JPS58174356A - チオエ−テル類またはチオ−ルカルボン酸誘導体の工業的酸化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、工業的規模での実施における緒欠陥乃至トラ
ブルを有利に回避し、且つ顕著に改善された高純度及び
高収率で、操作上及び製造コスト上も有利且つ安全性良
く、チオエーテル類、またはチオールカルボン酸誘導体
からスルホキシド型化合物を、工業的に有利に製造でき
る改善方法に関する。

更に詳しくは、本発明は、下記式（２）、田し式中、Ｒ
ＩおよびＲ２は同一でも異なってもよく、夫々、ノ・ロ
ゲン原子、アルコキシ基、リン酸基、または置換されて
いてもよいフェニル基で置換していてもよいアルキル基
、アルケニル基またはアルキニル基、ノ・ロゲン原子、
ニトロ基、アルキル基、アルコキシ基、７アノ基、アル
ケニル基、アルキニル基、アリールオキシ基、アルキル
カルボニル基またはアルコキシカルボニル基で買換して
いてもよい了り−ル基、 渣たは式： 式中　Ｒ１またはＲ′は同一でも異なってもよく、夫々
水素原子、アルキル基、アル ケニル基、アルキニル基、またはフェ ニル基、またはＲ３とＲ４は互いに結合して、場合によ
つ、ては他のへテロ原子を含む炭素原子数３〜６の環を
形成し ていてもよい ｎはＯまたは１、 但し、ｎが００場合には、Ｒ’とＲ２は互いに結合して
炭素原子数４〜６の印を形成していてもよい、 で表わされるチオエーテル類またはチオールカルボン酸
誘導体に過酸化水素を反応させて、下記式（１） 但し式中、Ｒ’、Ｒ”およびｎは前記したと同義である
、 で表わされるスルホキシドに酸化する方法において、該
反応を、硫酸酸性条件下、有機カルボン酸の存在下に、
非極性溶媒中で行なうことをｌＦ＃黴とする方法に関す
る。従来チオエーテル類のスルホキシド型への酸化方法
として酸化剤として硝酸、クロム酸、過マンガン酸、パ
ーオキシ安息香酸等が一般に用いられることは知られて
いる。しかしながら、例えば硝酸を酸化剤として用いた
場合、一方にフェニル基を有するチオエーテル化合−の
場合にはフェニル環上に副反応のニトロ化が所望の酸化
反応と並行しておこることがあり、また同様にクロム酸
、過マンガン酸を用いた場合には、更に酸化が進行［７
、スルホン型に酸化され、選択的にスルホキシド型の目
的物を得ることは困難と・ｌｌ’ｌｌ’１ なる。またパーオキシ安息香酸は高価で、且つ他の上記
酸化剤同様それらを用いた反応には、危険性および水質
汚濁等の問題が内在し、工業的規模での実施に際しては
それら遣々の欠陥乃至トラブルのため高純度の目的物を
高収率で且つ工業的実施に適した操作で有利に勲造する
ことは困難であった。

また他の酸化方法として、特公昭３５−７７８号には、
酢酸溶媒中での過酸化水素による反応例が示されている
。しかしながら、この反応手法によれば、その工業的規
模での実施には、反応生成物系からの目的物の分離に際
して、多くのトラブルがあることがわかった。

この反応手法が工業的規模で実施するには、例えば、上
記提案に於て行っている実験室的スケールでは、数回、
有機溶媒及び水と共に振とうして目的物を抽出する操作
は、反応生成物系を多量の：：１： 水中に投入して酢酸溶媒／多量の水の混合系を形成し、
更に、該系から目的物を分離採取するために有機溶媒抽
出する必要がある。目的物を分離採取するだめの処理駄
が膨大となるトラブルに加えて、多量の酢酸含有排水の
排水処理が要求される欠陥を伴う。史に酢酸含有水浴液
から酢酸を回収する操作は、工業的に極めて不利且つ因
、１である一ヒに、多量の酢酸含有排水の処理に膨大な
処理施設が必要となるトラブルが回避できないなどの工
業的規模での実施に不向きな多くの技術課題を生ずる。

一方、このような技術課題を回避するために、酢酸溶媒
中、過酸化水素及び反応生成物からなる〜応生成物系を
、上記提案では実験室的スケールで行っているように、
直接蒸留手段に賦して酢酸溶媒を留去する手法は、操作
上、安全操作の確保が困雉で爆発の危険を伴うため、工
業的規模での実施には採用し難い。

史に、該特公昭３５−７７８号には、硫酸酸性φ件Ｆ１
　メタノール溶媒中での過酸化水素による反応νりも示
されている。しかしながら、この反応手法にもまた、そ
の工業的規模での実施には、反応生成物系からの目的物
の分離に際して多くのトラブルがあり、その上、反応操
作上にもトラブルのあることがわかった。

この反応手法を工業的規模で実施するには、メカツール
含有排水の排水処理のために、前述したと同様なトラブ
ルを伴うのに加えて、メタノールの回収再使用に煩雑且
つ不利益な回収操作が必要となり、史に高価な蒸留装置
が要求されるなどの欠陥を伴う。ψに、この提案に於て
は、この反応手法による反応温度は４０〜５０℃である
旨記載されているが、本発明者等の追試によれば、反応
の進行が遅く、工業的規模で反応を完全に進行させるに
は、可成り長時１…の反応時間、４０〜５０℃、屡々、
６０℃程度に加熱反応させる必要があり、異常故旧を伴
う危険性があり、この反応手法もまた、工業的規模での
実施には不向きであることがわかった。

本発明者等は、チオエーテル類またはチオールカルボン
酸誘導体を、それら原料化合物の特性によって酸化剤を
使い分ける必要もなく簡便で且つ選択的に酸化して、そ
れらのスルホキシド型化合物へ工業的規模で製造するの
に適した工業的製法を開発すべく研究を行ってきた。

その結果、上述したように、従来法においては、極性の
高いメタノール溶媒中、少量の硫酸酸性条件下、過酸化
水素で、或は極性の高い酢酸溶媒中、過酸化水素で反応
も行ない、生成する有機過酸の酸化力によね、４曲鴫参
北反応が行われてきたが、この反応を、少量の硫酸酸性
条件下、非溶媒量たとえば原料エステルに対して当量以
下の如き顕著に低減された量の有機カルボン酸の存在下
に、非本性溶媒中で行うことによって、前述の如き従来
法における諸欠陥乃至トラブルが有利に回避で舞、顕著
に改善された高純度及び高収率で、操作及びコスト上も
有利に且つ安全性及び品質再現性良く、顕著に低減され
た有機カルボン酸使用量、低い反応温喀及び短縮された
反応時間、曖尋李れ六律溢処樽坩承の諸改善を伴って、
工業的規模でのスルホキシド型化合物の製法が提供でき
ることを発見した。

従って、本発明の目的は、チオエーテル類またはチオー
ルカルボン酸誘導体からそれらのスルホキシド型化合物
への選択的酸化反応を工業的に有利に製造できる改善方
法を提供するにある。

本発明の方法による反応過程は、下記式のように示すこ
とができる。

（上記Ｒ１、Ｒ１およびｎは前記したと同義である。） 上記において、Ｒ′およびＲ１の具体例としては、Ｃ０
〜Ｃ１好ましくはＣｔ−Ｃａのアルキル基、たとえば、
メチル、エチル、ｎ−（または１ｓｏ−）プロピル、ｎ
−（ｉｓｏ−１ｓｅｃ−１またはｔｅｒｔ−）ブチル、
ｎ−（または１ｓｏ−）アミル、ｎ−ヘキシル等のアル
キル基；上記例示の如きＣ３〜Ｃ１好ましくはＣ３〜Ｃ
６のアルキル基を有するハロアルキル基、具体的にはク
ロル、ブロム、フルオルまたはヨード置換アルキル基；
Ｃ８〜Ｃい好ましくはＣ１〜Ｃ６のアルコキシ基を有す
る上記例示の如きＣ，％Ｃ，好ましくはＣ８〜Ｃ，のア
ルキル基、具体的にはメトキシ、エトキシ、ｎ−（ｔ７
’ｊＨｉ　ｓ　ｏ−）プロポキシ、ｎ−（ｉｓｏ−１Ｓ
ＰＣ−１またはｔｅｒｔ−）ブトキシ、ｎ−（または１
ｓｏ−）アミルオキシ、ｎ−へキシルオキシ置換アルキ
ル基；Ｏ，Ｏ−ジアルキル−または０ＩＳ−ジアルキル
−リン酸（またはチオールリン酸）−８−（またＵ−Ｏ
−＞アルキル基（ここでアルキルは上記例示の如きＣ８
〜Ｃ８好ましくはＣ１〜Ｃ６のアルキル基をいう）；１
〜５個のシアノ基、ニトロ基、上記の様な・・ロゲ／原
子、アルキル基、アルコキシおよびフェニルオキシ基で
置換してもよいフェニルｆｉＦ換アルキル基；Ｃ１〜Ｃ
６好オしくハＣ２〜Ｃ４のアルケニル基、たとえば、ビ
ニル、アリル、メタリル等のアルケニル基；Ｃ２〜Ｃ６
好ましくはＣ７〜Ｃ４のアルキニル声・、たとえば、エ
チニル、プロピニルまたはブチニル等のアルキニル基；
】〜５個の置換基を有していてもよいＣ８およびＣ４゜
のアリール基、たとえば、Ｃ１〜Ｃ８のアルキル基、上
記ハロアルキル基について例示したようなハロゲン原子
、Ｃ＋”Ｃｍのアルコキシ基、シアノ基及びニトロ基、
Ｃ１〜Ｃ６のアルケニル基、Ｃ７〜Ｃ６のアルキニル基
、＊換基を有してもよいフェニルオキシ基、ＣＩ〜ｃ８
のアルキルカルボニルＬ　ｃ、〜Ｃ８のアルコキシカル
ボニル基より成る群からえらばれた置換基を有していて
もよいフェニル基もしくはナフチル基；アミノ基たとえ
ば、Ｎ−アルキルアミノ、Ｎ、Ｎ−ジアルキルアミノ、
Ｎ−アルケニルアミノ、Ｎ、Ｎ−ジアルケニルアミノ、
Ｎ−アルキニルアミノ、Ｎ、Ｎ−ジアルケニルアミノ、
Ｎ−フェニルアミノ、Ｎ−−ｒルキルーＮ−フェニルア
ミノ基、また、ＲｓトＲ４が互いに結合して炭素原子数
４〜７の環を形成する場合たとえば、１−ピロリジノ、
ピペリジノ、ヘキサメチレンイミノ、″またはヘプタメ
チレンイミノ、モルホリノ基：ψにｎが０の場合で、Ｒ
’：：１１・ とＲ１がケいに結合して炭１！原子数４〜６の環を形成
する場合、たとえば、テトラヒドロチオフェンまたはテ
トラヒドロチオピランを例示するととこの様な原料式（
２）化合物・の例としては、一般に化学の分野で耳う広
い意味の、ジアルキルチオエーテル類、アルキルアリー
ルチオエーテル類、ジアリールチオエーテル類、チオー
ルカルボン酸オよびそのエステル類、チオールカーバメ
イト類およびイオウ１原子の複素環化合物を挙げること
ができる。これらを原料とした場合に本発明の方法を適
用させることばより、他の酸化剤を用いた方法および類
似の方法に比して選択的酸化反応としての本工業的方法
は卓越したものである。

本発明の方法によれば、上記例示の如き式（２）化合物
に過酸化水素を反応させて、Ｊ：配例示の如き式（１）
化合物を製造するに際し、藤反応を、硫酸酸１ 性条件下、有機カルボン酸の存在下に、非極性溶媒中で
行う。

、反応は、水と実質的に非混７Ｃ性乃全不溶性の非極性
溶媒中、好ましくは、炭化水素溶媒、ハロゲン化炭化水
＃溶媒、エーテル類溶媒及びケトン類溶媒より成る群か
らえらばれた非極性肩磯＃媒の少なくとも一欅中で行わ
れる。このような非極性有機溶媒の例としては、脂肪族
、虐脂肪族および芳香族炭化水素類（場合によっては塩
素化されてもよい）例えば、ヘキサン、シクロヘキサン
、石油ｘ　−ｆル、リフロイン、ベンゼン、トルエン、
キシレン、メチレンクロライド、クロロホルム、四暉化
炭素、エチレンクロライドおよびトリークロルエチレン
、クロルベンゼン；エーテル類例工ば、ジエチルエーテ
ル、メチルエチルエーテル、シー１ｓｏ−７’ロピルエ
ーテル、ジブチルエーテル二ケトン類例えばメチル−１
ｓｏ−ブチルケトンなどを例示することができる。これ
らは単独でも襟数棟併用してでも利用することができる
。

ψに、〜応は、上記例示の如き非極性溶媒中、＠酸＠７
性染往下、有機カルボン場の存在下で行われる。

利用する有機カルボン酸の好ましい列としては、ギ酸、
酢酸、プロピオン酸、それらのハロゲン置換体及びクロ
ル安、−香醪よりなる群からえらばれた有機カルボン酸
を例示することができる。核ハロゲンｉｒ　ｑ４体の具
体例としては、モノクロル酢酸、ジクロル酢酸、トリク
ロル酢酸などが例示でき、父、該クロル安息＃醐として
はｍ−クロル安息香酸をｆｌＪ承することがでへる。

本発明方法によれば、式（２）化合物と過酸化水素との
反応が、５Ｎ、１酸性条件下、上記例示の如傘有〜カル
ボン酸の存在下に　＊−、ｑ記例示の如き非極性溶媒中
で行わ扛るが、咳有機カルボン酸の使用量は式（２）化
合物！に対して等モル部以下の少搦でよい。

例えば、式（２）化合飢γ１１モルに対して有機カルボ
ン酸０．０５〜１倍モル、より好着しくけ約０．１〜約
０．８ｆにモル種度の１史舛１量が挙げられる。又、恢
酸の使用は歩積でよく、例えば、式（２）化合物１モル
ｖＣマ・１してケ酸約００１〜約０．６モル、より好箇
しくは約００４〜約０５モルの如きｆＩ＋ｌ　拳を例示
することができる。

ル応Ｖｉ室濡で円滑に連灯し、例えば、約Ｑｒ〜ゼノ２
５℃、より好ましくは約Ｏ［〜約２０℃の如１１ｇ″を
例示することができる。Ｊｖ応時闇は適宜に選択でき、
例え汀、約２〜ｆＪ　４時間の７口き反応時１１１を例
示することができる。

本発明方法によれば、反応終了佐、例えば、以下のよう
にして、故旧生成物系から高純営の式（１）化合物ケ谷
８に分離採取することができる。

反応Ｖこは非極性有機溶媒を用いているので、反応生成
物系は目的物を含む有機ｊ＠と水層に分離している。水
１＠を除き残った有機ｌｉ＃をアルカリ処理シフ、水洗
彼＃＃會留去することによ妙目的物が得られるが、要す
れば、再結捷たは＃留により史に−Ｃ０１）噴呼た式（
２）化合物に有 機リンを含む場合には’Ｉ’ｏｔａｌ−Ｐｆｌｉ＃が共
に極めて低暗である故に簡単な操作、号１１えはシア塩
素酸処理により排出できる。

次に曾成例反７メ窪考例を示し本発明全具体的に説明−
ｒる。

合成？１１１（本発明の方法） １ ｎ　　Ｃ４Ｈ＠　　Ｓ　　！（ｇＣ４−ｎジノルマルブ
チルチオエーテル１．４６に９（１０ｍｎ　ｌ　ｅ　）
　ｆＹ：トルエン１．５ノに溶さし、これにギ酸０．４
／、および５０に輛を輯０．４１を加えた。内容物を氷
冷（１，指押下、室温目下に保ちながら３５％Ｈ２Ｏ２
１，０７ｋｇ（１，１ｍｏ　１ｅ）ｉ　Ｎ’ａ下した。

滴下終了後４時間￥温にて攪拌し、反応に終結させた。

反応混合物ｔり水・−を分離した後、有＠１−を２０％
ＮａＯＨ水浴液Ｖこより中和し、　 °−−水崎金分離した。ｔｓ磯層 を水洗波、トルエンを減圧蒸留で除きｈ的物であるジノ
ルマルブチルスルホキシド１．４６　Ｋ４Ｆ（数本９０
イ）を得た。ｍ、ｐ、３１〜３２℃、こび）ものはガス
クロマトグラフィー及び液体クロマトグラフィー分析の
結果、純度９６５π、純収案８６９にで々・つた。同副
俤物のジノルマルブチルスルホンＶ、１１　螢以）であ
った。

合ｉＶ汐１］２ ４−クロルベンジルＮ＋Ｎ−ジエチルチオールカーバメ
イト２．５７５Ｋｆ（１０ｗ＋ｏｌｅ）を用い合成１＜
Ｉｌｌ　１と同様の掃作で反応をおこない目的物を２．
６に？（収率９５％）得た。ｎ２゜。１．５６２９、純
度９５奮、純収率！＋　０．２５％。

比較台成例１ ４−クロルベンジルＮ、Ｎ−ジエチルチオールカーバメ
イト２５７．５　ｆ　（１ｍｎ１ｅ）ｌ、クロロホルム
４１中Ｖｃ　ｎ−クロロノく−オキシ安、ｌＬ香！２４
６ｒ（１，２ｎ・ｏｌｅ）を含不させ水浴中：３℃に冷
却した中に、急速に添加する。この時反応混合液は１５
℃に上昇した。その状態を２時ＩＶｌ続け濾過シ２２、
Ｐｉからクロロホルムを留去して、目的物１を２４１？
（収率８８％）得た。純１）０に、純収率７９２％。

Ｌ、Ｊ−ド同様に行った結果を第１表に４己載した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記式（２）、 但し式中、Ｒ’およびＲ２は同一でも異なってもよく、
   夫々、ハロゲン原子、アルコキシ基、リン酸基、または
   置換されていてもよいフェニル基で置換していてもよい
   アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基、ハロゲ
   ン原子、ニトロ基、アルキル基、アルコキシ基、シアノ
   基、アルケニル基、アルキニル基、アリールオキシ基、
   アルキルカルボニル基ｔたはアルコキシカルボニル基で
   ｆ橡していてもよいアリール基、 または式： 式中、ＲｓまたはＲ４は同一でも異なってもよく、夫々
   水素原子、アルキル基、ア ルケニル基、アルキニル基、またはフ ェニル基、またはＲ１とＲ４は互いに結合して、場合に
   よっては他のへテロ原 子を含む炭素原子数３〜６の環を形成 していてもよい、 ｎＦｉＯまたは１、 但し、ｎが０の場合には、Ｒ１とＲ２は互いに結合して
   炭素原子数４〜６の環を形成していてもよい、 で表わされるチオエーテル類またはチオールカルボン酸
   誘導体に過酸化水素を反応させて、下記式（］）、 但し式中、Ｒ’　、Ｒ”　およ、びｎは前記し九と同義
   である、 で表わされるスルホキシドに酸化する方法において、該
   反応を、硫酸酸性条件下、有機カルボン酸の存在下に、
   非極性溶媒中で行なうことを特徴とする方法。 ２、該有機カルボン酸が、ギ酸、酢酸、プロピオン酸及
   びそれらのハロゲン置換体よりなる群□ からえらばれた有機カルボン酸である特許請求の範囲第
   １１目記載の方法。 ３、該有機カルボン酸が、該アルキルメルカプ）ｆｔ換
   フェニル燐酸エステルに対して約０．１〜約０．８倍モ
   ルの使用量であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ゛４．該非極性溶媒が、炭化水素溶媒、ハロゲン化炭化
   水素溶媒、エーテル類溶媒及びケトン類溶媒より成る群
   からえらばれた非極性有機溶媒の少なくとも一種である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。