JPS6055061B2 - 4−クロロベンゼンスルホニルクロリドの製造方法 - Google Patents

4−クロロベンゼンスルホニルクロリドの製造方法

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JPS6055061B2
JPS6055061B2 JP56135406A JP13540681A JPS6055061B2 JP S6055061 B2 JPS6055061 B2 JP S6055061B2 JP 56135406 A JP56135406 A JP 56135406A JP 13540681 A JP13540681 A JP 13540681A JP S6055061 B2 JPS6055061 B2 JP S6055061B2
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acid
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chlorobenzene
chlorosulfonic acid
chlorobenzenesulfonyl chloride
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彰宏 山口
桂三郎 山口
賢一 杉本
良満 田辺
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C317/00Sulfones; Sulfoxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C309/00Sulfonic acids; Halides, esters, or anhydrides thereof

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、4−クロロベンゼンスルホニルクロリドの
製造方法に関する。
さらに詳しくは、クロロベンゼンとクロルスルホン酸と
を脂肪族ハロゲン化炭化水素溶剤中、鉱酸のアルカリ金
属および/またはアンモニウム塩の存在下に反応させる
ことを特徴とする4−クロロベンゼンスルホニルクロリ
ドの製造方法に関する。 4−クロロベンゼンスルホニ
ルクロリドは、耐熱性の優れたポリスルホン系樹脂の単
量体である414’−ジクロロジフェニルスルホンの重
要な原料となるほか、各種農医薬および染料の原料とし
て有用な物質である。
4−クロロベンゼンスルホニルクロリドは、クロロベ
ンゼンを化学量論量より過剰のクロルスルホン酸と反応
させることによつて製造しうることが公知である。
例えば、クロロベンゼン1モルに対して3モルのクロル
スルホン酸とを反応させて72〜73%の収率で、また
、8モルのクロルスルホ ン酸を使用して80%の収率
で4−クロロベンゼンスルホニルクロリドを製造してい
る〔A、M。Grigomvskiyら、7に1w、P
riklad、Khim、、室、616〜21(195
5):Chem、A卜tr、、」、3279(1956
)〕。さらに、クロロベンゼン1モルに対してクロルス
ルホン酸4モルを印℃の温度で作用させて70%の収率
で目的物を製造している〔J、M。DumontL−)
Bull、Soc、Chim、France、川盤、1
213一18;Chem、A−tr、、57、9717
(1962)〕。このように、クロロベンゼンとクロル
スルホン酸との反応によつて、80%以上の収率で4−
クロロベンゼンスルホニルクロリドを製造するためには
大過剰のクロルスルホン酸を必要とするため、この方法
を工業的に実施するには経済的にも、また特に環境保護
の見地から大きな欠点となる。 芳香族化合物とクロル
スルホン酸との反応においては、目的とする芳香族スル
ホニルクロリドのほかに、芳香族スルホン酸およびジア
リールスルホンが副生する。
例えば、クロロベンゼンに対しBて3モル比のクロルス
ルホン酸を作用させると、4−クロロベンゼンスルホニ
ルクロリド(収率61%)のほかに、12%の収率で4
、4’−ジクロロジフェニルスルホンが副生し〔F、U
llmannら、Ber。、4!l)641(1907
)〕、先に記述したA、Mo、Grigorovski
yらの文献においても、3モル比のクロルスルホン酸を
使用した場合、4−クロロベンゼンスルホン酸(20%
収率)と4,4″−ジクロロジフェニルスルホン(8%
収率)が副生している。一般には、芳香族化合物とクロ
ルスルホン酸との反応において、副反応を抑制するため
にクロロホルム、四塩化炭素を用いるとよいとされてい
る〔新実験化学講座、1倦1有機化合物の合成と反応(
■)JPl787〜17羽、丸善(1978)〕。この
ような溶媒中での反応では、例えば、クロロベンゼンに
対して3モル比のクロルスルホン酸とをクロロホルム中
で反応させて、副生物の記載はないものの、4−クロロ
ベンゼンスルホニルクロリドの収率は74.6%にすぎ
ない(特公昭42−19457号)。4−クロロベンゼ
ンスルホニルクロリドの収率を向上させる製造方法とし
ては、4−クロロベンゼンスルホン酸ナトリウムにクロ
ルスルホン酸を作用させる方法が知られている。
前述のA.M.GrigOrOvskiyらの文献では
、この方法によつて80%の収率で目的物が製造されて
いる。また、この方法を有機溶剤中で行うことも公知で
ある。すなわち、乾燥した4−クロロベンゼンスルホン
酸ナトリウムをクロロホルムに懸濁させて、これにク的
レスルホン酸(2モル比)を反応させて、89%の高収
率で4−クロロベンゼンスルホニルクロリドを製造する
方法が提案されている〔M.Kulka,J.Am.C
hem.SOc.,n..l2l5(1950)〕。し
かしながら、この方法はクロルスルホン酸の使用量は少
く、かつ収率は高いものの原料となる4−クロロベンゼ
ンスルホン酸ナトリウムを単離して、しかも無水の状態
で使用しなくてはならないため、これを実施するには経
済的でなく、工業的には有利な方法とは言い難い。これ
ら技術水準からみて、クロロベンゼンとクロルスルホン
酸との反応において、クロルスルホ。
ン酸の使用量を低減させて、副生物を抑制し、かつ高収
率で4−クロロベンゼンスルホニルクロリドを製造する
ことは工業的に要望されている課題である。本発明者ら
は、4−クロロベンゼンスルホニルークロリドを工業的
に有利に製造する方法を提供することを目的として鋭意
検討した結果、クロロベンゼンとクロルスルホン酸とを
脂肪族ハロゲン化炭化水素溶剤中鉱酸のアルカリ金属塩
および/またはアンモニウム塩の存在下に反応させるこ
とにより4−クロロベンゼンスルホニルクロリドを高収
率に製造できることを見い出して本発明に到達した。
本発明の方法によれば、脂肪族ノ田ゲン化炭化水素を溶
媒として、かつ鉱酸のアルカリ金属塩および/またはア
ンモニウム塩の存在下に反応させてはじめて目的が達成
される。
本発明の方法において、溶媒および鉱酸塩の効果はつぎ
の通りであ1る。例えば、クロロベンゼンに対して3モ
ル比のクロルスルホン酸を55〜60℃で反応させた場
合、4−クロロベンゼンスルホニルクロリドは、70%
の収率で得られ、4,4″−ジクロロジフェニルスルホ
ンが9%の収率で生成する。さらに、上記の反応を1,
2−ジクロロエタン溶媒中で行うと目的物の収率は69
%で、対応するスルホンが10%の収率で生成する。こ
の結果は目的物の収率および副生物の生成についての溶
媒の効果はないことを示している。次に、クロロベンゼ
ンに対して3モル比のクロルスルホン酸を使用し、0.
3モル比の塩化ナトリウムを添加して、上記温度で反応
させると、目的物の収率は75%て得られるものの、副
生するスルホンが減少している。この塩化ナトリウムを
添加する効果は、目的物の収率は若干向上させるにすぎ
ないが、副生物のスルホンの生成を減少させることは大
きな事実てある。一方本発明の方法の場合、すなわち、
クロロベンゼンに対して3モル比のクロルスルホン酸を
使用して、1,2−ジクロロエタン中、0.3モル比の
塩化ナトリウムを添加して、55〜60℃て反応させる
と目的物の収率は90%と著しく向上し、副生物の収率
は2.5%となる。この場合、塩化ナトリウムのほかに
、鉱酸、例えば塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸
、亜硫酸、硝酸、リン酸等のリチウム、ナトリウム、カ
リウムのアルカリ金属塩および/またはアンモニウム塩
が有効で同様の効果を示す。このように本発明の方法は
、クロロベンゼンとクロルスルホン酸とを脂肪族ノ田ゲ
ン化炭化水素を溶媒として、かつ、鉱酸のアルカリ金属
および/またはアンモニウム塩の存在下に反応を行うと
、副生物の生成を抑制して目的物を高収率に製造できる
ことが特徴である。
本発明の方法で使用される溶剤は脂肪族ハロゲン化炭化
水素で、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩
化炭素、1,1−ジクロロエタン、1,2−ジクロロエ
タン、1,1,1−トリ久ロロエタン、1,1,2−ト
リクロロエタン、1,1,1,2−テトラクロロエタン
、1,1,2,2−テトラクロロエタン、1,2−ジク
ロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチ
レンなどが挙げられる。
溶剤の使用量は特に制限はないが、通常、クロロベンゼ
ンに対して0.5〜5.唾量倍量で使用される。好まし
くは1.0〜3.0重量倍量である。また、鉱酸のアル
カリ金属塩としては、リチウム、ナトリウムまたはカリ
ウムのハロゲン化物、硫酸塩、亜硫酸塩、硝酸塩または
リン酸塩が使用される。
鉱酸のアンモニウム塩としては、塩化アンモニウム、臭
化アンモニウム、ヨウ化アンモニウム、硫酸アンモニウ
ム、亜硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウムおよびリン
酸アンモニウムが挙げられる。これらの鉱酸のアルカリ
金属塩またはアンモニウム塩は必要に応じ2種以上を混
合してもよい。鉱酸のアルカリ金属塩やアンモニウム塩
の使用量は、クロロベンゼンに対して0.01〜5モル
比、好ましくは0.05〜2モル比である。5モル比以
上使用してもとくに差し支えないが、5モル比以下で十
分な効果が得られる。
本発明の方法では、クロロベンゼンとクロルスルホン酸
の使用量は、通常、クロロベンゼン1モルに対してクロ
ルスルホン酸を2.5〜4.0モルの割合で使用する、
好ましく3.0〜3.5モル比である。
反応温度は、一般に、0〜100℃の範囲であり、好ま
しくは10〜90℃の範囲である。本発明の方法の実施
に際しては、一般にクロルスルホン酸と鉱酸のアルカリ
金属塩および/またはアンモニウム塩と有機溶剤との混
合物にクロロベンゼンを滴下する。
場合によつては、クロロベンゼンと鉱酸のアルカリ金属
塩および/またはアンモニウム塩と有機溶剤との混合物
にクロルスルホン酸を滴下してもよい。滴下終了後所定
の温度および反応時間かきまぜた後、氷水に排出して有
機層を分離する。水洗、乾燥した後減圧下に溶剤を留去
して目的物を得る。以下、本発明の方法を実施例によつ
て詳細に説明する。
実施例1クロルスルホン酸349f(3.0モル)と塩
化ナトリウム17.5y(0.3モル)を1,2−ジク
ロロエタン250fに懸濁させて、55〜60℃の温度
に保ちながらクロロベンゼン112.5y(1.0モル
)を3時間で滴下した。
さらに同温度で5時間かきまぜた後室温まで冷却し、1
fの氷水に排出し、よくかきまぜた後有機層を分離する
。さらに1eの氷水を使用して同様の操作を行なつた。
有機層を乾燥した後減圧下に溶剤を留去して、4−クロ
ロベンゼンスルホニルクロリドの結晶を得た。結果は表
一1に示した。実施例2〜14 クロルスルホン酸の使用量、アルカリ金属塩またはアン
モニウム塩の種類と使用量、溶剤の種類と使用量、およ
び反応温度を表−1のように変えたほかは、実施例1と
同様に反応を行ない目的物″を得た。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 クロロベンゼンとクロルスルホン酸とを脂肪族ハロ
    ゲン化炭化水素溶剤中、鉱酸のアルカリ金属塩および/
    またはアンモニウム塩の存在下に反応させることを特徴
    とする4−クロロベンゼンスルホニルクロリドの製造方
    法。
JP56135406A 1981-08-31 1981-08-31 4−クロロベンゼンスルホニルクロリドの製造方法 Expired JPS6055061B2 (ja)

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