JPH10168001A - 芳香族置換塩素化炭化水素の製造法 - Google Patents
芳香族置換塩素化炭化水素の製造法Info
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
- C07C17/093—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
- C07C17/10—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of hydrogen atoms
- C07C17/14—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of hydrogen atoms in the side-chain of aromatic compounds
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Abstract
芳香族炭化水素を塩素化する方法を提供すること。 【解決手段】次亜塩素酸を用いた芳香族炭化水素を塩素
化する方法において、トルエンなどの特定の有機溶剤を
用いることを特徴とする塩素化する方法。この方法によ
り、これまでは原料である芳香族炭化水素化合物から数
ステップの反応を経て合成していたカチオン重合開始剤
に用いられる塩素化された芳香族炭化水素を1ステップ
で効率的に合成する事が可能となった。
Description
くカチオン重合開始剤である芳香族置換塩素化炭化水素
を得る新規な製造方法である。更に具体的に言えば、飽
和脂肪族基を有する芳香族炭化水素を次亜塩素酸または
実質的に次亜塩素酸を生成する化合物を用いて塩素化す
る方法において溶剤を用いることにより効率的に目的と
する塩素化物を得る方法である。
ル)ベンゼン(ジクミルクロライド、p-Cl(CH3)2CC6H4C
(CH3)2Cl )のような芳香族置換塩素化炭化水素は末端
官能性ポリイソブチレン等を製造する際の開始剤として
用いられることが知られている(米国特許第42763
94号明細書)。
1、4-ビス(イソプロペニル)ベンゼン(1,4-CH2=(CH3)
CC6H4C(CH3)=CH2)に塩化水素を付加する反応(O.ヌ
イケン、S.D.パスク、A.ビッシャー及びM.ウォ
ルター、マクロモレキュラーケミー(O. Nuyken, S. D.
Pask, A. Vischer and M. Walter, Makromol. Chem.),
186, 173 −190(1985))及び氷冷下、1、4-ビス(1
-ヒドロキシ-1-メチルエチル)ベンゼン(1,4-HO(CH3)
2CC6H4C(CH3)2OH)の溶液に塩化水素を作用させる反応
(V.S.C.チャン及びJ.P.ケネディ、ポリマー
ブレチン(V. S. C. Chang and J. P. Kennedy, Poly
mer Bulletin ) 4, 513−520(1981))が知られてい
る。この他にクミルクロライドの合成方法としてはイソ
プロピルベンゼン(1,4-H(CH3)2CC6H4C(CH3)2H)に太陽
光照射下、塩素ガスを作用する反応(M.S.カラシュ
及びH.C.ブラウン、ジャーナル オブ アメリカン
ケミカル ソサエティ(M.S.Kharasch and H.C.Brown,
J. Am. Chem. Soc.), 61, 2142 (1939))等がある。
(1-ヒドロキシ-1-メチルエチル)ベンゼン(1,4-HO
(CH3)2CC6H4C(CH3)2OH)は、1、4-ジイソプロピルベ
ンゼン(1,4-H(CH3)2CC6H4C(CH3)2H)を空気酸化の後に
水素化を行うことによって合成されている(例えば特開
昭60-174737)。同様に1、4-ジイソプロペニルベンゼ
ン(1,4-CH2=(CH3)CC6H4C(CH3)=CH2)は1、4-ジイソ
プロピルベンゼンの脱水素反応(米国特許第3429941号
明細書)または1、4-ビス(1-ヒドロキシ-1-メチル
エチル)ベンゼンの脱水反応によって合成されている。
ソプロピルベンゼン(1,4-H(CH3)2CC 6H4C(CH3)2H)を原
料としており、数ステップの反応を必要とし、工業的に
有利な反応とは言いがたく、1、4-ジイソプロピルベ
ンゼンから直接目的物であるジクミルクロライドを合成
することが望ましい。一方、イソプロピルベンゼンのベ
ンジル位を塩素化して1-クロル-1-メチルエチルベン
ゼンを得る方法に関して、相間移動触媒存在下(Bu4N(H
SO4)、次亜塩素酸ソ-ダを作用させる方法が報告されて
いる(H. E. Fonouni et al, J. Am. Chem. Soc, 1983,
105, 7672)。この方法においてはpH=7.5〜9において
反応を行うことにより選択良くベンジル位が塩素化され
ている。しかしながら、この方法においては高価な相間
移動触媒を使用しており、工業的に有利な方法とは言い
がたい。
環にイソプロピル基が結合した化合物のベンジル位のみ
を選択的に塩素化することにより、中間体となるオレフ
ィン化合物あるいはアルコ-ル体を生成することなしに
直接、芳香族置換塩素化炭化水素を効率よく製造する方
法を提供するものである。
芳香族化合物のベンジル位を直接塩素化する反応試薬と
して次亜塩素酸を用い、反応の選択性及び反応活性を向
上させる目的で溶剤を用いて反応を行うことにより、本
発明をなすに至った。すなわち本発明は、一般式
(1): Ar(CR1R2H)n (1) (式中、Arはn価の芳香環基、R1 、R2 は置換また
は非置換の一価の脂肪族炭化水素基を示し、それらは同
じであっても異なっていてもよい、nは2〜5の整数)
で表される化合物を、次亜塩素酸または実質的に次亜塩
素酸を生成する化合物と反応させる一般式(2): Ar(CR1R2Cl)n (2) (式中、Ar、R1 、R2 、nは前記とおなじ)で表さ
れる芳香族置換塩素化炭化水素化合物を製造する際に、
溶媒として芳香族炭化水素またはハロゲン化炭化水素を
用いことを特徴とする芳香族置換塩素化炭化水素化合物
の製造方法に関する。
炭化水素化合物は特に末端官能性ポリイソブチレンを合
成する際のカチオン重合開始剤として用いるのに適して
いる。
香環基の例としてはp-C6H4-、m-C6H4-、o-C6H
4-、1,3,5-C6H3-基などをあげることができる。
R1 、R2 としてはメチル基、エチル基などの炭化水素
基があげられ、これらは塩素原子のような置換基を有し
ていてもよい。
しては、 1、4−ジイソプロピルベンゼン 1,4-H(CH3)2CC6H4C
(CH3)2H 1,3−ジイソプロピルベンゼン 1,3-H(CH3)2CC6H4C
(CH3)2H 1、3、5−トリイソプロピルベンゼン 1,3,5-((C(CH
3)2H)3C6H3 1、3−ジイソプロピル−5−(tert−ブチル)ベ
ンゼン 1,3-((HC(CH3)2)2-5-(C(CH3)3)C6H3、 などが挙げられる。
合物の例としては、 1,4−ビス(1−クロル−1−メチルエチル)ベンゼ
ン 1,4-Cl(CH3)2CC6H4C(CH3)2Cl 1,3−ビス(1−クロル−1−メチルエチル)ベンゼ
ン 1,3-Cl(CH3)2CC6H4C(CH3)2Cl 1、3、5−トリス(1−クロル−1−メチルエチル)
ベンゼン 1,3,5-((ClC(CH3)2)3C6H3 1、3−ビス(1−クロル−1−メチルエチル)−5−
(tert−ブチル)ベンゼン 1,3-((C(CH3)2Cl)2-5-
(C(CH3)3)C6H3 、 などが挙げられる。
化水素またはハロゲン化炭化水素の例としてはトルエ
ン、ベンゼンやエチルクロライドが挙げられる。本発明
においては基質である芳香族炭化水素化合物を溶剤に溶
解し、これに次亜塩素酸水溶液あるいは実質的に次亜塩
素酸を反応させることが可能な化合物を加えることによ
りベンジル位の塩素化を選択的に行うことが可能であ
る。この際に用いる塩素化剤として予め次亜塩素酸水溶
液を調製し、これを反応に用いるが、次亜塩素酸塩を基
質を含む溶液と予め接触させておき、これに酸を添加し
て、反応系中で次亜塩素酸を発生させることも可能であ
る。
が、次亜塩素酸の安定性等から、低温で反応を行うこと
が好ましく、-5〜15℃で反応を行うことが特に好まし
い。次亜塩素酸の添加方法に関しては一括で添加しても
良く、また、いくつかに分けて添加する事も可能であ
る。用いる有機溶剤の量に関しては特に制限されるもの
では無いが基質に対して0.1〜100倍モルが好ましく、特
に好ましくは1〜10倍モルである。
量に対して当量以上であれば特に制限されるものではな
いが、大過剰の次亜塩素酸を用いた際には副反応が進行
し、目的化合物の純度の低下を招くことも考えられる。
このことから、効率よく高純度で目的物を得るために、
理論量に対して1.0〜5倍モルであることが好ましく、
特に1.1〜3当量が好ましい。
素化合物の中には、脱塩酸により分解する化合物もある
ことから、反応溶媒から目的物を単離した後の化合物の
取り扱いは30℃以下で行うことが好ましい。
る。 実施例1 四ツ口の500 mlセパラブルフラスコにバキュ-ムシ-ルを
備えた撹拌機、反応系温度測定用熱電対を装備する。こ
れにp−ジイソプロピルベンゼン(以下、p-DIPBとい
う)(90 mmol、14.61 g)及びトルエン(37.5 ml)を
加え、氷浴を用いて反応系を0℃に設定する。別の容器
において、p-DIPBの末端あたり0.5当量の次亜塩素酸ナ
トリウム溶液(70.2 g)に純水(78 ml)を加え、更に
これに濃塩酸をpH=5になるまで加えて次亜塩素酸溶液を
調整した。この次亜塩素酸溶液を反応系に加えた。反応
1,2及び3時間後に、それぞれ同量の次亜塩素酸溶液を加
えた(ただし、この場合は純水の添加を行わない)。反
応はト-タルで6時間行った。反応終了後に窒素ガスを供
給して塩素を除去し、更にヘキサン100mlを加える。こ
の混合液を3回水洗し、硫酸マグネシウムによって乾燥
を行い、減圧下、室温で溶媒を留去することによって反
応生成物を得た。生成物中の1、4-ビス(1-クロル-
1-メチルエチル)ベンゼンの収率についてはDMSO(ジ
メチルスルホキシド)を内部標準として1H-NMRで決定し
た(収率82.6%)。
て反応を行った(収率80.5%)。 実施例3 用いる溶媒をエチルクロライド、用いる次亜塩素酸ソ-
ダの量を2倍にした以外は実施例1と同様にして反応を
行った(収率78.1%)。
を2倍にした以外は実施例1と同様にして反応を行った
(収率55.4%)。 実施例5 用いる溶媒をクロルベンゼンにした以外は実施例1と同
様にして反応を行った(収率80.5%)。
て反応を行った(収率20%以下)。比較例2 溶剤を用いない以外は実施例1と同様にして反応を行っ
た(収率47.4%)。
芳香族化合物から、直接カチオン重合開始剤である1、
4-ビス(2-クロル-2-メチルエチル)ベンゼン(p−
DCC)などの芳香族置換塩素化炭化水素を合成するこ
とが出来る。これまではイソプロピル基を有する芳香族
化合物から相当するオレフィン化合物あるいはアルコ-
ルなどの化合物を経て、製造していたことから、本発明
は安価に該化合物を製造する有効な方法であり、製造プ
ロセスもこれまでに比べ、簡易であることから実用的な
該化合物の製造法である。
Claims (3)
- 【請求項1】一般式(1): Ar(CR1R2H)n (1) (式中、Arはn価の芳香環基、R1 、R2 は置換また
は非置換の一価の脂肪族炭化水素基を示し、それらは同
じであっても異なっていてもよい、nは2〜5の整数)
で表される化合物を、次亜塩素酸または実質的に次亜塩
素酸を生成する化合物と反応させる一般式(2): Ar(CR1R2Cl)n (2) (式中、Ar、R1 、R2 、nは前記とおなじ)で表さ
れる芳香族置換塩素化炭化水素化合物を製造する際に、
溶媒として芳香族炭化水素またはハロゲン化炭化水素を
用いことを特徴とする芳香族置換塩素化炭化水素化合物
の製造方法。 - 【請求項2】 カチオン重合開始剤として用いる芳香族
置換塩素化炭化水素化合物を製造する請求項1記載の芳
香族置換塩素化炭化水素化合物の製造方法。 - 【請求項3】 溶媒がトルエン、ベンゼン及びエチルク
ロライドから選ばれる溶媒である請求項1記載の芳香族
置換塩素化炭化水素化合物の製造方法。
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