JPH06256295A - 非対称性アルキルトリスルフィドの製造工程及び生成物 - Google Patents

非対称性アルキルトリスルフィドの製造工程及び生成物

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JPH06256295A
JPH06256295A JP5219252A JP21925293A JPH06256295A JP H06256295 A JPH06256295 A JP H06256295A JP 5219252 A JP5219252 A JP 5219252A JP 21925293 A JP21925293 A JP 21925293A JP H06256295 A JPH06256295 A JP H06256295A
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JP
Japan
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trisulfide
dialkyl
olefin
asymmetric
dialkyl trisulfide
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5219252A
Other languages
English (en)
Inventor
Stanley R Sandler
スタンリー・ロバート・サンドラー
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Arkema Inc
Original Assignee
Elf Atochem North America Inc
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C319/00Preparation of thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides
    • C07C319/22Preparation of thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides of hydropolysulfides or polysulfides

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • 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】 末端又は内部分岐したオレフィンを有効量の
酸型触媒の存在下でジアルキルトリスルフィドと十分な
時間反応させて該オレフィンと交換したアルキル基を有
する非対称性ジアルキルトリスルフィドを生成すること
を含む非対称性ジアルキルトリスルフィドの製造工程。 【効果】 触媒は、特に、それが樹脂触媒であるなら
ば、再循環し且つ反応混合物中に何の汚染も残さないこ
とが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の背景】この発明は、非対称性アルキルトリスル
フィドの製造方法に関するものである。特に、潤滑剤組
成物中の極圧添加剤として有用な非対称性アルキルトリ
スルフィドを製造するための、酸型触媒の存在下におけ
るアルキルトリスルフィドとオレフィンとの反応に関係
する。
【0002】
【従来の技術】特定の条件及び触媒を用いて、メルカプ
タンと硫黄との反応により対称性アルキルトリスルフィ
ドを製造することは周知である(例えば、米国特許第
3,392,201号、4,564,709号及びカナ
ダ国特許第885,990号)。
【0003】T. Ghosh及びP.D. Bartlett による論文J.
Amer. Chem. Soc. 110, 7499-7506(1988) は、トリス
ルフィド転移反応により新規なトリチオランを与えるフ
ェニル置換したノルボルネン又はノルボルナジエンの反
応を開示している。置換してないノルボルナントリチオ
ランについてのトリスルフィド転移又はドナー特性は示
されなかった。メチル置換したトリチオランは転移反応
を与えた。
【0004】
【発明の陳述】この発明は、末端分岐又は内部分岐した
オレフィンを有効量の酸型触媒の存在下でジアルキルト
リスルフィドと十分な時間反応させて該オレフィンと交
換したトリスルフィドのアルキル基を有する非対称性ト
リスルフィドを生成することを含む工程、及び該工程の
生成物である。
【0005】
【発明の詳細な解説】この発明の工程は、有効量の酸触
媒の存在下でジアルキルトリスルフィドをオレフィンと
反応させることによる非対称性ジアルキルトリスルフィ
ド並びに対称性及び非対称性ジアルキルトリスルフィド
の混合物の製造方法を含む。
【0006】この工程の一般的な計画を下記の二者択一
的に有用な反応の反応式により示す:
【化1】
【化2】 {式中、R、R1 、R2 、R3 、R4 及びR5 は、同一
又は異なるアルキル基であり好ましくは1〜20炭素を
有する(但し、反応式1)において、少なくともR及び
1 の1つは
【化3】 基と異なり、且つ反応式2)において、少なくともR及
びR1 の1つは
【化4】 基と異なる)}。触媒は酸型である。
【0007】この発明の反応工程の直接の生成物は、種
々のパーセンテージ量(反応物質のモル比による)の出
発オレフィンと異なるアルキル置換基を含む対称性及び
非対称性トリスルフィド(及び、通常、少量のオレフィ
ン)の新規な混合物である。この生成物の対称性トリス
ルフィドは、オレフィン反応物質との置換により生じた
異なるアルキル基を有することにより出発トリスルフィ
ドと異なる。これらの対称性及び非対称性成分は、所望
であれば、例えば、蒸留により分離することが出来る。
【0008】下記は、この発明の典型的反応の反応式で
ある:
【化5】
【0009】この発明の工程は、バッチ又は連続運転の
何れかにて、約25〜250℃(好ましくは、約25〜
150℃)の範囲内の温度で行なう。この反応に用いる
圧力は、臨界的でなく、一般に大気圧〜1000psig
(好ましくは、0〜100psig)である。反応時間も
又、アルキル基交換が達成される限り臨界的でなく、バ
ッチ工程については、一般に1〜24時間(好ましく
は、1〜8時間)に及ぶ。
【0010】これらの反応物質は、この反応工程におい
て、1:1〜1:10にわたる(所望の生成物の比に依
存する)トリスルフィドのオレフィンに対するモル比で
存在する。優勢な量の非対称性トリスルフィドを有する
生成物を製造するためには、トリスルフィドのオレフィ
ンに対するモル比を1:1〜約1:2にする(転移した
アルキル基を含む対称性トリスルフィドを高比率で有す
る生成物を製造するためには、1:3〜約1:6のモル
比が好ましい)。
【0011】アルキルトリスルフィド反応物質は、一般
に、対称性ジアルキルトリスルフィド(好ましくは、1
〜20炭素原子を有する)であり、例えば、メチル、エ
チル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、
第二ブチル、第三(t−)ブチル、ペンチル、イソペン
チル、t−ペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、t−ヘ
キシル、ヘプチル、オクチル、イソオクチル、ノニル、
t−ノニル、デシル、ドデシル、t−ドデシル、テトラ
デシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、
エイコシル及びこれらのアルキル異性体を含む。
【0012】トリスルフィドは、より高い硫黄等級のジ
−t−アルキルポリスルフィドからその場で誘導され得
る(ポリスルフィドは前記のトリスルフィドをジ−t−
アルキルトリスルフィドの存在を生じさせる反応条件下
で分離し得る)。
【0013】この発明の工程に含まれるオレフィンは、
末端及び内部分岐したオレフィンである。末端オレフィ
ンは、二重結合上にアルキル基(R)を含む。有用なオ
レフィンの例は、
【化6】 である。
【0014】例えば、4−ビニル−1−シクロヘキセ
ン、d−リモネン、2−メチル−1−ヘキセン、1−メ
チル−1−シクロヘキセン、プロピレントリマー等。
【0015】この発明で用いる触媒は、樹脂に基づく又
は基づかない型の酸性イオン交換材を含む酸型であり;
有機酸(例えば、カルボン酸及びスルホン酸);無機酸
(鉱酸、リン酸、珪タングステン酸、燐タングステン酸
及びヒ酸等)、並びにルイス酸(三フッ化ホウ素、塩化
アルミニウム及び塩化亜鉛等)である。好ましくは、酸
触媒は、反応混合物から容易に分離されるものである。
容易に分離される触媒の例は、酸性イオン交換樹脂であ
る。1つの実際上好ましい触媒は、−SO3 H官能構造
及び巨大網状構造を有する強酸性カチオン交換樹脂のAm
berlyst 15(登録商標)(Rohm & Haas より市販)であ
る。用いる触媒はビーズ化樹脂(好ましくは、無水物状
態)である。他の酸性イオン交換樹脂も又利用可能であ
り、例えば、Amberlite 200 (登録商標)シリーズ(Ro
hm & Haas より市販)及びDowex50(登録商標)(Dow C
hemicalより市販)を含む。
【0016】触媒をこの発明の工程において有効量(即
ち、反応速度を促進又は増大させる量)で用いる。好ま
しくは、触媒を、トリスルフィド1モル当り約50g〜
155gにわたる量で用いる。触媒は、特に、それが樹
脂触媒であるならば、再循環し且つ反応混合物中に何の
汚染も残さないことが可能である。
【0017】下記の例を、この発明の長所を説明するた
めに示す。
【0018】
【実施例】実施例1 反応器に、0.21g(0.001モル)のジ−t−ブ
チルトリスルフィド、0.26g(0.002モル)の
プロピレントリマー(C918)及び0.12gのAmbe
rlyst 15(登録商標)酸触媒を加えた。この混合物を8
0〜90℃に加熱し且つ約5時間にわたって時々震盪し
てt−ブチル,t−ノニルトリスルフィド(15.3
%)及びジ−t−ノニルトリスルフィド(3.2%)の
混合物を与えた。反応の結果は、ガスクロマトグラフィ
ー及び質量スペクトル分析により確認した。
【0019】比較例A(無触媒) 反応器に、0.19g(0.0009モル)のジ−t−
ブチルトリスルフィド及び0.275g(0.0022
モル)のプロピレントリマー(無触媒)を加えた。この
混合物を80〜90℃に加熱し且つ約5時間にわたって
時々震盪して反応の痕跡のみを与えた(ガスクロマトグ
ラフィーを用いる分析により確認)。
【0020】比較例B(塩基性触媒) 反応器に、0.193g(0.00092モル)のジ−
t−ブチルトリスルフィド及び0.275g(0.00
22モル)のプロピレントリマー及び0.182gのAm
berlyst A-21(登録商標)(Rohm & Haas Co. より市販
されている第三アミン官能価弱塩基性イオン交換樹脂)
を加えた。この混合物を80〜90℃に加熱し且つ約5
時間にわたって時々震盪して反応の痕跡のみを与え(触
媒を用いない比較例Aより殆ど改善されていない)、ガ
スクロマトグラフィーを用いる分析により確認した。
【0021】実施例2 反応器に、0.21g(0.001モル)のジ−t−ブ
チルトリスルフィド、0.19g(0.002モル)の
1−メチルシクロヘキセン及び0.12gのAmberlyst
15(登録商標)酸触媒を加えた。この混合物を80〜9
0℃に加熱し且つ約2時間にわたって時々震盪してt−
ブチル1−メチルシクロヘキシルトリスルフィド(1
6.2%)及びジ−1−メチルシクロヘキシルトリスル
フィド(3.1%)の混合物を与えた。この反応の結果
を、ガスクロマトグラフィー及び質量スペクトル分析に
より確認した。
【0022】上記の例は、この発明の工程の価値を示
す。この工程は、トリスルフィド製造のための従来技術
の方法よりも大きい多用途性を与える。アルキル基を有
する対称性アルキルトリスルフィド(かかる基を含むメ
ルカプタンは該アルキル基には容易に利用出来ない)
を、この工程により、安価なオレフィンから製造するこ
とが出来る。更に、今まで容易に利用することが出来な
かった非対称性トリスルフィドを、この方法により容易
に製造することが出来る。発明者が知っている当業界の
トリスルフィド転移反応の唯一の参考文献(前掲)は、
トリスルフィド転移を達成するのために存在すべき活性
基としてフェニル置換基を必要とする環状トリスルフィ
ド(ノルボルナントリチオラン)の製造工程を開示する
ものである(Ghosh とBartlett)。
【0023】この発明の生成物は、対称性及び非対称性
のC1 〜C20アルキルトリスルフィドの混合物(好まし
くは、対称性トリスルフィドが第三ジアルキルトリスル
フィドである混合物)である。対称性成分は、非対称性
成分と同様に、混合物の重量に対して5〜95%の範囲
内の量で存在する。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 末端又は内部分岐したオレフィンを有効
    量の酸型触媒の存在下でジアルキルトリスルフィドと十
    分な時間反応させて該オレフィンと交換したアルキル基
    を有する非対称性ジアルキルトリスルフィドを生成する
    ことを含む非対称性ジアルキルトリスルフィドの製造工
    程。
  2. 【請求項2】 ジアルキルトリスルフィド反応物質が対
    称性ジアルキルトリスルフィドである、請求項1に記載
    の工程。
  3. 【請求項3】 前記のオレフィンが少なくとも1つの第
    三アルキル基を含む、請求項1に記載の工程。
  4. 【請求項4】 反応を約25〜250℃の範囲内の温度
    で行なう、請求項1に記載の工程。
  5. 【請求項5】 反応を約大気圧〜1000psigの圧力で
    約1〜24時間にわたって行なう、請求項4に記載の工
    程。
  6. 【請求項6】 ジアルキルトリスルフィドのオレフィン
    に対するモル比が1:1〜1:10である、請求項5に
    記載の工程。
  7. 【請求項7】 酸型触媒が強酸性の巨大網型カチオン交
    換樹脂である、請求項1に記載の工程。
  8. 【請求項8】 対称性ジアルキルトリスルフィドと混合
    された非対称性ジアルキルトリスルフィドの製造工程で
    あって、C1 〜C20対称性ジアルキルトリスルフィド
    を、少なくとも1つの第三アルキル基を約1:2〜1:
    6のモル比で構造中に有するオレフィンと約25〜15
    0℃にわたる温度、約0〜100psigの圧力で約1〜8
    時間の時間にわたって、トリスルフィド1モル当り50
    〜155グラムの量の強酸性の巨大網型カチオン交換樹
    脂の存在下で反応させることを含む上記の工程。
  9. 【請求項9】 非対称性トリスルフィドが混合物の重量
    に対して5〜95%の量で存在する、非対称性(C1
    20)ジアルキルトリスルフィドと対称性C1 〜C20
    アルキルトリスルフィドとの混合物を含む組成物。
  10. 【請求項10】 対称性ジアルキルトリスルフィドのジ
    アルキル基が第三アルキル基である、請求項9に記載の
    組成物。
JP5219252A 1993-03-09 1993-08-12 非対称性アルキルトリスルフィドの製造工程及び生成物 Withdrawn JPH06256295A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/028,744 US5264631A (en) 1993-03-09 1993-03-09 Process for the preparation of unsymmetrical alkyl trisulfides and products
US028744 1993-03-09

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA885990A (en) * 1971-11-16 Myers Herbert Preparation of alkyl sulfides
US3392201A (en) * 1965-08-25 1968-07-09 Phillips Petroleum Co Process for making alkyl trisulfides
SE347741B (ja) * 1967-01-20 1972-08-14 Monsanto Co
JPS58140064A (ja) * 1982-02-13 1983-08-19 Nippon Soda Co Ltd ジアルキルトリスルフイド類の製造方法

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US5264631A (en) 1993-11-23
CA2101315A1 (en) 1994-09-10
AU4205993A (en) 1994-09-15
EP0614884A1 (en) 1994-09-14

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