JPS5834469B2 - クロルベンゼンスルホクロリドの製造方法 - Google Patents

クロルベンゼンスルホクロリドの製造方法

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JPS5834469B2
JPS5834469B2 JP55143425A JP14342580A JPS5834469B2 JP S5834469 B2 JPS5834469 B2 JP S5834469B2 JP 55143425 A JP55143425 A JP 55143425A JP 14342580 A JP14342580 A JP 14342580A JP S5834469 B2 JPS5834469 B2 JP S5834469B2
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sulfuric acid
chlorobenzene
sulfochloride
acid
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宣明 向当
幸一 前田
和身 椿
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Nissan Chemical Corp
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    • 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
    • C07C303/08Preparation 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 by reaction with halogenosulfonic acids

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、クロルベンゼンと、クロルスルホン酸との反
応物を、水または、希硫酸中に加えて過剰のクロルスル
ホン酸を分解して、クロルベンゼンスルホクロリドを製
造する方法に係わるものであり、更に詳しくは、クロル
ベンゼンとクロルスルホン酸との反応物を、水または希
硫酸中に加えて過剰のクロルスルホン酸を分解して、発
生する塩化水素を系外に駆逐し、該分解終了後の硫酸層
の硫酸濃度を60〜90%にし、50℃以上の温度にて
、該硫酸層よりクロルベンゼンスルホクロリド層を液体
状態にて分離することを特徴とするクロルベンゼンスル
ホクロリドの製造方法に関するものである。
クロルベンゼンスルホクロリドは一般に、高分子化合物
のモノマー製造の中間体としてまた医薬、農薬製造の中
間体として供される。
クロルベンゼンスルホクロリドカ、クロルベンゼンと、
クロルスルホン酸との反応によって製造される場合、反
応式は次のように示される。
この反応では目的とするクロルベンゼンスルホクロリド
の生成と同時に、塩化水素ガスおよび硫酸の副生成が起
こり、また、2段目の反応が平衡反応のため、クロルベ
ンゼンスルホクロリドの収率を上げるために、通常過剰
のクロルスルホン酸が用いられる。
それ故に、該反応生成物中には、前記スルホクロリドと
、硫酸のほか、通常未反応のクロルスルホン酸及び少量
のクロルベンゼンスルホン酸をも含んでいる。
このような反応生成物から、スルホクロリドを分離する
には、通常、上記反応生成物を大量の冷水、または氷水
中に投入し、未反応のクロルスルホン酸を塩化水素と硫
酸とに分解し、冷水中に沈殿するスルホクロリドを固体
として分離する方法が採用されている。
シカシナ力ら、前記の方法によってスルホクロリドを分
離しようとすれば、大量の水を使用するため、クロルス
ルホン酸の加水分解により生成する塩酸および、硫酸は
希薄なものとなり、回収塩酸および回収硫酸としての再
利用が困難となる。
したがって大量の廃水を生じることとなり、経済的に非
常に大きな不利を有する。
更に前記方法によって、スルホクロリドを分離しようと
すれば、未反応のクロルスルホン酸の加水分解反応によ
る発熱と、反応生成物中に含まれる硫酸およびクロルス
ルホン酸の加水分解によって生成した硫酸の希釈熱とに
よって、系の温度が急激に上昇し、その熱のために、目
的とするスルホクロリドの分解反応が起こり、収率を低
下させる欠点があるとされている。
シタカッて前記の方法を採用する際には、スルホクロリ
ドの分解反応を抑えるために、終始約30℃以下の低温
下で行なわれるのが一般的であり、除熱に要するエネル
ギーが美大なものとなる。
また、改良製造方法として、芳香族炭化水素とクロルス
ルホン酸との反応物を希硫酸中に加え、35℃以下の温
度で過剰のクロルスルホン酸を分解し、発生する塩化水
素を系外に駆逐し、最終的に、硫酸層の硫酸濃度を70
%以上にした後該硫酸層より、芳香族スルホクロリドを
分離する方法(特開昭50−100035 )や、硫酸
の希釈熱を抑えるため希硫酸のかわりに、20%以上の
塩酸を用いて、35℃以下の温度で、かつ最終的に、硫
酸層の硫酸濃度が70%以上になるような状態で、過剰
のクロルスルホン酸を分解することによって、塩化水素
の脱離を起こさせ、この脱離反応が吸熱反応であること
を利用し、除熱を効率よく行なう方法(特開昭54−5
5548)などが提案されている。
** しかし、ク
ロルベンゼンスルホクロリドの場合、コレラノ方法は、
目的とするクロルベンゼンスルホクロリドの融点が約5
3℃であるため35℃以下の温度では半泥状の固体とな
り、70%以上の高い硫酸濃度では、を過による分離が
非常に困難であり、かつ、分離された固体成分には、大
量の硫酸及び未反応のクロルベンゼンスルホン酸が含ま
れているので、該スルホクロリドの精製に大量の冷水を
必要とするなどの欠屯があり工業的には非常に大きな不
利な点があり採用しがたい方法である。
本発明者は、これらの点に留意し、融点が約53℃で常
温で固体であるクロルベンゼンスルホクロリドを各濃度
の硫酸と接触させた時のクロルベンゼンスルホクロリド
の分解率と、温度の関係について調べてみた。
その結果、硫酸濃度が60〜90%テアった場合、クロ
ルベンゼンスルホクロリドの融点以上の温度にても、ク
ロルベンゼンスルホクロリドが、実質上はとんど分解し
ないという、これまでの常識を打ち破る新規な事実を見
出し、本発明を完成させるに致った。
すなわち、本発明によれば、クロルベンゼンとクロルス
ルホン酸との反応物を該分解終了後の硫酸層の硫酸濃度
が60〜90%になるように計量された水または、希硫
酸中に滴下し、過剰のクロルスルホン酸を分解する。
クロルスルホン酸分解時の温度は特に限定されないが、
分解を効率的に進めるためには、室温から85℃の範囲
が選ばれ、更には、分解時、わずかに沈殿が生成するか
、または完全な液相状態である40〜75℃を選ぶのが
、より好ましい。
この温度範囲では、該スルホクロリドは実質的にほとん
ど分解を起こさない。
−例としてクロルベンゼンスルホクロリドを各種濃度の
硫酸と接触させた時の分解率を表−1に示す。
すなわち予め純度を測定したクロルベンゼンスルホクロ
リド5部を表−1に示した各濃度の硫酸50部中に加え
て65℃において2時間攪拌放置した後クロルベンゼン
スルホクロリドの分解率を測定した。
この結果から接触する硫酸の濃度が、60〜90%であ
れば、65℃においてもクロルベンゼンスルホクロリド
は、実質的に、はとんど分解しないと言える。
このように高温でクロルベンゼンとクロルスルホン酸と
の反応物中の過剰のクロルスルホン酸を分解できるとい
うことは、外部からの冷却操作を簡便にし、しかも、そ
の分解時間を短縮することを可能にする。
過剰のクロルスルホン酸を分解した後は、必要があれば
、空気または窒素を吹きこみ、残存する塩化水素を系外
に1駆逐し、さらに50℃以上の温度で暫時静置した後
、硫酸層とクロルベンゼンスルホクロリド層を液体状態
で容易に分離することが可能である。
このようにして分離されたクロルベンゼンスルホクロリ
ド層は、そのままでも十分にクロルベンゼンスルホクロ
リドとして高純度であり、残存する硫酸量も、クロルベ
ンゼンスルホン酸量も少ない。
そのため、さらに高い純度を必要とする場合には、有機
溶媒に溶解した後少量の水で水洗するだけで、容易に残
存する硫酸及びクロルベンゼンスルホン酸を除去するこ
とが可能である。
すなわち、本発明の方法によれば次のような有用な効果
が得られる。
■ クロルベンゼンスルホクロリドが60〜90%の硫
酸と、該スルホクロリドが液体状態となる温度以上で接
触しても実質上はとんど分解しないため、硫酸層とクロ
ルベンゼンスルホクロリド層を液体状態で容易に分離す
ることが可能である。
■ クロルベンゼンとクロルスルホン酸との反応物中に
含まれる過剰のクロルスルボン酸を加水分解する時、分
解温度を室温以上好ましくは、40〜75℃と高温にで
きるので、温度コントロールなどの外部がらの冷却操作
が簡便とな、す、また分解時間も短かくてすむので、経
済的である。
■ 液体状態で分離されたクロルベンゼンスルホクロリ
ド中の硫酸及びクロルベンゼンスルホン酸の含有量が少
ないため、高純度化を目的とした精製が非常に容易であ
り、後処理を必要とする廃物も少なくなるので、経済的
な効果が太きい。
■ 副生成した硫酸は、60〜90%の高濃度で回収で
きるため、再利用が可能である。
したがって、過剰のクロルスルホン酸を分解することに
よる廃水がまったく出ない。
■ 副生成した塩化水素は、塩化水素が発生する時点で
、有機溶媒などの蒸気圧の低いものが存在しないため高
純度の塩酸として回収でき再利用が可能である。
以下具体的に本発明を説明するために、実施例及び比較
例を示すが本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。
実施例 1 クロルスルホン酸s 24 gr (4,5モル)ヲコ
ルベンに仕込み冷却下これにクロルベンゼン169gr
(1,5モル)を滴下投入し、内温を60℃以下に保
ちながら約30分を要して滴下を終了した後2時間60
℃に保ち、次いで本反応物を水140gr中に40〜6
0 ’Cの温度で20分を要して滴下した。
滴下終了後60〜65℃で20分反応を熟成させ、暫時
反応物に乾燥空気を吹きこみ、残存する塩化水素を系外
に駆逐した後、反応物を保温滴下ロートに移し、65℃
で分液した。
下層は硫酸層であり、濃度73%の硫酸が約424 g
r回収できた。
上層は、クロルベンゼンスルホクロリド層であり、純度
90%のクロルベンゼンスルホクロリド289 grを
得た。
仕込みクロルベンゼンに対する収率は82%であった。
実施例 2 クロルスルホン酸とクロルベンゼンの反応物を60%硫
酸788gr中に滴下したこと以外はすべて実施例1と
同様に行なった。
分液した後、下層より濃度73%の硫酸が約1100g
r回収できた。
上層より純度92%のクロルベンゼンスルホクロリド2
86 grを得た。
仕込みクロルベンゼンに対する収率は83%であった。
実施例 3 クロルスルホン酸とクロルベンゼンの反応物を60%硫
酸284gr中に滴下したこと以外は、すべて実施例1
と同様に行なった。
分液した後、下層より濃度85%の硫酸が約600gr
回収できた。
上層より純度92%のクロルベンゼンスルホクロリド2
79 gr ヲ得t、:。
仕込みクロルベンゼンに対する収率は81%であった。
実施例 4 クロルスルホン酸とクロルベンゼンの反応物を40%硫
酸683gr中に滴下したこと以外はすべて実施例1と
同様に行なった。
分液した後、下層より濃度60%の硫酸が約10100
O回収できた。
上層より純度92%のクロルベンゼンスルホクロリド2
86 grを得た。
仕込みクロルベンゼンに対する収率は83%であった。
実施例 5 硫酸層とクロルベンゼンスルホクロリド層を分液する温
度を75℃にしたこと以外は、すべて実施例2と同様に
行なった。
分液した後、下層より濃度73%の硫酸が約1100g
r回収できた。
上層より純度91%のクロルベンゼンスルホクロリド2
82 grを得た。
仕込みクロルベンゼンに対する収率は81%であった。
実施例 6 硫酸層とクロルベンゼンスルホクロリド層を分液する温
度を50℃にしたこと以外はすべて実施例2と同様に行
なった。
分液した後、下層より濃度73%の硫酸が約1100g
r回収できた。
上層より純度91%のクロルベンゼンスルホクロリド2
89 grを得た。
仕込みクロルベンゼンに対する収率は83%であった。
比較例 1 クロルスルホン酸とクロルベンゼンの反応物を60%硫
酸12 S gr中に滴下したこと以外はすべて実施例
1と同様に行なった。
分液した後下層より濃度95%の硫酸が約450 gr
回収できた。
上層より純度85%のクロルベンゼンスルホクロリド2
53grを得た。
仕込みクロルベンゼンに対する収率は68%であった。
純度、収率ともに、実施例と比較するとかなり低いこと
がわかる。
比較例 2 クロルスルホン酸とクロルベンゼンの反応物を40%硫
酸1628gr中に滴下したこと以外はすべて実施例1
と同様に行なった。
分液した後、下層より濃度50%の硫酸が約1960
gr回収できた。
上層より純度90%のクロルベンゼンスルホクロリド2
67 grを得り。
仕込みクロルベンゼンに対する収率は76%であり、実
施例と比較してかなり低いことがわかる。
比較例 3 クロルスルホン酸とクロルベンゼンの反応物ヲ実施例1
と同様の方法で調製した後、該反応物を60%硫酸78
8gr中に内温を25℃以下に保ちながら滴下した。
系は滴下開始直後からスラリー状態となり、最終的には
、攪拌及び除熱が非常に困難となるほど濃厚なスラリー
となった。
したがって全量を滴下するのに2時間必要であった。
滴下終了後暫時反応物に、乾燥空気を吹きこみ、残存す
る塩化水素を系外に駆逐した後反応物を25℃で沢過し
、硫酸を十分にしぼり切り、濃度73%の硫酸を約10
103O回収した。
戸別されたものは純度72%のクロルベンゼンスルホク
ロリドであり、収量は360grであった。
仕込みクロルベンゼンに対する収率は82%であった。
実施例と比較して純度がかなり低いことがわかる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 クロルベンゼントクロルスルホン酸トの反応物を、
    水または、希硫酸中に加えて過剰のクロルスルホン酸を
    分解して、発生する塩化水素を系外に駆逐し、該分解終
    了後の硫酸層の硫酸濃度を **60〜90%にし、5
    0℃以上の温度にて該硫酸層より、クロルベンゼンスル
    ホクロリド層を液体状態にて分離することを特徴とする
    、クロルベンゼンスルホクロリドの製造方法。
JP55143425A 1980-10-14 1980-10-14 クロルベンゼンスルホクロリドの製造方法 Expired JPS5834469B2 (ja)

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GB8130118A GB2087386B (en) 1980-10-14 1981-10-06 Process for producing chlorobenzene sulfochloride
BE0/206234A BE890719A (fr) 1980-10-14 1981-10-13 Procede de production de sulfochlorure de chlorobenzene et produit ainsi obtenu
FR8119353A FR2491923A1 (fr) 1980-10-14 1981-10-14 Procede pour produire du sulfochlorure de chlorobenzene
DE19813140854 DE3140854A1 (de) 1980-10-14 1981-10-14 Verfahren zur herstellung von chlorbenzolsulfochlorid
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JPS5767552A JPS5767552A (en) 1982-04-24
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