JPH0617360B2 - アルキルベンゼンジスルホニルハライド及びその製造方法 - Google Patents

アルキルベンゼンジスルホニルハライド及びその製造方法

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JPH0617360B2
JPH0617360B2 JP2142721A JP14272190A JPH0617360B2 JP H0617360 B2 JPH0617360 B2 JP H0617360B2 JP 2142721 A JP2142721 A JP 2142721A JP 14272190 A JP14272190 A JP 14272190A JP H0617360 B2 JPH0617360 B2 JP H0617360B2
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alkylbenzene
mmol
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芳枝 相馬
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    • C07C309/00Sulfonic acids; Halides, esters, or anhydrides thereof
    • C07C309/78Halides of sulfonic acids
    • C07C309/86Halides of sulfonic acids having halosulfonyl groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of a carbon skeleton
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C303/00Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
    • C07C303/02Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of sulfonic acids or halides thereof
    • C07C303/04Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of sulfonic acids or halides thereof by substitution of hydrogen atoms by sulfo or halosulfonyl groups
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、医薬品、染料、エンジニアリングプラステイ
ックなどの原料として有用な、新規なアルキルベンゼン
ジスルホニルハライド及びその製造方法に関し、更に詳
しくは、アルキルベンゼンに二つのハロゲン化スルホニ
ル基を導入した新規化合及びその製造方法に関する。
従来の技術 芳香族スルホニル化合物は、医薬品や染料等の合成中間
体として、また透明で耐熱性の高いポリスルホン系樹脂
の製造原料として、工業上重要な化合物である。
従来よりアルキルベンゼンとハロゲン化スルホン酸とを
反応させて、アルキルベンゼンに一つのハロゲン化スル
ホン基を導入する方法はよく知られている。
しかしながら、アルキルベンゼンに二つのハロゲン化ス
ルホニル基が導入された化合物及びその合成方法は知ら
れていない。
発明の開示 本発明の目的とするところは、アルキルベンゼンにハロ
ゲン化スルホニル基を二つ導入した新規化合物を合成す
ることにある。
本発明者は、アルキルベンゼンのスルホニル化反応に関
して鋭意研究を進めた結果、アルキルベンゼンとハロゲ
ン化スルホン酸とを、加熱下もしくはルイス酸の存在
下、或いは双方の下に反応させることにより、アルキル
ベンゼンに二つのハロゲン化スルホニル基を導入し得る
ことを見出し、本発明を完成するに至つた。
即ち、本発明は、下記の化合物及びその製造法に係る: 一般式 (式中、R,R,R,RはHもしくはC〜C
12のアルキル基を示す。但し、R〜Rの全てがH
である場合を除く。またXはハロゲンを示す。) で表されるアルキルベンゼンジスルホニルハライド。
一般式 HSOX (2) (式中、Xはハロゲンを示す。) で表わされるハロゲン化スルホン酸と一般式 (式中、R,R,R,RはHもしくはC〜C
12のアルキル基を示す。但し、R〜Rの全てがH
である場合を除く。)で表されるアルキルベンゼンと
を、加熱下もしくはルイス酸の存在下、或いは双方の下
に反応させることを特徴とする一般式 (式中、R,R,R,RはHもしくはC〜C
12のアルキル基を示す。但し、R〜Rの全てがH
である場合を除く。また、Xはハロゲンを示す。) で表されるアルキルベンゼンジスルホニルハライドの製
造方法。
一般式 HSOX (2) (式中、Xはハロゲンを示す。) で表わされるハロゲン化スルホン酸と一般式 (式中、R,R,R,RはHもしくはC〜C
12のアルキル基を示す。但し、R〜Rの全てがH
である場合を除く。)で表されるアルキルベンゼンモノ
スルホニルハライドとを、加熱下もしくはルイス酸の存
在下、或いは双方の下に反応させることを特徴とする一
般式 (式中、R,R,R,RはHもしくはC〜C
12のアルキル基を示す。但し、R〜Rの全てがH
である場合を除く。また、Xはハロゲンを示す。) で表されるアルキルベンゼンジスルホニルハライドの製
造方法。
ハロゲン化スルホン酸は、強酸として知られており、1
00%硫酸よりも遥かに強い酸である。このハロゲン化
スルホン酸にアルキルベンゼンを加えると反応が生じ
て、ハロゲン化スルホニル基がアルキルベンゼンに導入
される。この場合、ハロゲン化スルホニル基は一つしか
導入されず、アルキルベンゼンのアルキル基のパラ位又
はオルト位に導入される。
本発明によれば、上記のハロゲン化スルホン酸とアルキ
ルベンゼンとの反応を、加熱下又はルイス酸の存在下、
或いは双方の下に行なつたときは、通常の撹拌をするだ
けで二つのハロゲン化スルホニル基が導入され、目的の
アルキルベンゼンジスルホニルハライドを得ることがで
きる。この場合、一方のハロゲン化スルホニル基は上記
と同様アルキル基のパラ位もしくはオルト位に導入され
るが、もう一方のハロゲン化スルホニル基は前者のメタ
位に導入される。反応の一例を次式に示す。
上記一般式(3)で表わされるアルキルベンゼンとして
は、モノアルキルベンゼン、ジアルキルベンゼン、トリ
アルキルベンゼン、テトラアルキルベンゼンが挙げられ
る。より具体的には、モノアルキルベンゼンとしては、
例えばトルエン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、
ブチルベンゼン、ペンチルベンゼン、ドデシルベンゼン
等のベンゼン核に一つのアルキル置換基を有する化合
物、ジアルキルベンゼンとしては、例えばo−キシレ
ン、m−キシレン、p−キシレン、o−ジエチルベンゼ
ン、m−ジエチルベンゼン、p−ジエチルベンゼン、o
−ジプロピルベンゼン、m−ジプロピルベンゼン、p−
ジプロピルベンゼン、o−ジブチルベンゼン、m−ジブ
チルベンゼン、p−ジブチルベンゼン等のベンゼン核に
二つのアルキル置換基を有する化合物、トリアルキルベ
ンゼンとしては、例えば1,2,3−トリメチルベンゼ
ン、1,2,4−トリメチルベンゼン、1,3,5−ト
リメチルベンゼン、1,3,5−トリエチルベンゼン、
1,3,5−トリプロピルベンゼン等のベンゼン核に三
つのアルキル置換基を有する化合物、テトラアルキルベ
ンゼンとしては、例えば1,2,3,4−テトラメチル
ベンゼン、1,2,3,5−テトラメチルベンゼン、
1,2,4,5−テトラメチルベンゼン等のベンゼン核
に四つのアルキル基換基を有する化合物が挙げられる。
また、本発明では、これらアルキルベンゼンに代わつて
一般式 (式中、R,R,R,RはHもしくはC〜C
12のアルキル基を示す。但し、R〜Rの全てがH
である場合を除く。) で表されるアルキルベンゼンモノスルホニルハライドを
原料として使用することもできる。
上記一般式(2)で示されるハロゲン化スルホン酸とし
ては、例えばフルオロスルホン酸、クロロスルホン酸等
が挙げられる。
本発明方法の合成反応における一般式(2)のハロゲン
化スルホン酸と一般式(3)のアキルベンゼンの使用割
合としては、特に限定されないが、通常後者に対して前
者を2〜20倍モル量程度、好ましくは5〜10倍モル
量用いるのがよい。またアルキルベンゼンに代えて一般
式(4)のアルキルベンモノスルホニルハライドを使用
するときも上記と同量を使用することができる。
本発明において、加熱下に反応を進める場合、一般に反
応系を50〜150℃程度、より好ましくは70〜11
0℃の温度とするのが望ましい。しかしながら、原料の
ハロゲン化スルホン酸として特にクロロスルホン酸を用
いたときには、室温付近の反応温度でもゆつくりと反応
が進む。従つて、本発明における加熱とは、20〜15
0℃程度の温度にすることを指す。アルキルベンゼンジ
スルホニルハライドの生成速度は、反応温度に依存し、
該反応温度を上記範囲内で高くすればするほど速くな
る。反応時間は、原料化合物の種類、反応温度などの製
造条件に応じて適切な時間とされる。
上記合成反応は、必要に応じ、例えばクロロホルム、四
塩化炭素等の溶媒中で行なわれ得る。
また、ルイス酸の存在下に反応を行なう場合、反応速度
は、ルイス酸の添加量に依存し、該添加量の増加にとも
ない速くなる。従つて、ルイス酸の添加量が多ければア
ルキルベンゼンジスルホニルハライドの生成量は多くな
るが、効果的且つ実用的にはルイス酸をハロゲン化スル
ホン酸に対して0.05〜0.5倍モル量程度、好まし
くは0.1〜0.3倍モル量添加するのが望ましい。こ
のときの反応時間も加熱によるときと同様、適宜選択る
ことができる。上記ルイス酸としては、例えば五フッ化
アンチモン、五塩化アンチモン等のハロゲン化アンチモ
ンが挙げられる。
更に本発明では、ルイス酸の存在下に加熱して反応を進
行させてもよく、より効果的に目的物を得ることができ
る。
本発明では、反応途中又は反応終了後、例えば反応混合
物を水中に注ぎ、ベンゼン抽出して目的物のアルキルベ
ンゼンジスルホニルハライドを回収することができる。
また、得られたアルキルベンゼンジスルホニルハライド
は、再結晶又は蒸留することにより精製され得る。
実施例 次に実施例により本発明を更に詳細に説明する。尚、生
成物の構造は、NMR、IR、質量分析により確認され
た。
実施例1 フルオロスルホン酸10.0g(100mmol)に、10
0℃でトルエン1.84g(20mmol)を滴下し、15
時間撹拌した後、反応液を水中に注ぎ、ベンゼンで抽出
して、4−メチルベンゼン−1,3−ジスルホニルフル
オライド1.59g(収率31%)を得た。
物性値 IR(cm−1):1590,1400,1200,85
0,750 H−NMR (δCDCl): 2.90(s,3H,−CH) 7.7−8.9(m,3H,aromatic H) MS:M+1=257 融点:83−84℃ 実施例2 フルオロスルホン酸10.0g(100mmol)に、10
0℃でo−キシレン2.12g(20mmol)を滴下し、
5時間撹拌した後、実施例1と同様にして処理し、4,
5−ジメチルベンゼン−1,3−ジスルホニルフルオラ
イド1.81g(収率33%)を得た。
物性値 IR(cm−1):1410,1390,1230,12
00,840,765 H−NMR δ(CDCl): 2.58(s,3H,−CH) 2.77(s,3H,−CH) 8.25(s,1H,aromatic H) 8.65(s,1H,aromatic H) MS:M+1=258 融点:57−58℃ 実施例3 フルオロスルホン酸10.0g(100mmol)に、80
℃でm−キシレン2.12g(20mmol)を滴下し、5
時間撹拌した後、実施例1と同様にして処理し、2,4
−ジメチルベンゼン−1,5−ジスルホニルフルオライ
ド2.03g(収率38%)を得た。
物性値 IR(cm−1):1590,1405,1205,12
00,970,770 H−NMR δ(CDCl): 2.79(s,6H,−CH) 7.60(s,1H,aromatic H) 8.70(s,1H,aromatic H) MS:M=270 融点:108−109℃ 実施例4 フルオロスルホン酸10.0g(100mmol)に、10
0℃でp−キシレン2.12g(20mmol)を滴下し、
3時間撹拌した後、実施例1と同様にして処理し、2,
5−ジメチルベンゼン−1,3−ジスルホニルフルオラ
イド1.69g(収率31%)を得た。
物性値 IR(cm−1):1465,1400,1230,12
00,810,770 H−NMR δ(CDCl): 2.59(s,3H,−CH) 3.01(s,3H,−CH) 8.38(s,2H,aromatic H) MS:M=270 融点:85−86℃ 実施例5 フルオロスルホン酸10.0g(100mmol)に、80
℃でメシチレン2.40g(20mmol)を滴下し、6時
間撹拌した後、実施例1と同様にして処理し、2,4,
6−トリメチルベンゼン−1,3−ジスルホニルフルオ
ライド3.64g(収率32%)を得た。
物性値 IR(cm−1):1565,1405,1195,68
5,845 H−NMR δ(CDCl): 2.78(s,6H,−CH) 3.05(t,3H,−CH,J=3Hz) 7.42(s,1H,aromatic H) MS:M=284 融点:70−71℃ 実施例6 フルオロスルホン酸10.0g(100mmol)に、10
0℃でドデシルベンゼン4.93g(20mmol)を滴下
し、6時間撹拌した後、実施例1と同様にして処理し、
4−ドデシルベンゼン−1,3−ジスルホニルフルオラ
イド2.41g(収率29%)を得た。
物性値 IR(cm−1):1585,1405,1190,84
5,745 H−NMR δ(CDCl): 1.5〜3.0(m,25H,−CH−,−CH) 7.6−9.0(m,3H,aromatic H) MS:M=410 融点:117−118℃ 実施例7 クロロスルホン酸6.99g(60mmol)に、25℃で
トルエン1.84g(20mmol)を滴下し、64時間撹
拌した後、実施例1と同様にして処理し、4−メチルベ
ンゼン−1,3−ジスルホニルクロライド3.01g
(収率52%)を得た。
物性値 IR(cm−1):1585,1375,1180,11
60,825,700 H−NMR δ(CDCl): 2.92(s,3H,−CH) 7.6−8.8(s,3H,aromatic H) MS:M=288,290,292 融点:50−51℃ 実施例8 クロロスルホン酸6.99g(60mmol)に、25℃で
m−キシレン2.12g(20mmol)を滴下し、4時間
撹拌した後、実施例1と同様にして処理し、2,4−ジ
メチルベンゼン−1,5−ジスルホニルクロライド3.
40g(収率56%)を得た。
物性値 IR(cm−1):1590,1365,1175,11
55,700 H−NMR δ(CDCl): 2.85(s,6H,−CH) 7.52(s,1H,aromatic H) 8.73(s,1H,aromatic H) MS:M=302,304,306 融点:115−116℃ 実施例9 フルオロスルホン酸17.4g(174mmol)と五フッ
化アンチモン7.48g(34.5mmol)の混合溶液
に、25℃でメシチレン4.80g(40mmol)を滴下
し、16時間撹拌した後、実施例1と同様にして処理
し、2,4,6−トリメチルベンゼン−1,3−ジスル
ホニルフルオライド7.50g(収率66%)を得た。
物性値 IR(cm−1):1565,1405,1195,68
5,845 H−NMR δ(CDCl): 2.78(s,6H,−CH) 3.05(s,3H,−CH,J=3Hz) 7.42(s,1H,aromatic H) MS:M=284 融点:70−71℃ 実施例10 攪拌時間を5時間、五フッ化アンチモンの使用料を0、
13.8、20.7、27.6、34.5mmolとした以
外は実施例9と同様にして2,4,6−トリメチルベン
ゼン−1,3−ジスルホニルフルオライドを得た。
物性値 IR(cm−1):1565,1405,1195,68
5,845 H−NMR δ(CDCl): 2.78(s,6H−CH) 3.05(t,3H,−CH,J=3Hz) 7.42(s,1H,aromatic H) MS:M=284 融点:70−70℃ 収率を第1表に示す。
実施例11 フルオロスルホン酸17.4g(174mmol)と五フッ
化アンチモン14.95g(69.0mmol)の混合溶液
に、25℃で2,5−ジメチルベンゼンスルホニルフル
オライド7.52g(40mmol)を滴下し、6時間撹拌
した後、実施例1と同様にして処理し、2,5−ジメチ
ルベンゼン−1,3−ジスルホニルフルオライド10.
38g(収率96%)を得た。
物性値 IR(cm−1):1465,1400,1230,12
00,810,770 H−NMR δ(CDCl): 2.59(s,3H,−CH) 3.01(s,3H,−CH) 8.38(s,2H,aromatic H) MS:M=270 融点:85−86℃ 実施例12 クロロスルホン酸11.65g(100mmol)と五塩化
アンチモン2.39(8mmol)の混合溶液に、50℃で
トルエン1.84g(20mmol)を滴下し、2時間撹拌
した後、実施例1と同様にして処理し、4−メチルベン
ゼン−1,3−ジスルホニルクロライド1.39g(収
率24%)を得た。
物性値 IR(cm−1):1585,1375,1180,11
60,825,700 H−NMR δ(CDCl): 2.92(s,3H,−CH) 7.6−8.8(s,3H,aromatic H) MS:M=288,290,292 融点:50−51℃

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式 (式中、R,R,R,RはHもしくはC〜C
    12のアルキル基を示す。但し、R〜Rの全てがH
    である場合を除く。また、Xはハロゲンを示す。) で表されるアルキルベンゼンジスルホニルハライド。
  2. 【請求項2】一般式 HSOX (式中、Xはハロゲンを示す。) で表わされるハロゲン化スルホン酸と一般式 (式中、R,R,R,RはHもしくはC〜C
    12のアルキル基を示す。但し、R〜Rの全てがH
    である場合を除く。)で表されるアルキルベンゼンと
    を、加熱下もしくはルイス酸の存在下、或いは双方の下
    に反応させることを特徴とする一般式 (式中、R,R,R,RはHもしくはC〜C
    12のアルキル基を示す。但し、R〜Rの全てがH
    である場合を除く。また、Xはハロゲンを示す。) で表されるアルキルベンゼンジスルホニルハライドの製
    造方法。
  3. 【請求項3】一般式 HSOX (式中、Xはハロゲンを示す。) で表されるハロゲン化スルホン酸と一般式 (式中、R,R,R,RはHもしくはC〜C
    12のアルキル基を示す。但し、R〜Rの全てがH
    である場合を除く。)で表されるアルキルベンゼンモス
    ルホニルハライドとを、加熱下もしくはルイス酸の存在
    下、或いは双方の下に反応させることを特徴とする一般
    (式中、R,R,R,RはHもしくはC〜C
    12のアルキル基を示す。但し、R〜Rの全てがH
    である場合を除く。また、Xはハロゲンを示す。) で表されるアルキルベンゼンジスルホニルハライドの製
    造方法。
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