JPH0853439A - チオフェン類の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 下記一般式（Ｉ） 【化１】 で示される１，４−ジアルデヒド誘導体を、当該１，４
−ジアルデヒド誘導体１モルに対して０．００１〜０．
５モル量の塩化水素の存在下に７０〜１８０℃の温度で
硫化水素と反応させることを特徴とする下記一般式（I
I） 【化２】 （式中、Ｒは水素原子、アルキル基またはアリール基を
表す。）で示されるチオフェン類の製造方法。 【効果】 チオフェンまたは３位に置換基を有するチオ
フェン誘導体が工業的に有利に製造される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、チオフェン類の製造方
法に関する。本発明により製造されるチオフェン類は、
各種の医薬、農薬の合成中間体として有用である。

【０００２】

【従来の技術】チオフェンおよびその誘導体は、従来、
（１）オレフィン、ジエンと硫化水素とを触媒の存在
下、４００℃以上の高温で反応させる方法（例えば、特
開昭５０−１２２４８３号公報、特開昭５０−１２３６
６１号公報、特開昭５１−１２２０６１号公報参照）、
（２）ジエンと硫黄を水蒸気とともに４００℃以上の高
温で反応させる方法（例えば、特開昭５４−７６５７４
号公報参照）、（３）アルコール、アルデヒドなどを二
硫化炭素と金属酸化物触媒の存在下、約５００℃で反応
させる方法（米国特許第３８２２２８９号参照）、
（４）１，４−ジアルデヒド誘導体と硫化水素を塩化水
素ガス流通下に反応させる方法［ジャーナル オブ オ
ーガニック ケミストリー（Journal of Organic Chemi
stry）、38巻、2361頁（1973年）参照］、（５）１，４
−ジケトン誘導体を低温で硫化水素、塩化水素と反応さ
せる方法［テトラヘドロン（Tetrahedron ）、32巻、28
17頁（1976年）参照］、（６）１，４−ジケトン誘導体
を脱水剤の存在下、硫化水素、塩化水素と反応させる方
法［ジャーナル オブ オーガニック ケミストリー
（Journal of Organic Chemistry）、17巻、1405頁（19
52年）参照］で製造されることが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記（１）〜（３）の
方法では、高温を要すること、タールおよびコークス状
物が生成し、触媒を使用する場合には触媒の再生が頻繁
に必要となること、３位に置換基を有するチオフェン類
を製造する場合には異性体が生成し易いこと等の問題点
があった。また、上記（４）〜（６）の方法では、使用
する硫化水素と塩化水素の量が示されていないが、次の
ような欠点がある。（４）の方法については、本発明者
らの実験によれば、反応を完結させるために多量の塩化
水素ガスが必要であり、その塩化水素の処理が問題とな
る。（５）の方法を１，４−ジアルデヒド誘導体に適用
した場合、本発明者らの実験によれば、チオフェン類は
低い収率でしか得られなかった。また、（６）の方法
は、脱水剤として等モル以上の塩化亜鉛や塩化スズの存
在下に製造しなければならない。

【０００４】本発明の目的は、温和な条件で、塩化水素
を触媒量程度、反応系に存在させることにより、選択性
よくチオフェン類を製造し得る工業的に有利な方法を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
目的は、下記一般式（Ｉ）

【０００６】

【化３】

【０００７】（式中、Ｒは水素原子、アルキル基または
アリール基を表し、Ａは保護されたホルミル基を表
す。）で示される１，４−ジアルデヒド誘導体［以下、
これを１，４−ジアルデヒド誘導体（Ｉ）と略記するこ
とがある］を、当該１，４−ジアルデヒド誘導体（Ｉ）
１モルに対して０．００１〜０．５モル量の塩化水素の
存在下に７０〜１８０℃の温度で硫化水素と反応させる
ことを特徴とする下記一般式（II）

【０００８】

【化４】

【０００９】（式中、Ｒは前記定義のとおりである。）
で示されるチオフェン類［以下、これをチオフェン類
（II）と略記することがある］の製造方法を提供するこ
とにより達成される。

【００１０】上記一般式（Ｉ）および（II）において、
Ｒが表すアルキル基は、直鎖状または分岐鎖状のどちら
でもよく、好適なアルキル基として、メチル基、エチル
基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、第二級ブ
チル基、ペンチル基、ヘキシル基などの低級アルキル基
が挙げられる。かかるアルキル基は塩素原子、臭素原
子、ヨウ素原子などのハロゲン原子；メトキシ基、エト
キシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基などのアルコ
キシル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル
基、プロポキシカルボニル基などのアルコキシカルボニ
ル基；フェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニ
ル基、クロロフェニル基などのアリール基などで置換さ
れていてもよい。

【００１１】Ｒが表すアリール基としては、例えばフェ
ニル基、ナフチル基などが挙げられ、これらは上記のア
ルキル基と同様にハロゲン原子、アルコキシル基、アル
コキシカルボニル基などで置換されていてもよい。

【００１２】また、Ａが表す保護されたホルミル基とし
ては、例えば次に示すものを挙げることができる。

【００１３】

【化５】

【００１４】上記の反応において塩化水素は１，４−ジ
アルデヒド誘導体（Ｉ）１．０モルに対して０．００１
〜０．５モルの範囲で使用する。塩化水素の使用量が上
記の０．００１モルよりも少ない場合には、収率が低く
なるため好ましくない。また、塩化水素を上記の０．５
モルより多く用いたとしても、収率の向上などの格段の
効果は期待できない。塩化水素の使用量としては、１，
４−ジアルデヒド誘導体（Ｉ）１．０モルに対して０．
０１〜０．５モルの範囲が好ましい。

【００１５】上記の反応において硫化水素は１，４−ジ
アルデヒド誘導体（Ｉ）１．０モルに対して０．７５〜
２．０モルの範囲で使用するのが好ましく、１．０〜
１．５モルの範囲で使用するのがより好ましい。

【００１６】反応は不活性溶媒の存在下または不存在下
で行われる。用いられる溶媒としては、反応を著しく阻
害しないもので、チオフェン類と分離可能なものであれ
ばよく、例えば、ヘキサン、オクタン、デカリン、ベン
ゼン、トルエン、キシレン、クメン、メシチレン、シメ
ン、テトラリン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、
ブロモベンゼン、ニトロベンゼンなどの炭化水素系溶
媒；ジイソプロピルエ−テル、テトラヒドロフラン、ジ
オキサン、ジグライム、トリグライム、テトラグライム
などのエーテル系溶媒；メタノール、エタノール、プロ
パノール、イソプロパノール、ブタノール、ヘキサノー
ル、オクタノールなどのアルコール系溶媒；酢酸メチ
ル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶媒など
が挙げられる。これらの溶媒は単独で、または２種以上
の組合わせで使用される。溶媒は、反応液中での塩化水
素濃度が０．０１モル／リットルを下回らない範囲内で
用いることが必要である。

【００１７】反応は７０〜１８０℃の範囲の温度で行
う。７０℃よりも低い温度では反応が進みにくくなり好
ましくない。また、反応温度を１８０℃より高い温度ま
で加温しても、収率は高くならず、加温のために高価な
熱源が必要となるなど経済的にも好ましくない。反応時
間は通常１分間〜１００時間、好ましくは１０分間〜５
０時間の範囲であるが、反応条件に応じて適当な反応時
間を選ぶことができる。

【００１８】反応は常圧または加圧下に行われる。使用
する溶媒の沸点が反応温度より低い場合には、加圧下に
反応を行うことが好ましい。なお、圧力は、使用する溶
媒の種類、反応温度などの反応条件により、適宜設定す
ることができ、ゲージ圧で０．０１気圧から圧力容器の
耐圧範囲内である。

【００１９】本反応において、１，４−ジアルデヒド誘
導体（Ｉ）、硫化水素および塩化水素を混合する方法は
特に限定されないが、１，４−ジアルデヒド誘導体
（Ｉ）と硫化水素の混合物に塩化水素を加えるか、硫化
水素と塩化水素の混合物に１，４−ジアルデヒド誘導体
（Ｉ）を添加する方法が好ましい。混合する際の温度は
特に限定されない。すなわち、反応温度（７０〜１８０
℃）に加温しておいて混合させることもできるし、反応
温度より低い温度で混合したのち７０〜１８０℃に加温
して反応させることもできる。

【００２０】反応後の単離精製は通常の方法により行う
ことができる。例えば、反応混合物をアルカリで中和
し、水にあけ、分液または有機溶媒で抽出する。抽出液
を濃縮して粗生成物を得、該粗生成物を必要に応じて蒸
留、再結晶、クロマトグラフィーなどにより精製し、チ
オフェン類（II）を得る。

【００２１】原料となる１，４−ジアルデヒド誘導体
（Ｉ）は、公知の方法、例えば、ジャーナル オブ オ
ーガニック ケミストリー（Journal of Organic Chemi
stry）、38巻、2361頁（1973年）に示される方法によ
り、容易に製造される。

【００２２】

【実施例】以下、実施例および比較例により本発明を具
体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら
限定されるものではない。

【００２３】比較例１ ［前記（４）の方法］４，４−ジメトキシ−３−メチル
ブタナール１．１ｇ（７．５ｍｍｏｌ）をメタノール３
７ｍｌに溶解した。この溶液に硫化水素を室温で１時間
吹き込み、飽和させた。次に６０℃に加熱し、塩化水素
を継続的に２時間、反応液表面に流通させた。塩化水素
の使用量は原料の１０倍モルであった。反応液に水３５
ｍｌを加え、ペンタン２０ｍｌで４回抽出した。無水硫
酸マグネシウムで乾燥し、常圧で溶媒を留去した。その
後、クーゲルロールで蒸留し、３−メチルチオフェン
０．３０ｇ（３．１ｍｍｏｌ）が得られた（収率４１
％）。

【００２４】比較例２ ［前記（５）の方法］４，４−ジメトキシ−３−メチル
ブタナール２．３ｇ（１６ｍｍｏｌ）、内部標準物質と
してのジフェニルおよびエタノール２００ｍｌの溶液
に、−５０℃で硫化水素を吹き込んだ。次に、塩化水素
を１．５時間導入した。さらに同温度で４時間硫化水素
を流通させた。硫化水素、塩化水素ともに原料に対して
過剰量使用した。反応液をガスクロマトグラフィーを用
いて内部標準法で分析した結果、３ーメチルチオフェン
が０．２４ｇ（２．４ｍｍｏｌ）生成していることが分
かった（収率１５％）。

【００２５】実施例１ 耐圧ビンに４，４−ジメトキシ−３−メチルブタナール
０．２８ｇ（１．９ｍｍｏｌ）および内部標準物質とし
てのジフェニルを入れた。−２０℃まで冷却し、硫化水
素メタノール溶液（０．６８ｍｏｌ／リットル）３．４
ｍｌを加え、数分間撹拌し、次に塩化水素メタノール溶
液（５．８ｍｏｌ／リットル）０．０３５ｍｌ加えた。
−２０℃で３０分間撹拌した後、室温で３０分間撹拌
し、さらに８０℃で６時間撹拌した。反応液をガスクロ
マトグラフィーを用いて内部標準法で分析した結果、３
ーメチルチオフェンが０．１６ｇ（１．６ｍｍｏｌ）生
成していた（収率８４％）。

【００２６】実施例２ 耐圧ビンに、４、４−ジメトキシ−３−メチルブタナー
ル０．２５ｇ（１．７ｍｍｏｌ）および内部標準物質と
してのジフェニルを入れた。硫化水素オクタノール溶液
（０．１６ｍｏｌ／リットル）１１ｍｌを加え、数分間
撹拌した後、塩化水素オクタノール溶液（３．８３ｍｏ
ｌ／リットル）０．２２ｍｌを加えた。室温で３０分間
撹拌し、さらに１２０℃で２．５時間撹拌した。反応液
をガスクロマトグラフィーを用いて内部標準法で分析し
た結果、３ーメチルチオフェンが０．１１ｇ（１．１ｍ
ｍｏｌ）生成していた（収率６５％）。

【００２７】実施例３ 実施例１において、４，４−ジメトキシ−３−メチルブ
タナール０．２８ｇ（１．９ｍｍｏｌ）の代わりに４，
４−ジメトキシブタナール０．２５ｇ（１．９ｍｍｏ
ｌ）を用いた以外は実施例１と同様にして反応を行い、
チオフェンを得た（収率７３％）。

【００２８】実施例４ 実施例１において、４，４−ジメトキシ−３−メチルブ
タナール０．２８ｇ（１．９ｍｍｏｌ）の代わりに４，
４−ジメトキシ−３−イソプロピルブタナール０．３３
ｇ（１．９ｍｍｏｌ）を用いた以外は実施例１と同様に
して反応を行い、３−イソプロピルチオフェンを得た
（収率８１％）。

【００２９】実施例５ 実施例１において、４，４−ジメトキシ−３−メチルブ
タナール０．２８ｇ（１．９ｍｍｏｌ）の代わりに４，
４−ジメトキシ−３−フェニルブタナール０．４０ｇ
（１．９ｍｍｏｌ）を用いた以外は実施例１と同様にし
て反応を行い、３−フェニルチオフェンを得た（収率７
８％）。

【００３０】実施例６〜７ 実施例１において、４，４−ジメトキシ−３−メチルブ
タナール０．２８ｇ（１．９ｍｍｏｌ）の代わりに表１
に示す化合物１．９ｍｍｏｌを用いた以外は実施例１と
同様にして反応を行い、３−メチルチオフェンを得た。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、チオフェンまたは３位
に置換基を有するチオフェンが、温和な条件下、塩化水
素を触媒量程度反応系に存在させることにより、選択性
よく工業的に有利に製造される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式（Ｉ） 【化１】 （式中、Ｒは水素原子、アルキル基またはアリール基を
   表し、Ａは保護されたホルミル基を表す。）で示される
   １，４−ジアルデヒド誘導体を、当該１，４−ジアルデ
   ヒド誘導体１モルに対して０．００１〜０．５モル量の
   塩化水素の存在下に７０〜１８０℃の温度で硫化水素と
   反応させることを特徴とする下記一般式（II） 【化２】 （式中、Ｒは前記定義のとおりである。）で示されるチ
   オフェン類の製造方法。