JPS61282354A - ２−アミノエタンスルホン酸の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、メチオニン、グリコ−ｒン、ビタミン類など
に配合され、栄養、肝保護、解毒などに補助的に用いら
れる等の用途を有する物質である２−アミノエタンスル
ホン酸の製造法に関する。

さらに詳しくは、Ｎ−ビニルアルキルアミド、例えばＮ
−ビニルアセトアミドを出発原料とし、亜硫酸水素塩全
付加することによＪ）２−（アルキルアミド）エタンス
ルホン酸、例えば２−（アセトアミド）エタンスルホン
酸を得、これを加水分解して２−アミノエタンスルホン
酸を製造する方法に関する。

（従来技術と問題点） ２−アミノエタンスルホン酸の製造法としては。

従来次のような方法が知られている。

１）エチレンイミンに亜硫酸ガスと水とを反応させる方
法（特公昭４０−２３００７　、特公昭４７−１６８０
７）。

２）２−アミンエタノール酸性硫酸エステルと亜硫酸ナ
トリウムとを反応させる方法（特開昭６０−８２５４　
、ジャーナル・オブ・ケミカルソサエティー　１９４３
年４頁）。

３）２−ハロゲノエチルアミンのハロゲン化水素塩を亜
硫酸塩と反応させる方法（特開昭６０−２３３６０　、
　　特開昭６０−２３３６１　）。

４）２−ヒドロキシェタンスルホン酸トアンモニアとを
加圧下に反応させる方法（米国特許１．９３２，９０７
）。

５）２−クロロエタンスルホン酸ナトリウムとアンモニ
アとを加圧下に反応させる方法（インダストリアル・ア
ンド・エンジニアリング・ケミストリー　３９巻、９０
６頁、１９４７年発行）。

６）　　２．２−二置換チアゾリン全過酸化水素と反応
させる方法（特開昭５７−２６６５４）等。

しかし、これらの方法はいずれもそれぞれ重大な欠点を
有している。すなわち、１）の方法では、極めて毒性が
強く発ガン性のあるエチレンイミン全原料として用いる
。また２）の方法の場合は、反応が非常に遅く、また副
生ずるモノエタノールアミンの分離回収が厄介である。

３）の方法では、２−ブロモエチルアミンの場合にのみ
、比較的高い収率が得られるが、２−ブロモエチルアミ
ンの合成に高価な臭化水素を用いねばならぬこと、さら
に収率全土げるには大過剰の亜硫酸塩を用いるためその
分離、回収に多大な費用と労力がかかること等の欠点が
ある。

また、４）　、　５）の方法の場合には、高温、加圧下
で反応を行なうために、装置が高価になる欠点がある。

さらに６）の場合には、爆発の危険性の大きい過酸化水
素音用いる欠点がある。

以上のように従来から提案乃至実施されている方法は、
工業的製造法としては、いずれも大きな問題点？有し、
必ずしも満足できる方法とはいえない。

（本発明による解決手段） 本発明者らは、これら先行技術の問題点を解決する方法
として入手容易で取扱いも容易なＮ−ビニルアルキルア
ミド ミドを出発原料とし、これに亜硫酸水素塩全位置選択的
にラジカル付加して、２−（アルキルアミド）エタンス
ルホン酸を得、これを加水分解することによシ２ーアミ
ノエタンスルホン酸が高収率で得られること全見出し、
本発明を完成するに至った。

本発明の原料とし１使用するＮ−ビニルアルキルアミド
は、アセトアルデヒドとアルキルアミドとから容易に得
られるエチリデンビスアルキルアミド全熱分解すること
により製造することができる。

オレフィン化合物の亜硫酸水素塩へのラジカル付加反応
の研究はいくつかの例が与られる。例えば、米国特許２
，６００，２８７では塩化ビニルと亜硫酸水素塩とのラ
ジカル付加反応全酸素を開始剤として行ない、非常に長
時間の反応により収率９０チでラジカル付加体を得てい
る。

また、米国特許３，１５０，１６９では、水−エタノー
ル混合溶媒音用い炭素数１０から２０の脂肪族オレフィ
ンと亜硫酸水素塩とのラジカル付加反応をＦｅ２＋イオ
ンまたはＦｅ　　イオンの存在下、過安息香酸、ターシ
ャリ−ブチルを開始剤として行ない、収率４０〜８０％
でラジカル付加体を得ている。

さらに米国特許２，５０４，４１１では、炭素数２から
２０の脂肪族オレフィンと亜硫酸水素アンモンとの反応
全行ない、収率９７チでう・ゾカル付加体を得ている。

アール・、ソニー・コンヤーらは、アルカリ緩衝液の存
在下に、過酸化ベンゾイルを開始剤として使用して、パ
ーフロオロプロ被ンと亜硫酸水素ナトリウムとのう・ゾ
カル反応を行なっている（ジャーナル・オブ・アメリカ
ン・ケミカル・ソサエティー　７５巻，　４５９５頁．
　１９５３年発行）。

また、エム・ニス・カラノシュらは、アリルアルコ−・
ルと亜硫酸水素ナトリウムとのラジカル反応金、酸素全
開始剤として行ない、収率６５係でう・ゾカル付加体金
得ている（ツヤ−ナル・オブ・オーガニック・ケミスト
リー・３巻．１７５頁。

１９３８年発行）。

しかしながら、これら公知の方法はいずれも化学的に非
常に安定な無置換オレフィンあるいはハロケ゛ン元素ま
たは、水酸基が置換されたオレフィン化と亜硫酸水素塩
とのラジカル反応に関するものであり、化学的に敏感な
Ｎ−ビニルアルキルアミドと亜硫酸水素塩とのラジカル
付加反応の研究はいまだ試みられたことがなかった。

本発明者らは、従来知られていないＮ−ビニルアルキル
アミドの亜硫酸水素塩へのラジカル付加反応全鋭意検討
し、短時間でかつ高収率で、２−（アルキルアミド）エ
タンスルホン酸を得る方法を見い出した。

２−（アルキルアミド）エタンスルホン酸全高収率で得
るには、原料のＮ−ビニルアルキルアばドの重合、加水
分解、亜硫酸水素塩のマルコフニコツ型付加などの副反
応を抑制し、反応条件を最適に設定することが重要であ
る。

反応は、原料の一部または全部を溶解することのできる
溶媒の存在下で行うことが好ましい。それらの例として
は、水、メタノール、エタノール、インゾロツクノール
等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等の
ケトン類、アセトニトリル、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムア
ミド、ホルムアミド。

Ｎ、Ｎ−ツメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド
、Ｎ、Ｎ、Ｎ’−）リメチル尿素、Ｎ　、Ｎ　、　Ｎ’
　、　Ｎ’−テトラメチル尿素等の極性溶媒類などが挙
げられる。

これらの溶媒の中では特に水が好ましい。またこれらの
溶媒は、２種類以上併用しても良く、好ましくは水と有
機溶媒との組合わせ、さらに好ましくは水とメタノール
またはエタノールとの組み合わせが選ばれる。

亜硫酸水素塩としては、亜硫酸水素ナトリウム。

亜硫酸水素カリウム、亜硫酸水素アンモニウムなどが用
いられる。

これら亜硫酸水素塩は単独で使用しても良いが、高収率
で目的物を得るには通常塩基性の無機塩例えば水酸化ナ
トリウム等のアルカリ水酸化物または亜硫酸す）　ＩＪ
ウム等の亜硫酸塩を併用し、反応液のｐＨ’ｉ　５〜８
好ましくは６．５〜７．０に調整して反応を行なうのが
好ましい。

酸性亜硫酸塩の量はＮ−ビニルアルキルアミドに対して
当量ないし少過剰でよく通常１〜２当量を用いる。大過
剰用いることは後処理、コスト面等から好ましくない。

また酸性亜硫酸塩と併用する塩基性無機塩の量は、酸性
亜硫酸塩に対し通常０．２〜２．０当量が、用いられる
。これよシ少量の場合は収率が低下し、また過剰の場合
は後処理、経済的な面等から好ましくない。

ラジカル開始剤としては、一般に用いられているアゾ化
合物、過酸化物等が使用できる。それらの代表的な例と
してはアゾビスインブチロ・ニトリル、過酸化ベンゾイ
ル等が挙げられる。また、特に、２，２′−アゾビス（
２−アミジノプロノぞン）二塩酸塩、　２．２’−アゾ
ビス〔２−（イミダゾリニル）プロ・ぐン〕二塩酸塩等
の水溶性アゾビス化合物音用いることもできる。

反応温度は、使用するラジカル開始剤の反応性に依存す
る。一般に、反応は０〜１５０℃の温度範囲で、さらに
好ましくは４０〜１２０℃の温度範囲で実施され得る。

Ｎ−ビニルアルキルアミドの加水分解、亜硫酸水素塩の
マルコフニコフ付加等の副反応を避けるためには、高温
で比較的短時間で行なうのが好ましい。通常反応時間は
５分〜３時間が適当である。

反応成分の添加の順序は原則として任意である。

ただ出発Ｎ−ビニルアルキルアミドおよび亜硫酸水素塩
が、ラジカル開始剤の存在しない状態で一緒になること
のないように留意すれば良い。何故ならば、その場合に
は、望ましくない副生成物が生ずることがあるからでお
る。

従って、例えば亜硫酸水素塩およびラジカル開始剤を最
初に仕込み、セしてＮ−ビニルアルキルアミドを添加す
るか、または亜硫酸水素塩を最初に仕込み、ラジカル開
始剤およびＮ−ビニルアルキルアミドをこの順序で添加
するか、またはＮ−ビニルアルキルアミドを最初に仕込
み、亜硫酸水素塩およびラジカル開始剤全添加すること
ができる。

さらに、全部の反応成分を反応容器に同時に添加するこ
ともできる。また、反応成分を溶媒に溶かし流加する方
法は好んで用いられる。

２−（アルキルアミド）エタンスルホン酸は、通常の方
法により単離したのち、アルカリまたは酸により加水分
解し、２−アミノエタンスルホン′酸に転換することが
できるが、中間体の２−（アルキルアミド）エタンスル
ホン酸は、必ずしも単離する必要がない。すなわち、Ｎ
−ビニルアルキルアミドと亜硫酸水素塩とのラジカル付
加反応の反応混合物に直接アルカリまたは酸を加え、加
水分解を行なった後、通常の後処理法により２−アミノ
エタンスルホン酸を単離することが出来る。

加水分解に使用されるアルカリとしては、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム等のアルカリ水酸化物が、また酸
としては塩酸、硫酸等の鉱酸が好んで用いられる。これ
らの使用量は理論量の１．１〜２０倍位が適当である。

この範囲以下の量では反応が非常に遅く、またこの範囲
以上の１では後処理、経済性の面で好ましくない。

次に本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明する。

実施例１ ジムロート冷却管および窒素ガス吹き込み管を備えつけ
た１００ｍ１三ツロフラスコに亜硫酸水素ナトリウム６
２０ｍ９、亜硫酸ナトリウム７６０ｍ９、および２，２
′−アゾビス（２−アミ・ソノプロノぐン）二塩酸塩２
５０ｍ９を仕込む。これに水４ＱｍＡ！ｉ加え、マグネ
チノクスターラーによりかきまぜて均一に溶かす。

窒素ガス全通じながらこの溶液を１００℃迄加温したの
ち、Ｎ−ビニルアセトアミド５１０ｒｎ９の水１０ｍ１
から成る溶液全１０分間かけて流加する。

さらに同温度で５０分間加熱したのち、水酸化ナトリウ
ム１．０　ｇｋ加え、同温度で１時間加水分解を行なう
。

反応混合物を冷却後、高速液体クロマトグラフィー（内
部標準法）により定量したところ２−アミノエタンスル
ホン酸ナトリウムが７ｑ３ｍ９含−ｉれることかわかっ
た。これは仕込みＮ−ビニルアセトアミドに対する理論
値の８９チに相当する。

実施例２ ジムロート冷却管および窒素ガス吹き込み管を備えつけ
た５０ｍ１二口フラスコにＮ−ビニルアセトアミド５０
０ｒｎ９、亜硫酸水素ナトリウム６５０ｍ９、亜硫酸ナ
トリウム７８０Ｉｎ９およびアブビスイソブチロニトリ
ル２５０ｍ９ｆ仕込む。これに水２０ｍ１およびエタノ
ール１０ｒｎｌを加え、マグネチノクスターラーにより
よくかきまぜながら、窒素ガスを十分通じた後１００℃
の油浴に浸す。同温度で１時間加熱したのち、水酸化ナ
トリウム】、ＯＩを加え、８０℃で２時間加水分解全行
なう。

実施例１と同様に分析したところ、２−アミノエタンス
ルホン酸ナトリウム６４６　ｍ９の生成を確認した。こ
れは仕込みＮ−ビニルアセトアミドに対する理論値の７
５チに相当する。

実施例３ 亜硫酸水素ナトリウム８００　ｍ９、亜硫酸ナトリウム
６００ｍ９およびアゾビスイソブチロニトリル２００ｍ
９′ｆＣ用いる以外は実施例１と全く同様に反応操作全
行なったのち、反応混合物全強酸性カチオン交換樹脂ア
ンバーライ）　ＩＲ−１２０Ｂ■（Ｈ型）３０ｍｌ−２
充填したカラムを通して処理した。さらに樹脂に４０ｍ
１の純水金流して洗ったのちこの洗液をさきの処理液と
合わせ、弱塩基性アニオン交換樹脂アンバーライトＩＲ
−４５■（ＯＨ型）３０ｍ／？を充填したカラム通した
。さらに４０ｒｎｌの純水金流して樹脂を洗ったのち処
理液と合わせ、ローターリ−エバポレータにより蒸発乾
固した。残留物を水から再結晶したところ２−アミノエ
タンスルホン酸４７４ｍ９が得られた。これは仕込みＮ
−ビニルアセトアミドに対する理論値の６３％に相当す
る。

実施例４ 亜硫酸水素ナトリウム１．２５．９、亜硫酸ナトリウム
１．５１．９および２．２′−アゾビス〔２−（イミダ
ゾリニル）プロ・ぐン〕二塩酸塩２５０ｍ９ｆ用いる以
外は実施例１と全く同様にラジカル付加反応を行なった
。反応後１反応混合物を強酸性カチオン交換樹脂アンバ
ーライトＩＲ−１２０Ｂ■（Ｈ型）５０ｍｌｆ充填した
カラムを通して処理した。さらに樹脂に７０ｍ１の純水
を流して洗ったのち、この洗液ｔさきの処理液と合わせ
、ロータリーエ・ゼポレーターにより濃縮、蒸発乾固し
た。残留物全エタノールから再結晶し、純粋なＮ−アセ
チルタウリフ８１１ｍ９’ｉ得た（収率８１チ）。

’　Ｈ−ＮＭＲス被クトりコδ（ｐｐｍ　、　Ｄ２０中
で測定）２．１０（３Ｈ，ｓ）　　、　　３．１３　（
２Ｈ，ｑ　）３．５１（２Ｈ，ｑ） 次いでＮ−アセチルタウリン６７０　ｍ９　（４ｍｍｏ
ｔ）ｆ　２５　ｍｌナス型フラスコに仕込みＨ２ｏ１ｏ
ｍｌおよびＮａＯＨ２４０ｍ９に加え、浴温１１０℃で
１時間加熱攪拌した。反応混合物全冷却後、５Ｎ塩酸で
ｐＨ４〜５に調整したのち、ローターリーエ・ぞボレー
ターにより溶媒を蒸発乾固させた。得られた残留物にメ
タノール−水を加え溶解後、氷冷して結晶を析出させた
。これ全戸数、乾燥しタウリン４５１ｍｇを得た（収率
９０％）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｎ−ビニルアルキルアミドに亜硫酸水素塩を付加して２
   −（アルキルアミド）エタンスルホン酸を得、これを加
   水分解することを特徴とする２−アミノエタンスルホン
   酸の製造方法。