酢酸エチル（２×１５０ｍＬ）で洗浄されて、２３８．２ｇの組み合わされた洗浄液を産出する。ウェットケーキ（６６．３ｇ）は、４０〜５０℃の真空オーブン内で乾燥させて、淡黄色固体としての４−アジドスルホニルフタル酸無水物（３）を産出した（５１．２ｇ、２９％収率、０．２０２モル）。（３）の試料（１９２．１ｍｇ）は１，４−ＢＴＭＳＢ（５５．２ｍｇ、０．２４７４ミリモル）と組み合わせられ、結果として生じる混合物は、アセトン−ｄ_６（〜４ｍＬ）中に溶解する。^１ＨＮＭＲによる本試料の分析は、（３）が高純度状態（＞９９重量％）で単離されたことを示す。図５は、１，４−ＢＴＭＳＢを内部標準とする、４−アジドスルホニルフタル酸無水物（３）の^１ＨＮＭＲスペクトル（４００ＭＨｚ、アセトン−ｄ_６）を示す。

^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，アセトン−ｄ_６）：δ８．４５（ｄｄ，Ｊ＝２．０，７．０Ｈｚ，１Ｈ）、８．６４（ｄｄ，Ｊ＝２．０，２．０Ｈｚ，１Ｈ）、及び８．６５（ｄｄ，Ｊ＝２．０，６．０Ｈｚ，１Ｈ）

^１３ＣＮＭＲ（１００ＭＨｚ、アセトン−ｄ_６）：δ１２５．２、１２８．０、１３３．９、１３５．７、１３７．３、１４６．１、１６２．１、及び１６２．４

図６は、４−アジドスルホニルフタル酸無水物の^１３ＣＮＭＲスペクトルを示す。

本開示は、本明細書に含まれる実施形態及び例示に限定されず、以下の特許請求の範囲にあり、実施形態の一部を含む実施形態の変形形態及び異なる実施形態の要素の組み合わせを含むことが、具体的に意図される。

Claims

４−スルホフタル酸三ナトリウム塩（１）を、溶媒反応条件下で塩素化して、溶解４−クロロスルホニルフタル酸無水物（２）及び不溶性塩化ナトリウムを形成することと、
第１に、前記溶解４−クロロスルホニルフタル酸無水物から前記不溶性塩化ナトリウムを除去して、単離された４−クロロスルホニルフタル酸無水物を形成することと、
溶媒反応条件下で、前記単離された４−クロロスルホニルフタル酸無水物とアジ化ナトリウムとを反応させて、溶解４−アジドスルホニルフタル酸無水物及び不溶性塩化ナトリウムを形成することと、
第２に、前記溶解４−アジドスルホニルフタル酸無水物から前記不溶性塩化ナトリウムを除去して、単離された４−アジドスルホニルフタル酸無水物を形成することと、
前記単離された４−アジドスルホニルフタル酸無水物から固体４−アジドスルホニルフタル酸無水物（３）を回収することと、を含む、方法。
前記塩素化の前に、４−スルホフタル酸三ナトリウム塩と三ナトリウム塩異性体との混合物から、残留水を除去することと、
前記４−スルホフタル酸三ナトリウム塩（１）を形成することと、を含む、請求項１に記載の方法。
前記塩素化が、前記４−スルホフタル酸三ナトリウム塩と塩素化剤とを、トルエン溶媒中で、かつジメチルホルムアミドの存在下で、反応させることを含む、請求項１または請求項２のいずれかに記載の方法。
前記第１の除去が、前記溶解４−クロロスルホニル無水物から前記不溶性塩化ナトリウムを濾過することを含む、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
トルエン溶媒中の前記溶解４−クロロスルホニルフタル酸無水物（２）が液体非水相であり、前記第１の除去が、
水を添加して、前記不溶性塩化ナトリウムを液体水相中に溶解することと、
前記液体非水相から前記液体水相を分離することと、を含む、請求項３に記載の方法。
前記反応工程が、前記アジ化ナトリウムを前記単離された４−クロロスルホニルフタル酸無水物に直接添加することを含む、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
前記方法を単一の反応槽内で行うことを含む、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。