JPS60258156A - アシルオキシベンゾールスルホン酸、そのアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の製法 - Google Patents

アシルオキシベンゾールスルホン酸、そのアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の製法

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JPS60258156A
JPS60258156A JP60110603A JP11060385A JPS60258156A JP S60258156 A JPS60258156 A JP S60258156A JP 60110603 A JP60110603 A JP 60110603A JP 11060385 A JP11060385 A JP 11060385A JP S60258156 A JPS60258156 A JP S60258156A
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metal salt
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ウオルフーデイーター・バルツアー
ハンス―ハインリツヒ・ベクトルスハイマー
カール‐ハインツ・ベイヤー
ロルフ・フイケンチヤー
ヨハネス・ペルナー
ルーデイー・ウイツダー
ヘルムート・ウオルフ
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BASF SE
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C309/00Sulfonic acids; Halides, esters, or anhydrides thereof

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  • Organic Chemistry (AREA)
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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、場合によりスルホン化剤であるso。
又はクロルスルホン酸のための少量の錯化合物形成体の
存在下に、フェニルエステルをスルホン化し、次いでア
シル化し、そして所望により中和してアルカリ金属塩又
はアルカリ土類金属塩にし、そして所望により乾燥前に
それを酸化的に漂白することによる、アシルオキシペン
ゾールスルホン酸、そのアルカリ金属塩及びアルカリ土
類金属塩の製法に関する。
アシルオキシペンゾールスルホン酸が活性化エステルと
して、アミン、メルカプタン、過酸化水素及び活性一本
素原子を有する他の化合物のためのアシル化剤であるこ
とは、すでに知られている。水溶性のアシル化剤、例え
ばアシルオキシペンゾールスルホン酸の塩、例えば既知
のベンゾイル−又はアセチル−p−オキシペンゾールス
ルホン酸塩は、例えば欧州特許出願28462号、英国
特許864798号、米国特許4412934号又は西
ドイツ特許出願公告2602510号の各明細書に記載
されているように、例えば固形物質又は水に不溶の重合
体化合物のアシル化あるいは冷時漂白活性化剤としての
洗剤に使用する場合のような多くの用途において、好ま
しく用いられることが知られている。
さらに例えば米国特許3503888号明細書には、ア
シルオキシペンゾールスルホン酸塩を化粧石鹸に利用す
ることが示されている。同明細書には、フェノールをS
03によりスルホン化して得られたフェノールスルホン
酸を、脂肪酸塩化物によりエステル化する、アシルオキ
シペンゾールスルホン酸の製法が記載されている。 ゛
アシルオキシペンゾールスルホン酸の製造ノためには、
それが加水分解に過敏であるため水を排除して操作する
ことが重要である。この理由から、普通のスルホン化剤
としての硫酸は使用できない。S03又はクロルスルホ
ン酸によるスルホン化も普通は最適に進行しない。この
方法は普通は〇−及びp−異性体からの混合物を生成し
て反応が進み、そして希望しない一連の副生物例えばス
ルホン類及びその後続生成物が生じ、そのほかエステル
分解も起こる。この副生物は良好な流動性塩に関する後
の仕上げ処理を妨げるおそれがある。なぜならばそれが
容易に焼き付きの原因になるからである。
論文、インターサイエンス・パブリツシャーズ、ジョン
・ウィリー・アンドΦサンズ、ニューヨーク1965年
発行のギルバートの「スルホネイション・アンド・リレ
イテイツド・リアクションズ」の第1章には、S03及
びクロルスルホン酸が、種々の有機化合物例えばアミン
、ピリジン、エーテル、アミド等と錯化合物(多くは1
:1−付加物)を生成すること、ならびにこれらの錯化
合物がS03又はクロルスルホン酸自体よりも緩和なス
ルホン化試薬であることが示されて(′る。この錯化合
物形成によって、スルホン化試薬の反応性は影響を受け
る。この錯化合物によるスルホン化は、通常は錯化合物
形成体の不在よりも高い温度で進行し、そしてしばしば
不活性溶剤又は過剰の錯化合物形成体の存在下で行われ
る。前記の文献を通読すると、この種の錯化合物の反応
性は、スルホン化される基質に関して、直ちに予測し得
ないことが知られる。
本発明の課題は、希望のスルホン酸を高純度でかつ好収
率で入手できる、アシルオキシペンゾールスルホン酸な
らびにそのアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の、
工業的規模で容易に実施しうる製造方法を提供すること
であった。
本発明者らは意外にも、1:1錯化合物に相当するより
も本質的に少い量の錯化合物形成体の存在下に低温度で
フェノールのスルホン化ヲ有利に行いうろことを見出し
た。
本発明は、次式 (式中Rは後記の意味を有する)のフェニルエステルを
、所望によりS03又はクロルスルホン酸のための錯化
合物形成体をS03又はクロルスルホン酸に対し0.2
〜30モル%好ましくは1〜20モル%存在させてS0
3又はクロルスルホン酸を用いてスルホン化を20〜8
0°C好ましくは25〜55℃の温度で行い、得られた
反応混合物を式C1−C0R(Rは後記の意味を有する
)の酸塩化物を用いてアシル化し、25〜55℃好まし
くは65〜45℃で反応させ、次いで得られたアシルオ
キシペンゾールスルホン酸ヲ所望により中和してアルカ
リ金属塩又はアルカリ土類金属塩となし、そしてその水
溶液を所望により乾燥前に酸化的に漂白することを特徴
とする、フェニルエステルなスルホン化することによる
、次式 (式中Rは5〜11個の炭素原子を有する直鎖ルオキシ
ベンゾールスルホン酸又はそのアルカリ金属塩又はアル
カリ土類金属塩の製法である。
式■の出発化合物の製造は、好ましくはフェノールを、
式C1−CORのカルボン酸クロリドあるいは式RCO
−0−COR(Rは式■の場合の意味を有する)と、4
−0〜60℃の温度で常法により直接に反応させること
により行われる。
このエステル化は、フェノールを、好ましくは式R−C
OOH(Rは式Iの場合の意味を有する)を好ましくは
5〜10モル%の過剰量を用いて、生成した水を系外排
出するための牽引剤としての芳香族炭化水素例えばキジ
ロール又はドルオールの存在下に、かつ共酸性エステル
化触媒、例えばp−)ルオールスルホン酸、硫酸、亜燐
酸、次亜燐酸又はこれら酸の混合物の存在下に、共沸エ
ステル化し、続いて蒸留することによっても行われる。
本発明による式■のフェニルエステルのスルホン化は、
SO2又はクロルスルホン酸を溶剤なしで直接に、前記
温度で用いて行われる。
特に有利な実施態様においては、スルホン化は、少量の
SO2又はクロルスルホン酸のための錯化合物形成作用
を有する物質、例えばギルバートの前記論文に示される
ものを添加して行うことができる。
この添加物の存在は、スルホン化を比較的低温度では全
くわずかしか反応しない。そのほかなるべく純粋な目的
物を得ようとするときは、大量の錯化合物形成体例えば
アミンを使用するのでそのため余分の精製費用が必要と
なる。
錯化合物形成作用をする化合物の個々の例は次のもので
ある。ジオキサン、末端基が1〜18個の炭素原子を有
するアルキル基により封鎖されているポリアルキレンオ
キシド例えばジエチレン−及びジプロピレングリコール
、ホルムアミド、アミド窒素原子において1〜4個の炭
素原子を有する1個又は2個のアルキル基により置換さ
れている71〜10個の炭素原子を有する脂肪族のカル
ボン酸アミド、例えばジメチルホルムアミド、ジエチル
−又はジブチルホルムアミド、安息香酸アミド、場合に
より窒素原子において1〜4個の炭素原子を有するアル
キル基により置換された5〜7員の環状アミド、例えば
N−メチルピロリドン−2、N−メチルピペリドン−2
、ε−カグロラクタム、トリアジン誘導体例えばメラミ
ン、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、アルキル基
中に1〜6個の炭素原子を有するトリアルキルアミン、
N、N −C1〜c4−ジアルキル−シクロヘキシルア
ミン、ピリジン、トリフェニルホスフィン、アミドスル
ホン酸、イミダゾール又は三弗化硼素。場合によりこれ
ら錯化合物形成体の混合物も使用できる。
これらの化合物のうちでは、アルキル基中に1.4−ジ
オキサンが優れている。
本発明方法において錯化合物形成作用をする化合物は、
溶融フェノールに添加することが好ましい。
Hのための5〜11個の炭素原子を有するアルキル基と
しては、例えばペンチル基、ヘプチル基、2−エチルペ
ンチル基、オクチル基、分岐状オクチル基又はウンデシ
ル基が用いられる。
Rのための基のうちでは、特にn〜ヘプチル基n−オク
チル基及び3,5.5− )リメチルペンチル基が優れ
ている。
製造に際しては純粋な酸塩化物の代わりに、好ましくは
定義による酸塩化物C1−CORを通常95%以上含有
する、工業的に得られる混合物が用いられる。その場合
3,5.5 = トIJメチルベキサン酸の塩化物は、
工業上の慣用語でしばしばイソノナン酸クロリドと呼ば
れる。
さらに式Iにおいて基−0−CORは生成する反応混合
物によって、p−位にあること(一部の〇−化合物を含
有する)が好ましい。
S03又ハク、ロルスルホン酸トのフェニルエステル/
の反応に際しては、例えばスルホンの生成及びジスルホ
ン化そして更に他の副生物の生成を避けるため、好まし
くはモル比を約1:1にする。正確なモル量からスルホ
ン化剤が5モル%まで過剰であることは好ましい。
クロルスルホン酸を用いた場合に生ずる塩化水素は、困
難なしに例えば10〜40ミリバールの減圧下での排気
により、実際上完全に除去できる。
ここに記載のスルホン化は、後続するエステル化も含め
て、非連続的又は連続的に実施することができる。連続
的実施態様では、例えば管状反応器又は攪拌式反応器カ
スケードに、反応成分を一緒に供給して操作する。
得られる粗製のアシルオキシペンゾールスルホン酸には
、スルホン化において副反応として起こるエステル分解
によって生ずる遊離フェノール性水酸基を有する生成、
物が、普通は検出されない。その量は電位差計により測
定され、式C1−C0R(Rは式■の場合の意味を有す
る)のカルボン酸クロリドの当量により再びエステル化
される。この反応は40〜50℃で2〜6時間かけて行
われる。
実際上の理由から、ならびに活性化フェノールエステル
として加水分解に対し敏感である、得られたアシルオキ
シペンゾールスルホン酸の易分解性のために、得られた
液状のアシルオキシペンゾールスルホン酸を、そのアル
カリ金属塩又はアルカリ土類金属塩に変えることが有利
である。それについては特にナトリウム塩が優れている
好ましくかつ特に有利な中和に際しては、液状ノアシル
オキシペンゾールスルホン酸ヲ、水中の水酸化物、炭酸
塩又は重炭酸塩の形のアルカリ金属又はアルカリ土類金
属の水溶液と、0〜60°C好ましくは10〜50℃で
よく混和しながら、2.5〜ZO好ましくは6.θ〜5
.5のpH範囲が守られるようにして混合し、そして所
望により得られた塩を自体普通の手段により水溶液から
固体の形で単離する。
認めうるほどの加水分解なしにアシルオキシペンゾール
スルホン酸を中和できる、この%殊な中和方法は、西ド
イツ特許出願P3337921号明細書に記載されてい
る。詳細には、液状のアシルオキシペンゾールスルホン
酸と、水酸化物、炭酸塩又は重炭酸塩の形のアルカリ金
属又はアルカリ土類金属の5〜50重量%水溶液を、同
時に水中に0〜60℃好ましくは10〜40℃で攪拌し
ながら、2.5〜ZO好ましくは6.0〜5.5のpH
範囲が守られるようにして流入する。
この中和は非連続的又は連続的に実施してよい。連続操
作では成分の水、アシルオキシペンゾールスルホン酸及
びアルカリを、静力学的又は動力学的な混合器に一緒に
供給する。
この中和方法によれば、アシルオキシベンソールスルホ
ン酸塩の安定な水溶液を20〜60重量%の濃度で製造
できる。この溶液から純粋な塩を自体普通の手段により
例えば蒸発濃縮、ロール乾燥、噴霧乾燥、凍結乾燥又は
流動層乾燥により単離することができる。 1゜特に優
れた実施態様においては、この特殊な中和を、アシルオ
キシペンゾールスルホン酸二対し1〜2重量%の水溶性
の燐酸塩、亜燐酸塩、酒石酸塩又は重金属用の錯化合物
形成体又はアクリル酸及び/又はマレイン酸からの重合
体を存在させて行われる。この場合普通は、水溶性のナ
トリウム塩が用いられる。
この水溶液は、この物質の存在下に中和を実施すると、
本質的に着色が少なく、そして次の加工李*に際しても
変色する傾向が少ない。例えば個々には次のものがあげ
られる。燐酸二水素ナトリウム、酒石酸二ナトリウム、
酒石酸水素ナトリウム、亜燐酸ナトリウム、次亜燐酸、
ニトリロトリ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢酸、ジエ
チレントリアミンペンタ酢酸、ヒドロキシエチルエチレ
ンジアミントリ酢酸、ニトリロトリメチレンホスホン酸
又はアクリル酸及び1200に値を、そしてアクリル酸
−マレイン酸共重合物は60〜1000に/値を有する
(各数値は完全に中和されたNa塩として、1重量%水
溶液中25℃で測定)。
本発明方法によるフェニルエステルのスルホン化に際し
ては、後に(特にクロルスルホン酸を使用する場合に)
縮合して有色化合物となり、そして噴霧乾燥生成物を着
色する原因となる副生物が生成することに留意すべきで
ある。この不純物は、過硼酸ナトリウム、過酸化水素又
は過酸化ジ硫酸す) IJウムを、中和溶液に水溶液の
固形物含量に対し0.05〜2重量%の量で添加し、そ
して溶液を40〜80℃好ましくは45〜55℃に5〜
15時間好ましくは8〜11時間加熱することにより、
酸化的に澄明化できる。次いで乾燥する。
例 これらの例は特に指示のない限りRとして5.5.5−
) !Iメチルペンチル基を用いて実施される。他のア
シル基も同様に挙動する。反応混合物中のアシルオキシ
ペンゾールスルホン酸ノ含量は、好ましくは苛性ソーダ
水溶液による中和及び噴霧乾燥ののち、単離されたその
ナトリウム塩につきD I N / I S○2271
による二相滴定により測定される。部は重量に関する。
一般的指示: A一式11の出発化合物としてのフェニルエステルの製
造 1、 フェノール94部を溶融し、45℃で攪拌しなが
ら3,5.5 = )リメチルベキサン酸クロリド(イ
ソノナン酸クロリド)176部を1〜2時間かけて添加
する。50℃でさらに1時間攪拌する。
2、 イソノナン酸158部、フェノール103部及ヒ
ドルオール60 部ヲ、 p )ルオールスルホン酸1
部及汀次亜燐酸0.5部と共に沸騰加熱する。140〜
160℃で共沸蒸留することにより、水15部な取り出
す。次いでドルオール及ヒ過剰のフェノールを、20m
バールテ140°Cの温度まで留去する。得られた粗製
フェニルエステルを、140〜160℃及び20??Z
バールの減圧蒸留によって精製する。収量は187部部
(80%)である。
B、錯化合物形成体なしでフェニルエステルのスルホン
化 イソノナン酸フェニルエステル264部に、表に示すよ
うにクロルスルホン酸122部又は三酸化硫黄84部を
、25〜55℃の温度で1〜2時間かけて添加する。5
0℃で1時間攪拌したのち、10〜20mバールの減圧
で塩化水素を除去する。
C1錯化合物形成体を使用するフェニルエステルのスル
ホン化 イソノナン酸フェニルエステル234部に、表に示すよ
うに錯化合物形成体を添加する。さらに冷却下にクロル
スルホン酸122部又は三酸化硫黄84部を、温度が5
5℃を越えないようにし1〜2時間かけて流入する。5
0℃で1時間攪拌したのち、10〜20mバールの減圧
で塩化水素を除去する。
D、後アシル化 メトローム滴定器(メトローム社製)を用い (て1−
N苛性ソーダ水溶液で滴定することによす、粗製アシル
オキシペンゾールスルホン酸ニ含まれるフェノール性O
H基を測定したのち、当量のイソノナン酸クロリドを用
いて50℃で2時間かけてエステル化する。そのために
はB又はCの操作法によって4〜20部のインノナン酸
クロリドが必要である。
E、中和及び酸化的漂白 得うれた粗製アシルオキシペンゾールスルホン酸100
部を、よく攪拌しながら水100部中に流入する。同時
に50重量%苛性ソーダ水溶液を、水溶液のpHが60
〜3.5(ガラス電極で追跡)になるように満願する。
反応混合物の温度を、冷却により50℃以下に保持する
アシルオキシペンゾールスルホン酸の添加終了後、溶液
のpHを5.5にする。酸化的漂白のため過硼酸ナトリ
ウム0.1部を添加し、溶液を50℃に6時間加熱する
。水溶液から噴霧乾燥によりナトリウム塩を単離する。
F、 n−ヘンタノイルー及びウンデカノイルオキシ−
ペンゾールスルホン酸ナトリウム塩の製造 1、 フェノール1部を溶融し、45℃でカプロン酸ク
ロリド(n−ペンタンカルボン酸クロリド)269部を
1〜2時間かげて添加する。50℃で1時間攪拌したの
ち、ジメチルホルムアミド8部を添加する。さらにクロ
ルスルホン酸244部を、温度が55℃を越えないよう
にして1〜2時間かけて流入する。50℃で1時間攪拌
したのち、10〜20mバールノ減圧テ、残留塩化水素
を除去する。得られた粗製スルホン酸を、実施例り及び
Eに記載したように仕上げ処理する。Naの含量は81
.1%である。
2、 フェノール141部、ラウリン酸クロリド(ウン
デカンカルボン酸クロリド)628部、ジメチルホルム
アミド8部及びクロルスルホン酸183部を、例F1に
記載したように反応させ、次いで仕上げ処理する。活性
物質(Na塩)の含量は85.6%である。
操作法BないしEによる例 のNa塩の含量(%) I X −−−−75,7 2−x −−−74,3 6× −ジメチルホルム 2.34 3.0 85.0
アミド 4 X −〃4.68 6.1 84.15 x−//
9.3612.3 87.66 x −〃14.041
8.3 86.47 × −ジオキサン 4.68 5
.0 B6.78 X −” 14.0415.2 8
6.59 X −” 23.4 25.3 84.51
0× −尿素 4.68 7.4 84.311 × 
−テトラメチル 4.68 3.8 86.6尿素 12 X−// 9.367.6 83.813 × 
−イミダン―ル 4.68 6.6 83.115 ×
 −メラミン 2.34 1.8 81.816 X 
−”ベンゾグアナミン 4.68 2.4 81.21
8 x−u 9.36 7.9 84.720 × −
サクシンイミド 9.36 9.0 85.921 ×
 −フタルイミド 9.36 6.0 82.フルエー
テル 111 24 − × ジメチルホルムアミド 11゜17 1
4.6 80.925−X )リエチルアミン 9.3
6 8.8 80.726−X フタルイミド 9.3
6 6.0 7B、727 − × テトラメチル尿素
 9.36 7.6 79.529−X N−メチルピ
ロリドン 9.36 7,9 82.060 × −ジ
メチルホルムアミド 44 57 71.831 X 
−〃 73 100 79.232−X 〃 73 1
00 − 66× −尿素 6010〇− 1)スルホン化試薬に対する量 2) DIN/l5O2271による二相滴定表中の多
くの結果から、錯化合物形成体の添加(特にクロルスル
ホン酸を使用する場合)が、これを添加しない場合に比
して、約11%の収率向上に導くことが知られる。
例60ないしろ6は比較例である。これによってジメチ
ルホルムアミドを50モル%の量で重用すると、活性物
質の本質的に低い含量に導くことが知られる(例30)
。例31については、当モル量のジメチルホルムアミド
を用いる反応は、7C12%の活性物質含量を与えるが
、その場合は90℃に加熱せねばならない。なぜ着色さ
せる。例62及び63では不均一な混合物が生成し、本
発明では80℃までの温度範囲でそのようなことはない
出願人ハスフ・アクチェンゲゼルシャフト代理人 弁理
士 小 林 正 雄 第1頁の続き 0発 明 者 カール−バインツーベ イヤー 0発 明 者 ロルフ・フイケンチャ @発明者 ヨハネス・ペルチー 0発 明 者 ルーディー・ライラダ @発 明 者 へルムート・ウオルフ ドイツ連邦共和国6710フランケンタール・クニーチ
ュシュトラーセ6 ドイツ連邦共和国6700ルードウイツヒスハーフエン
・フオンーシュテファンーシュトラーセ27 ドイツ連邦共和国6730ノイシュタット・ギンスター
ウェーク4 ドイツ連邦共和国6906ライメン・イン・デル・テッ
シュ7ドイツ連邦共和国6733ハスロツホ・イム・ツ
オルシュトック6

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 次式 (式中Rは後記の意味を有する)のフェニルエステルを
    、所望によりSoコ又はクロルスルホン酸のための錯化
    合物形成体をS03又はクロルスルホン酸に対し0.2
    〜60モル%存在させて、SO3又はクロルスルホン酸
    を用いてスルホン化を20〜80℃の温度で行い、得ら
    れたアシルオキシペンゾールスルホン酸を式C1−CO
    R(R&!後記の意味を有する)の酸塩化物を用いてア
    シル化し、次いで得られたアシルオキシペンゾールスル
    ホン酸を所望により中和してアルカリ金属塩又はアルカ
    リ土類金属塩となし、そしてその水溶液を所望により乾
    燥前に酸化的に漂白するこトラ%徴とする、フェニルエ
    ステルをスルホン化することによる、次式 ルオキシベンゾールスルホン酸又はそのアルカリ金属塩
    又はアルカリ土類金属塩の製法。 2、 式■のフェニルエステルを、直接にSO3又はク
    ロルスルホン酸を用いて25〜55℃の温度でスルホン
    化することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
    方法。 3、式1のフェニルエステルのスルホン化ヲ、S03又
    はクロルスルホン酸に対し1〜20モル%のSO8又は
    クロルスルホン酸のための錯化合物形成体の存在下に、
    25〜55℃の温度で行うことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項に記載の方法。 4、 アシルオキシペンゾールスルホン酸ヲ含有スる反
    応混合物を、存在する遊離のフェノール性OH基に対し
    等モル量の式C1−COR(Rは式■の場合の意味を有
    する)のカルボン酸クロリドを用いて、40〜50℃で
    エステル化することを特徴とする特許請求の範囲第1項
    に記載の方法。 5、 中和のため得られた式■の液状アシルオキシペン
    ゾールスルホン酸を、水中の水酸化物、炭酸塩又は重炭
    酸塩の形のアルカリ水溶液又はアルカリ土類水溶液と、
    2,5〜ZOのpH範囲になるように、よく混合しなが
    ら0〜60℃で一緒にし、そして所望により得られた塩
    を常法により水溶液から分離することを特徴とする特許
    請求の範囲第1項に記載の方法。 6、 中和を10〜40℃の温度及び6.0〜5.5の
    pHで行うことを特徴とする特許請求の範囲第5項に記
    載の方法。 7、C10ヲ、アシルオキシペンゾールスルホン酸に対
    し1〜2重量%の可溶性の燐酸塩、亜燐酸塩、酒石酸塩
    、重金属塩のための錯化合物形成体又はアクリル酸及び
    /又はマレイン酸からの重合体の存在下で行うことを特
    徴とする特許請求の範囲第5項又は第6項に記載の方法
    。 8、 中和された溶液を、固形物質含量に対し0.05
    〜2重量%の過硼酸ナトリウム、過酸化水素又は過酸化
    ジ硫酸す) IJウムを用いて、40〜80℃の温度で
    5〜15時間かけて酸化的に澄明化することを特徴とす
    る特許請求の範囲第5項ないし第7項のいずれかに記載
    の方法。 9 式R−COOH(Rは式Iの場合の意味を有する)
    のカルボン酸を用いて、芳香族炭化水素ならびに強酸性
    エステル化触媒の存在下に、フェノ−1 とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方法。
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