JPH05112522A - アルカンスルホニル安息香酸の製法 - Google Patents

アルカンスルホニル安息香酸の製法

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JPH05112522A
JPH05112522A JP4067503A JP6750392A JPH05112522A JP H05112522 A JPH05112522 A JP H05112522A JP 4067503 A JP4067503 A JP 4067503A JP 6750392 A JP6750392 A JP 6750392A JP H05112522 A JPH05112522 A JP H05112522A
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acid
cobalt
alkanesulfonylbenzoic
mol
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JP4067503A
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Freimund Roehrscheid
フライムント・レールシヤイト
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C317/00Sulfones; Sulfoxides
    • C07C317/44Sulfones; Sulfoxides having sulfone or sulfoxide groups and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C315/00Preparation of sulfones; Preparation of sulfoxides
    • C07C315/04Preparation of sulfones; Preparation of sulfoxides by reactions not involving the formation of sulfone or sulfoxide groups

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 一般式 (式中R及びRは同一であるか又は異なっておりそ
して1乃至4個の炭素原子を有するアルキルであるが、
しかしRはt−ブチルとは異なる意味を有しそしてX
はH、F、Cl、Br又はNOである)で示されるア
ルカンスルホニルアルキルベンゼンから、酢酸及び/又
はプロピオン酸中でコバルト及び臭素イオンを含有しそ
して特にRの意味がメチルとは異なる場合にはマンガ
ンイオンも含有する触媒の存在下に分子状酸素を使用し
てアルカンスルホニル安息香酸を製造する方法におい
て、付加的に2及び/又は3主族の金属イオンの存在下
実施する方法。 【効果】 アルカンスルホニル安息香酸を高収率及び高
純度で与えそして母液の問題のない再循環を可能にす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカンスルホニルア
ルキルベンゼンから、酢酸及び/又はプロピオン酸中で
分子状酸素を使用してアルカンスルホニル安息香酸を製
造する改善された方法に関する。
【0002】
【従来の技術】アルカンスルホニル安息香酸は、農薬及
び除草剤用の前駆物質である(米国特許第4,704,
467号明細書、欧州特許出願公開第203,428号
公報)。
【0003】国際特許出願公開90/13537号公報
中には、酢酸又はプロピオン酸中で分子状酸素を使用し
て場合により置換されたアルカンスルホニルアルキルベ
ンゼンを酸化して対応するアルカンスルホニル安息香酸
を得る方法が記載されている。酸化は、酸中で可溶であ
りそしてコバルト及び臭化物イオン及び、適切なら、マ
ンガンイオンを含有する触媒の存在下に高圧下120℃
以上の温度において実施される。
【0004】濃度次第で、アルカンスルホニル安息香酸
は、冷却の際反応溶液から結晶しそして濾過により分離
される。濾液は触媒及び著量の溶解生成物を含有する。
それゆえ、好ましくは実施態様において、反応中生成す
る水が濾液から除去されそしてこの母液は、次の酸化用
反応媒体として再循環される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】それゆえ、本発明の課
題は、特にアルカンスルホニル安息香酸を高収率及び高
純度で与えそして母液の問題のない再循環を可能にする
アルカンスルホニル安息香酸を製造する方法を提供する
ことであった。
【0006】
【課題を解決するための手段】驚くべきことに、本発明
者は、次の様にすれば、一般式
【0007】
【化2】 (式中R1 及びR2 は同一であるか又は異なっておりそ
して1乃至4個の炭素原子を有するアルキルであるが、
しかしR2 はt- ブチルとは異なる意味を有しそしてX
はH、F、Cl、Br又はNO2 である)で示されるア
ルカンスルホニルアルキルベンゼンから、酢酸及び/又
はプロピオン酸中でコバルト及び臭素イオンを含有しそ
して特にR2 の意味がメチルとは異なる場合にはマンガ
ンイオンも含有する触媒の存在下に分子状酸素を使用し
てアルカンスルホニル安息香酸を簡単に製造することが
できることを見出した。すなわち反応を付加的に2及び
/又は3主族の金属イオンの存在下実施するのである。
【0008】金属イオンは、好ましくは当該カルボン酸
の塩の形で添加される。臭化物は、HBr溶液の形で、
好都合には臭化マグネシウム、臭化カルシウム、臭化コ
バルト又は臭化マンガンの形で添加することができる。
2及び3主族の適当な金属イオンは、特にマグネシウ
ム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム及びアルミ
ニウムの該イオン、しかし、好ましくはMg2+及び、特
にCa2+である。
【0009】2- クロル- 4- メタンスルホニルトルエ
ンの酸化の場合の酢酸カルシウムの使用(例参照)は、
母液を、触媒の活性を維持しながら、例えば9回再循環
させることを可能にする。氷酢酸で洗浄後、生成物を無
色でありそして癈水がコバルト又はマンガンイオンによ
り汚染されずに水で洗浄することができる。
【0010】それぞれの酸化の最初に、2及び/又は3
主族の金属イオンの合計対コバルトの合計及び場合によ
りマンガンイオンの合計のモル比が、好都合には(0.
1乃至10):1、好ましくは(0.3乃至3):1及
び、特に(0.5乃至1.5):1であって、2及び/
又は3主族の金属イオンの量は、アルカンスルホニルア
ルキルベンゼンの1乃至5モル%である。
【0011】R1 及びR2 に関する適当なアルキルは、
それぞれの場合メチル、エチル、n- 及びイソ- プロピ
ル、n- 、sec- 及びイソ- ブチルであり、R1 に関
しては、付加的に又t- ブチルである。酸化中残基R2
は酸化されてCOOH基を与える。メチル基R2 の酸化
は酸素1.5モルを必要とする。
【0012】出発化合物は、容易に入手可能であり、ア
ルカンスルホニルトルエンは、例えばトルエンスルホン
酸からトルエンスルフィン酸ナトリウムへの還元により
又は硫酸ジメチル又は硫酸ジエチルとの反応により製造
することができる。
【0013】本方法は、有利には、特にアルキル基の酸
化に有効でありそして、例えばp-キシレンの2個のメ
チル基のテレフタル酸の酸化に使用される酸化下実施さ
れる。著しく有効なこれら酸化条件の適用は、たとえベ
ンゼン環が高求電子性アルカンスルホニル基に加えて付
加的に付加的失活性置換基Xを有しても、ベンゼン環に
おいてアルキル基を酸化することを可能にする。しか
し、アルキル基のみがこれら酸化条件下ベンゼン環にお
いて酸化され、ところがアルカンスルホニル基が変化し
ないままでいることは驚くべきことである。例えばアル
カンスルホニル基と異なりアセトフェノンのアセチル基
はこれらの条件下酸化により容易に分解される。
【0014】一般に、酢酸及び/又はプロピオン酸は、
無水形で使用されるが、しかし水は酸化中生成する。し
かし、反応系は、一般に水をせいぜい15%、特に最高
5%を含有する。無水酢酸の使用が好ましい。
【0015】マンガンイオンの存在は、芳香族環に結合
したエチル、プロピル及びブチル基の所望の酸化に必要
であるが、しかし又、たとえ2及び/又は3主族の金属
イオン、コバルト及び臭素イオンの組み合わせが後者の
目的に十分であっても、メチル基の酸化にとって好都合
である。マンガンイオンの存在は、触媒の活性を維持し
ながら必要なコバルトの量の低減を可能にする。
【0016】一般式に、コバルト対マンガンイオンの濃
度の比率は、1:(0.2乃至3)、好ましくは1:
(0.3乃至1.2)である。コバルト及びマンガンイ
オン対臭素イオンの濃度の合計の比率は、1:(0.0
1乃至2)、好ましくは1:(0.1乃至1)、特に
1:(0.2乃至0.7)である。コバルト及びマンガ
ンイオンの濃度の合計は、好都合には液相1リットル当
たり0.01乃至0.2モル、好ましくは0.02乃至
0.15モル、特に、好ましくは0.04乃至0.12
モルの金属イオンである。
【0017】分子状酸素は、好ましくは乾燥空気の形で
反応器の液相中に導入される。本方法は、1.5乃至
8、好ましくは2.4乃至7、特に2.8乃至6バール
の酸素分圧において実施される。反応温度は、好都合に
は120乃至220℃、好ましくは130乃至180℃
及び、特に135乃至160℃である。
【0018】ベンゼン環におけるアルキル基の完全及び
急速な酸化を達成させるために、液相1リットル当たり
0.04乃至0.12モルのコバルト及びマンガンイオ
ンの触媒濃度を使用しそして酸素が液相に入る部分にお
いて少なくとも2.4乃至2.5バールの高い酸素分圧
を適用することが、特に有利である。これらの二手段の
組み合わせは又、必要な反応温度を低く保つことを可能
にする。きわめて厳しい条件を組み合わせなければ、ア
ルカンスルホニル基が、わずかな程度しか酸素により損
傷されない。
【0019】濃度次第で、アルカンスルホニル酸は、冷
却の際反応溶液から結晶しそして濾過により分離するこ
とができる。しかし濾液は、しばしば著量の溶解した生
成物及び全触媒を含有する。それゆえ、本方法の有利な
実施態様は、反応中生成した水を蒸留塔において濾液か
ら分離しそしてこの母液を次の酸化用の反応媒体として
再循環させることにある。これは触媒を節約し、廃水は
過度に汚染されずそしてその後のバッチの単離収率は一
層高い。
【0020】
【実施例】次の例において「「OAc」は酢酸塩であ
る。 例1 温度計、攪拌器、還流冷却器及び圧力保持弁を備えた、
1リットル容ステンレス鋼オートクレーブ中で、2- ク
ロル- 4- メタンスルホニルトルエン250g、Co
(OAc)2・4H2 O 15g、Ca(OAc)210
g、62%水性臭化水素溶液2g及び氷酢酸455gを
窒素16バールの圧力下150℃に加熱した。次に空気
(16バール)を浸漬管により液相中に通した。直ちに
発熱反応が開始しそして温度を冷却により155乃至1
60℃において保った。流出ガス中の酸素含有率を空気
供給の調整により5乃至6容量%において保った。発熱
反応が完結したとき、熱い反応溶液を取り出しそして攪
拌しながら20℃に冷却した。沈澱した結晶を吸引濾別
し、氷酢酸それぞれ50mlを使用して4回洗浄しそし
て水それぞれ75mlを使用して3回洗浄しそして80
℃及び65mバールにおいて穏やかな空気流中で乾燥し
た。
【0021】収量:2- クロル- 4- (メタンスルホニ
ル)安息香酸248.0g(理論値の86.5%);融
点193乃至194℃。 例2 濾液及び酢酸で洗浄中得られた、例1からの濾液を蒸留
塔において大気圧下留出した。水をまず分離し、次に溶
液約440gが蒸留フラスコ中で残留するような量の酢
酸を留出した。底部温度は121℃であった。
【0022】1リットル容酸化オートクレーブに2- ク
ロル- 4- メタンスルホニルトルエン204.7g、C
a(OAc)22.3g、62%水性HBr溶液1.9g
及び濃縮母液(440g)の混合物を装入した。酸化及
び後処理が、例1の場合と同様に行われた。
【0023】収量:2- クロル- 4- (メタンスルホニ
ル)安息香酸220.7g(理論値の94.1%);融
点192乃至193℃。 例3乃至10 例2を、それぞれの場合、水を除去した、前バッチの液
を使用して、8回繰り返した。
【0024】例3乃至10における平均収量は、21
9.7g(理論値の93.6%であり、融点は191乃
至193℃であった。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、公知のアルカンス
ルホニル安息香酸の製法の場合、アルカンスルホニル安
息香酸は、濃度次第で、冷却の際反応溶液から結晶しそ
して濾過により分離される。濾液は触媒及び著量の溶解
生成物を含有する。それゆえ、好ましくは実施態様にお
いて、反応中生成する水が濾液から除去されそしてこの
母液は、次の酸化用反応媒体として再循環される。これ
に対し、本発明の方法によれば、特にアルカンスルホニ
ル安息香酸を高収率及び高純度で与えそして母液の問題
のない再循環を可能にする長所を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C07B 61/00 300

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式 【化1】 (式中R1 及びR2 は同一であるか又は異なっておりそ
    して1乃至4個の炭素原子を有するアルキルであるが、
    しかしR2 はt- ブチルとは異なる意味を有しそしてX
    はH、F、Cl、Br又はNO2 である)で示されるア
    ルカンスルホニルアルキルベンゼンから、酢酸及び/又
    はプロピオン酸中でコバルト及び臭素イオンを含有しそ
    して特にR2 の意味がメチルとは異なる場合にはマンガ
    ンイオンも含有する触媒の存在下に分子状酸素を使用し
    てアルカンスルホニル安息香酸を製造する方法におい
    て、付加的に2及び/又は3主族の金属イオンの存在下
    実施することを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 酢酸を使用することを特徴とする請求項
    1記載の方法。
  3. 【請求項3】 2及び/又は3主族の金属イオンとして
    マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム
    又はアルミニウムイオン、好ましくはMg2+及び/又は
    Ca2+を使用することを特徴とする請求項1又は2記載
    の方法。
  4. 【請求項4】 Ca2+を酢酸カルシウムの形で導入する
    ことを特徴とする請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 2及び/又は3主族の金属イオンの合計
    及びコバルト及び/又はマンガンイオンの合計のモル比
    が、(0.1乃至10):1、好ましくは(0.3乃至
    3):1及び、特に(0.5乃至1.5):1であるこ
    とを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一つに記載の
    方法。
  6. 【請求項6】 2及び/又は3主族の金属イオンの量
    が、アルカンスルホニルアルキルベンゼンの1乃至5モ
    ル%であることを特徴とする請求項5記載の方法。
  7. 【請求項7】 コバルト及びマンガンイオンを1:
    (0.2乃至3)、好ましくは1:(0.3乃至1.
    2)の濃度比で使用することを特徴とする請求項1乃至
    6のいずれか一つに記載の方法。
  8. 【請求項8】 コバルト及びマンガンイオンの濃度の合
    計及び臭素イオンの濃度の比率が、1:(0.01乃至
    2)、好ましくは1:(0.1乃至1)及び、特に1:
    (0.2乃至0.7)であることを特徴とする請求項1
    乃至7のいずれか一つに記載の方法。
  9. 【請求項9】 コバルト及びマンガンイオンの濃度の合
    計が、液相1リットル当たり0.01乃至0.2モル、
    好ましくは0.02乃至0.15モル、特に、好ましく
    は0.04乃至0.12モルの金属イオンであることを
    特徴とする請求項1乃至8のいずれか一つに記載の方
    法。
  10. 【請求項10】 反応器における酸素分圧が、1.5乃
    至8、好ましくは2.4乃至7及び、特に2.8乃至6
    バールであることを特徴とする請求項1乃至9のいずれ
    か一つに記載の方法。
  11. 【請求項11】 反応温度が、120乃至220℃、好
    ましくは130乃至180℃及び、特に135乃至16
    0℃であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれ
    か一つに記載の方法。
  12. 【請求項12】 沈澱した結晶生成物を分離しそして母
    液を反応媒体として再循環させることを特徴とする請求
    項1乃至11のいずれか一つに記載の方法。
JP4067503A 1991-03-26 1992-03-25 アルカンスルホニル安息香酸の製法 Pending JPH05112522A (ja)

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DE4109819 1991-03-26
DE41098196 1991-03-26

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JPH05112522A true JPH05112522A (ja) 1993-05-07

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ID=6428180

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US (1) US5175351A (ja)
EP (1) EP0505965B1 (ja)
JP (1) JPH05112522A (ja)
KR (1) KR100231615B1 (ja)
CA (1) CA2063979C (ja)
DE (1) DE59200677D1 (ja)
ES (1) ES2065095T3 (ja)

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EP0505965A1 (de) 1992-09-30
US5175351A (en) 1992-12-29
CA2063979A1 (en) 1992-09-27
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ES2065095T3 (es) 1995-02-01
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