KR20130038932A - 아미노알킬 티오황산 화합물의 제조 방법 - Google Patents

아미노알킬 티오황산 화합물의 제조 방법 Download PDF

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KR20130038932A
KR20130038932A KR1020137004011A KR20137004011A KR20130038932A KR 20130038932 A KR20130038932 A KR 20130038932A KR 1020137004011 A KR1020137004011 A KR 1020137004011A KR 20137004011 A KR20137004011 A KR 20137004011A KR 20130038932 A KR20130038932 A KR 20130038932A
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Abstract

하기 공정 (A1), (B1) 및 (C1)을 포함하는 식 (1) : (식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소 원자 등을 나타내며, n은 2~9의 정수를 나타낸다.)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물의 제조 방법이다. (A1) 식 (2) : (식 중, R1, R2 및 n은 각각 상기와 동일한 의미를 나타낸다.)로 표시되는 클로로알킬아민 화합물의 염산염과 티오황산의 알칼리 금속염을, 식 (2)로 표시되는 클로로알킬아민 화합물의 염산염 1중량부에 대해, 2중량부~6중량부의 물의 존재 하에서 50℃~100℃로 반응시키는 공정, (B1) 공정 (A1)에서 얻어진 반응 혼합물의 온도를 -15℃ 이상 50℃ 미만으로 조정하여, 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 고체와 알칼리 금속 염화물을 함유하는 액체의 혼합물을 얻는 공정, (C1) 공정 (B1)에서 얻어진 혼합물로부터, 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 고체와 알칼리 금속 염화물을 함유하는 액체를 분리하여, 고체로서 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 취득하는 공정이다.

Description

아미노알킬 티오황산 화합물의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD FOR AMINOALKYL THIOSULFURIC ACID COMPOUND}
본 발명은, 아미노알킬 티오황산 화합물의 제조 방법에 관한 것이다.
미국 특허 제4,581,297호 공보에는, 6-브로모헥실아민의 취화수소산염 25g과 티오황산나트륨 24.2g을 물 580ml 중에서 반응시켜 얻어진 반응 용액을, 그 용량이 반분이 될 때까지 농축한 후, 냉각시켜 발생한 S-(6-아미노헥실)티오황산의 침전을 여과에 의해 취출하는 방법이 개시되어 있다.
본 발명은,
[1] 하기 공정 (A1), (B1) 및 (C1)을 포함하는 식 (1) :
Figure pct00001
(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타내거나, 또는, R1과 R2가 결합되어, 탄소수 2~9의 폴리메틸렌기를 나타낸다. n은 2~9의 정수를 나타낸다.)
로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물의 제조 방법 ;
(A1) 식 (2) :
Figure pct00002
(식 중, R1, R2 및 n은 각각 상기와 동일한 의미를 나타낸다.)
로 표시되는 클로로알킬아민 화합물의 염산염과 티오황산의 알칼리 금속염을, 식 (2)로 표시되는 클로로알킬아민 화합물의 염산염 1중량부에 대해, 2중량부~6중량부의 물의 존재 하에서 50℃~100℃로 반응시키는 공정,
(B1) 공정 (A1)에서 얻어진 반응 혼합물의 온도를 -15℃ 이상 50℃ 미만으로 조정하여, 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 고체와 알칼리 금속 염화물을 함유하는 액체의 혼합물을 얻는 공정,
(C1) 공정 (B1)에서 얻어진 혼합물로부터, 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 고체와 알칼리 금속 염화물을 함유하는 액체를 분리하여, 고체로서 아미노알킬 티오황산 화합물을 취득하는 공정 ;
[2] 공정 (A1)에 있어서의 물의 양이, 식 (2)로 표시되는 클로로알킬아민 화합물의 염산염 1중량부에 대해 2.5중량부~4중량부인 [1]에 기재된 제조 방법 ;
[3] 공정 (A1)에 있어서의 티오황산의 알칼리 금속염의 사용량이, 식 (2)로 표시되는 클로로알킬아민 화합물의 염산염 1.0몰에 대해 0.9몰~1.5몰인 [1] 또는 [2]에 기재된 제조 방법 ;
[4] 공정 (B1)이, 공정 (A1)에서 얻어진 반응 혼합물의 온도를 -15℃ 이상 30℃ 이하로 조정하여, 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 고체와 알칼리 금속 염화물을 함유하는 액체의 혼합물을 얻는 공정인 [1]~[3] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법 ;
[5] 하기 공정 (A2), (B2) (C2) 및 (D2)를 포함하는 식 (1) :
Figure pct00003
(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타내거나, 또는, R1과 R2가 결합되어, 탄소수 2~9의 폴리메틸렌기를 나타낸다. n은 2~9의 정수를 나타낸다.)
로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물의 제조 방법 ;
(A2) 식 (2) :
Figure pct00004
(식 중, R1, R2 및 n은 각각 상기와 동일한 의미를 나타낸다.)
로 표시되는 클로로알킬아민 화합물의 염산염과 티오황산의 알칼리 금속염을, 식 (2)로 표시되는 클로로알킬아민 화합물의 염산염 1중량부에 대해, 1중량부 이상 2중량부 미만의 물의 존재 하에서 50℃~100℃로 반응시켜, 알칼리 금속 염화물을 함유하는 고체와 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 액체의 혼합물을 얻는 공정,
(B2) 공정 (A2)에서 얻어진 혼합물로부터, 알칼리 금속 염화물을 함유하는 고체와 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 액체를 분리하는 공정,
(C2) 공정 (B2)에서 얻어진 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 액체의 온도를 -15℃ 이상 50℃ 미만으로 조정하여, 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 고체와 물을 함유하는 액체의 혼합물을 얻는 공정,
(D2) 공정 (C2)에서 얻어진 혼합물로부터, 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 고체와 물을 함유하는 액체를 분리하여, 고체로서 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 취득하는 공정 ;
[6] 공정 (A2)에 있어서의 티오황산의 알칼리 금속염의 사용량이, 식 (2)로 표시되는 클로로알킬아민 화합물의 염산염 1.0몰에 대해 0.9몰~1.5몰인 [5]에 기재된 제조 방법 ;
[7] 공정 (C2)가, 공정 (B2)에서 얻어진 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 액체의 온도를 -15℃ 이상 30℃ 이하로 조정하여, 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 고체와 물을 함유하는 액체의 혼합물을 얻는 공정인 [5] 또는 [6]에 기재된 제조 방법 ; 을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 양태는, 하기 공정 (A1), (B1) 및 (C1)을 포함하는 식 (1) :
Figure pct00005
(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타내거나, 또는, R1과 R2가 결합되어, 탄소수 2~9의 폴리메틸렌기를 나타낸다. n은 2~9의 정수를 나타낸다.)
로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물(이하, 화합물 (1)로 약어로 기재한다)의 제조 방법이다.
(A1) 식 (2) :
Figure pct00006
(식 중, R1, R2 및 n은 각각 상기와 동일한 의미를 나타낸다.)
로 표시되는 클로로알킬아민 화합물의 염산염(이하, 화합물 (2)로 약어로 기재한다)과 티오황산의 알칼리 금속염을, 화합물 (2) 1중량부에 대해 2중량부~6중량부의 물의 존재 하에서 50℃~100℃로 반응시키는 공정,
(B1) 공정 (A1)에서 얻어진 반응 혼합물의 온도를 -15℃ 이상 50℃ 미만으로 조정하여, 화합물 (1)을 함유하는 고체와 알칼리 금속 염화물을 함유하는 액체의 혼합물을 얻는 공정,
(C1) 공정 (B1)에서 얻어진 혼합물로부터, 화합물 (1)을 함유하는 고체와 알칼리 금속 염화물을 함유하는 액체를 분리하여, 고체로서 화합물 (1)을 취득하는 공정.
우선, 공정 (A1)에 대해 설명한다. 공정 (A1)은, 화합물 (2)와 티오황산의 알칼리 금속염을, 화합물 (2) 1중량부에 대해, 2중량부~6중량부의 물의 존재 하에서 50℃~100℃로 반응시키는 공정이다.
R1 및 R2로 표시되는 탄소수 1~6의 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기 등의 직쇄상 또는 분기상의 탄소수 1~6의 알킬기를 들 수 있다.
R1과 R2가 결합됨으로써 형성되는 탄소수 2~6의 폴리메틸렌기로서는, 에틸렌기(디메틸렌기), 트리메틸렌기, 테트라메틸렌기, 펜타메틸렌기 및 헥사메틸렌기를 들 수 있다.
R1 및 R2는 수소 원자인 것이 바람직하다.
화합물 (2)로서는, 2-클로로에틸아민의 염산염, 3-클로로프로필아민의 염산염, 4-클로로부틸아민의 염산염, 5-클로로펜틸아민의 염산염, 6-클로로헥실아민의 염산염, 1-클로로-3-(메틸아미노)프로판의 염산염, 1-클로로-3-(에틸아미노)프로판의 염산염, 1-클로로-3-(디메틸아미노)프로판의 염산염 및 1-클로로-3-피페리디노프로판의 염산염을 들 수 있다.
화합물 (2)로서는, 시판의 것을 이용할 수도 있고, 예를 들면, 식 (3) :
Figure pct00007
(식 중, n은 2~9의 정수를 나타낸다.)
로 표시되는 알코올 화합물과 염화티오닐을 접촉시키는 방법이나, 디클로로알칸과 프탈이미드의 칼륨염을 반응시키고, 다음에, 얻어진 화합물과, 히드라진 또는 1급 아민을 접촉시키는 방법에 의해 제조한 것을 이용할 수도 있다.
티오황산의 알칼리 금속염으로서는, 티오황산리튬, 티오황산나트륨, 티오황산칼륨, 티오황산루비듐 및 티오황산세슘을 들 수 있다. 그 중에서도, 티오황산나트륨 및 티오황산칼륨이 바람직하고, 티오황산나트륨이 보다 바람직하다. 티오황산의 알칼리 금속염은, 무수물이어도 되고, 수화물이어도 된다.
티오황산의 알칼리 금속염의 사용량은, 화합물 (2) 1.0몰에 대해, 통상 0.9몰 이상이고, 0.9몰~1.5몰이 바람직하며, 1.0몰~1.1몰이 보다 바람직하다.
화합물 (2)와 티오황산의 알칼리 금속염의 반응은, 화합물 (2) 1중량부에 대해, 2중량부~6중량부의 물의 존재 하에서 행해진다. 이러한 물은, 티오황산의 알칼리 금속염으로서, 그 수화물을 이용하는 경우는, 이러한 수화물에 포함되는 물도 포함한다. 물의 사용량이 화합물 (2) 1중량부에 대해, 2중량부 이상이면, 후술하는 공정 (B1)에 있어서, 알칼리 금속 염화물의 석출을 억제할 수 있다. 또 물의 사용량이 화합물 (2) 1중량부에 대해, 6중량부 이하이면, 후술하는 공정 (B1)에 있어서, 화합물 (1)의 석출을 촉진할 수 있다. 화합물 (2)와 티오황산의 알칼리 금속염의 반응은, 화합물 (2) 1중량부에 대해, 2.5중량부~4중량부의 물의 존재 하에서 행하는 것이 바람직하다.
화합물 (2)와 티오황산의 알칼리 금속염의 반응은, 50℃~100℃에서 실시되지만, 바람직하게는 60℃~100℃, 보다 바람직하게는 70℃~100℃에서 실시된다. 반응 시간은, 통상 10분~24시간의 범위이다. 반응의 진행은, 박층 크로마토그래피, 고속 액체 크로마토그래피, 1H-NMR 등의 통상의 분석 수단에 의해 확인할 수 있다.
다음에, 공정 (B1)에 대해 설명한다. 공정 (B1)은, 공정 (A1)에서 얻어진 반응 혼합물의 온도를 -15℃ 이상 50℃ 미만으로 조정하여, 화합물 (1)을 함유하는 고체와 알칼리 금속 염화물을 함유하는 액체의 혼합물을 얻는 공정이다.
공정 (A1)에서 얻어진 반응 혼합물은, 그대로 공정 (B1)에 이용해도 되고, 부분적으로 농축한 후, 혹은 물을 더한 후에, 공정 (B1)에 이용해도 된다. 통상은 공정 (A1)에서 얻어진 반응 혼합물은 그대로 공정 (B1)에 이용된다.
공정 (A1)에서 얻어진 반응 혼합물의 온도를 -15℃ 이상 50℃ 미만, 바람직하게는 -15℃ 이상 30℃ 이하로 조정함으로써, 화합물 (1)을 석출시킬 수 있다. 공정 (A1)에서 얻어진 반응 혼합물의 온도를 -15℃ 이상으로 조정하면, 알칼리 금속 염화물의 석출을 억제할 수 있으며, 조작성도 양호하다. 또 공정 (A1)에서 얻어진 반응 혼합물의 온도를 50℃ 미만으로 조정하면, 화합물 (1)의 석출을 촉진할 수 있다. 화합물 (1)의 석출이 충분하지 않을 때에는, -15℃ 이상 50℃ 미만의 범위 내에서 온도를 낮춤으로써, 또 알칼리 금속 염화물의 석출이 많을 때에는, -15℃ 이상 50℃ 미만의 범위 내에서 온도를 올림으로써, 양자의 석출량의 밸런스를 원하는 범위로 조정할 수 있다.
이렇게 해서 화합물 (1)을 주로 함유하는 고체와 알칼리 금속 염화물을 함유하는 액체의 혼합물을 얻을 수 있다.
또한 공정 (A1) 및 (B1)에서는, 유기용매를 이용해도 되지만, 유기용매를 이용하면, 화합물 (1)의 석출량이 적어지거나, 알칼리 금속 염화물이 석출되거나 하는 경우가 있으므로, 유기용매의 사용량은 적은 것이 바람직하고, 유기용매를 이용하지 않는 것이 보다 바람직하다.
이어서 공정 (C1)에 대해 설명한다. 공정 (C1)은, 공정 (B1)에서 얻어진 혼합물로부터, 화합물 (1)을 함유하는 고체와 알칼리 금속 염화물을 함유하는 액체를 분리하여, 고체로서 아미노알킬 티오황산 화합물을 취득하는 공정이다.
공정 (B1)에서 얻어진 혼합물은, 그대로 공정 (C1)에 이용해도 되고, 부분적으로 농축한 후, 혹은 물을 더한 후, 공정 (C1)에 이용해도 된다. 통상은 공정 (B1)에서 얻어진 혼합물은 그대로 공정 (C1)에 이용된다.
화합물 (1)을 함유하는 고체와 알칼리 금속 염화물을 함유하는 액체의 분리는, 통상 상기 공정 (B1)과 동일한 온도 범위에서 행해진다. 이러한 분리는, 예를 들면, 여과, 디캔테이션 등의 통상의 고액(固液) 분리 수단에 의해 실시된다.
분리된 화합물 (1)을 함유하는 고체는, 물, 수용성 유기용매(예를 들면, 메탄올이나 에탄올 등의 알코올 용매) 등에 의해 세정해도 되고, 필요에 따라 얻어진 고체를 건조해도 된다.
이렇게 해서 얻어지는 고체에 함유되는 화합물 (1)로서는, S-(2-아미노에틸)티오황산, S-(3-아미노프로필)티오황산, S-(4-아미노부틸)티오황산, S-(5-아미노펜틸)티오황산, S-(6-아미노헥실)티오황산, S-(3-메틸아미노프로필)티오황산, S-(3-에틸아미노프로필)티오황산, S-(3-디메틸아미노프로필)티오황산 및 S-(3-피페리디노프로필)티오황산을 들 수 있다.
이어서, 본 발명의 제2 양태를 설명한다. 본 발명의 제2 양태는, 하기 공정 (A2), (B2), (C2) 및 (D2)를 포함하는 화합물 (1)의 제조 방법이다.
(A2) 화합물 (2)와 티오황산의 알칼리 금속염을, 화합물 (2) 1중량부에 대해, 1중량부 이상 2중량부 미만의 물의 존재 하에서 50℃~100℃로 반응시켜, 알칼리 금속 염화물을 함유하는 고체와 화합물 (1)을 함유하는 액체의 혼합물을 얻는 공정,
(B2) 공정 (A2)에서 얻어진 혼합물로부터, 알칼리 금속 염화물을 함유하는 고체와 화합물 (1)을 함유하는 액체를 분리하는 공정,
(C2) 공정 (B2)에서 얻어진 화합물 (1)을 함유하는 액체의 온도를 -15℃ 이상 50℃ 미만으로 조정하여, 화합물 (1)을 함유하는 고체와 물을 함유하는 액체의 혼합물을 얻는 공정,
(D2) 공정 (C2)에서 얻어진 혼합물로부터, 화합물 (1)을 함유하는 고체와 물을 함유하는 액체를 분리하여, 고체로서 화합물 (1)을 취득하는 공정.
공정 (A2)는, 화합물 (2)와 티오황산의 알칼리 금속염을, 화합물 (2) 1중량부에 대해, 1중량부 이상 2중량부 미만의 물의 존재 하에서 50℃~100℃로 반응시켜, 알칼리 금속 염화물을 함유하는 고체와 화합물 (1)을 함유하는 액체의 혼합물을 얻는 공정이다.
화합물 (2)로서는, 상기한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
티오황산의 알칼리 금속염도, 상기한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
티오황산의 알칼리 금속염의 사용량은, 화합물 (2) 1.0몰에 대해, 통상 0.9몰 이상이고, 0.9몰~1.5몰이 바람직하며, 1.0몰~1.1몰이 보다 바람직하다.
화합물 (2)와 티오황산의 알칼리 금속염의 반응은, 화합물 (2) 1중량부에 대해, 1중량부 이상 2중량부 미만의 물의 존재 하에서 행해진다. 물의 사용량이 화합물 (2) 1중량부에 대해, 1중량부 이상이면, 공정 (A2)에 있어서, 화합물 (1)의 석출을 억제할 수 있다. 물의 사용량이 화합물 (2) 1중량부에 대해, 2중량부 미만이면, 공정 (A2)에 있어서, 알칼리 금속 염화물의 석출을 촉진할 수 있다.
화합물 (2)와 티오황산의 알칼리 금속염의 반응은 50℃~100℃에서 실시되고, 바람직하게는 60~100℃에서, 보다 바람직하게는 70~100℃에서 실시된다. 반응 시간은 통상 10분~24시간의 범위이다. 반응의 진행은, 박층 크로마토그래피, 고속 액체 크로마토그래피, 1H-NMR 등의 통상의 분석 수단에 의해 확인할 수 있다.
공정 (B2)는, 공정 (A2)에서 얻어진 혼합물로부터 알칼리 금속 염화물을 함유하는 고체와 화합물 (1)을 함유하는 액체를 분리하는 공정이다.
공정 (A2)에서 얻어진 혼합물은, 그대로 공정 (B2)에 이용해도 되고, 부분적으로 농축한 후, 혹은 물을 더한 후, 공정 (B2)에 이용해도 된다. 통상은 공정 (A2)에서 얻어진 혼합물은 그대로 공정 (B2)에 이용된다.
알칼리 금속 염화물을 함유하는 고체와 화합물 (1)을 함유하는 액체의 분리는, 통상 상기 공정 (A2)와 동일한 온도 범위에서 행해진다. 이러한 분리는, 여과, 디캔테이션 등의 통상의 고액 분리 수단에 의해 실시된다.
이렇게 해서 얻어지는 고체는, 물로 세정해도 되고, 세정에 의해, 고체에 부착되어 있었던 화합물 (1)을 수용액으로서 회수할 수 있다.
공정 (C2)는, 공정 (B2)에서 얻어진 화합물 (1)을 함유하는 액체의 온도를 -15℃ 이상 50℃ 미만으로 조정하여, 화합물 (1)을 함유하는 고체와 물을 함유하는 액체의 혼합물을 얻는 공정이다.
공정 (B2)에서 얻어진 화합물 (1)을 함유하는 액체는, 그대로 공정 (C2)에 이용해도 되고, 부분적으로 농축한 후, 혹은 물을 더한 후, 공정 (C2)에 이용해도 된다. 통상은 공정 (B2)에서 얻어진 화합물 (1)을 함유하는 액체는 그대로 공정 (C2)에 이용된다.
공정 (B2)에서 얻어진 화합물 (1)을 함유하는 액체의 온도를 -15℃ 이상 50℃ 미만, 바람직하게는 -15℃ 이상 30℃ 이하로 조정함으로써, 화합물 (1)을 석출시킬 수 있다. 공정 (B2)에서 얻어진 화합물 (1)을 함유하는 액체의 온도가 -15℃ 이상이면, 상기 액체에 알칼리 금속 염화물이 포함되는 경우에 그 석출을 억제할 수 있으며, 조작성도 양호하다. 공정 (B2)에서 얻어진 화합물 (1)을 함유하는 액체의 온도가 50℃ 미만이면, 화합물 (1)의 석출을 촉진할 수 있다. 화합물 (1)의 석출이 충분하지 않을 때는, -15℃ 이상 50℃ 미만의 범위 내에서 온도를 낮추고, 알칼리 금속 염화물의 석출이 많을 때는, -15℃ 이상 50℃ 미만의 범위 내에서 온도를 올림으로써, 양자의 석출량의 밸런스를 원하는 범위로 조정할 수 있다.
이렇게 해서, 화합물 (1)을 주로 함유하는 고체와 물을 함유하는 액체의 혼합물을 얻을 수 있다.
공정 (A2), (B2) 및 (C2)에서는, 유기용매를 이용해도 되지만, 유기용매를 이용하면, 화합물 (1)의 석출량이 적어지거나, 알칼리 금속 염화물이 석출되거나 하는 경우가 있으므로, 유기용매의 사용량은 적은 것이 바람직하고, 유기용매를 이용하지 않는 것이 보다 바람직하다.
공정 (D2)는, 공정 (C2)에서 얻어진 혼합물로부터 화합물 (1)을 함유하는 고체와 물을 함유하는 액체를 분리하여, 고체로서 화합물 (1)을 취득하는 공정이다.
공정 (C2)에서 얻어진 혼합물은, 그대로 공정 (D2)에 이용해도 되고, 부분적으로 농축한 후, 혹은 물을 더한 후, 공정 (D2)에 이용해도 된다. 통상은 공정 (C2)에서 얻어진 혼합물은, 그대로 공정(D2)에 이용된다.
화합물 (1)을 함유하는 고체와 알칼리 금속 염화물을 함유하는 액체의 분리는, 통상 상기 공정 (C2)와 동일한 온도 범위에서 행해진다. 이러한 분리는, 여과, 디캔테이션 등의 통상의 고액 분리 수단에 의해 실시된다.
분리된 화합물 (1)을 함유하는 고체는, 물, 수용성 유기용매(예를 들면, 메탄올이나 에탄올 등의 알코올 용매) 등에 의해 세정해도 되고, 필요에 따라, 얻어진 고체를 건조해도 된다.
이렇게 해서 얻어지는 고체에 함유되는 화합물 (1)로서는, 상기한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
실시예 1
질소 치환된 반응 용기에, 3-클로로프로필아민 염산염 100g(0.77mol)을 주입하고, 또한 물 180mL를 더하여, 3-클로로프로필아민 염산염을 용해시켰다. 얻어진 용액에, 티오황산나트륨 5수화물 200.4g(0.81mol)을 더한 후, 얻어진 수용액을 60℃~70℃로 보온하고, 반응 용기를 욕 온도 80℃로 가열하면서, 용액을 교반하였다. 욕 온도 80℃에서 용액을 4시간 교반한 후, 용액의 1H-NMR을 측정한 바, 반응의 완결을 확인하였다. 욕 온도 80℃에서 용액을, 합계 약 5시간 교반한 후, 방랭하였다.
얻어진 반응 혼합물을 실온(약 20~약 25℃)에서 하룻밤 교반하여, S-(3-아미노프로필)티오황산을 주로 함유하는 고체가 석출되었다. 얻어진 혼합물을 여과하여, S-(3-아미노프로필)티오황산을 주로 함유하는 고체를 취득하였다.
취득한 고체를, 소량의 물, 메탄올 50mL로 순차적으로 세정한 후, 50℃로 4시간 건조시켰다.
S-(3-아미노프로필)티오황산을 주로 함유하는 고체의 취득량은 97.8g이었다. 얻어진 고체 중의 염화물 이온(Cl-) 농도를 이온 크로마토그래피에 의해 측정한 바, 0.56%(염화나트륨 환산으로 0.92중량%)였다. S-(3-아미노프로필)티오황산의 취득률 : 73.6%
여기에서 S-(3-아미노프로필)티오황산의 취득률은, 얻어진 S-(3-아미노프로필)티오황산을 주로 함유하는 고체의 취득량으로부터 염화나트륨량을 제외한 것을 S-(3-아미노프로필)티오황산의 취득량으로 하며, 산출한 S-(3-아미노프로필)티오황산의 수율을 의미한다.
실시예 2 및 4, 참고예 1 및 2
실시예 1에 있어서, 3-클로로프로필아민 염산염과 티오황산나트륨 5수화물의 반응에서 이용한 물의 양을 표 1-1 및 표 1-2에 기재한 양으로 하고, 3-클로로프로필아민 염산염과 티오황산나트륨 5수화물의 반응에서 얻어진 반응 혼합물을 하룻밤 교반한 온도를 표 1-1 및 표 1-2에 기재한 온도로 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, S-(3-아미노프로필)티오황산을 주로 함유하는 고체를 취득하였다. 결과를 실시예 1과 함께 표 1-1 및 표 1-2에 나타낸다. 표 1-1 및 표 1-2 중, 3-클로로프로필아민 염산염을 화합물(2a)로, S-(3-아미노프로필)티오황산을 화합물(1a)로 각각 약어로 기재한다.
실시예 3
질소 치환된 반응 용기에 3-클로로프로필아민 염산염 100g(0.77mol)을 주입하고, 또한 물 200mL를 더하여, 3-클로로프로필아민 염산염을 용해시켰다. 얻어진 용액에, 실온(약 20℃~약 25℃)에서, 티오황산나트륨 5수화물 200.4g(0.81mol)을 더한 후, 반응 용기를 욕 온도 70℃로 가열하면서, 용액을 교반하였다. 욕 온도 70℃로 7시간 교반한 후, 1H-NMR을 측정한 바, 3-클로로프로필아민의 잔존량이 1% 미만인 것을 확인하였다.
반응 혼합물을 실온(약 20℃~약 25℃)까지 방랭한 후, 하룻밤 교반하였다. 또한 -10℃까지 냉각하여 1.5시간 교반한 바, S-(3-아미노프로필)티오황산을 주로 함유하는 고체가 석출되었다. 얻어진 혼합물을 여과하여, 석출된 고체를 취득하였다.
취득한 고체를, 얼음물 60mL, 메탄올 40mL로 순차적으로 세정한 후, 감압 하에서 50℃로 건조시켰다.
고체의 취득량은 108.1g이었다. 얻어진 고체 중의 염화물 이온(Cl-) 농도를 이온 크로마토그래피에 의해 측정한 바, 0.08%(염화나트륨 환산으로 0.13중량%)였다. S-(3-아미노프로필)티오황산의 취득률 : 81.9%
실시예 5
실시예 3에 있어서, 3-클로로프로필아민 염산염과 티오황산나트륨 5수화물의 반응에서 이용한 물의 사용량을 표 1-1 및 표 1-2에 기재한 양으로 하고, 3-클로로프로필아민 염산염과 티오황산나트륨 5수화물의 반응에서 얻어진 반응 혼합물을 하룻밤 교반한 온도를 표 1-1 및 표 1-2에 기재한 온도로 한 것 이외는 실시예 3과 동일하게 하여, S-(3-아미노프로필)티오황산을 주로 함유하는 고체를 취득하였다. 결과를 실시예 3과 함께 표 1-1 및 표 1-2에 나타낸다.
Figure pct00008
Figure pct00009
실시예 6
질소 치환된 반응 용기에, 3-클로로프로필아민 염산염 600g(4.61mol)을 주입하고, 또한 물 1200mL를 더하여, 3-클로로프로필아민 염산염을 용해시켰다. 얻어진 수용액의 pH는 2.8이었다. 얻어진 수용액을 60℃~70℃로 보온하고, 티오황산나트륨 5수화물 1200g(4.84mol)을 더하였다. 이용한 물의 합계 중량은 1632g(물 1200g과 티오황산나트륨 5수화물에 포함되는 물 432g의 합계)이었다. 이 시점에서 수용액의 pH는 5~5.5였다. 반응 용기를 욕 온도 80℃로 가열하면서, 용액을 4시간 교반하였다. 이 단계에서는 결정의 석출은 보이지 않았다. 얻어진 반응 혼합물을 방랭한 바, 내부 온도 45℃ 근처에서부터 결정이 석출되기 시작하였다. 그 후, 얻어진 혼합물을 실온(약 20℃~25℃)에서 하룻밤 교반하였다. 이 시점에서 액상(液相)의 pH는 2.5~2.8이었다. 그 후, 반응 용기를 얼음물로 더 냉각함으로써, 내부 온도를 약 5℃로 조정하여, S-(3-아미노프로필)티오황산을 주로 함유하는 고체를 석출시켰다. 얻어진 혼합물을 여과하여, S-(3-아미노프로필)티오황산을 주로 함유하는 고체를 취득하였다.
취득한 고체를, 물 100mL, 메탄올 500mL로 순차적으로 세정한 후, 에바포레이터(다이어프램 펌프 사용)에 의해, 욕 온도 50~55℃로 약 1시간 건조시킨 후, 또한 진공 펌프로 4시간 건조시켰다.
S-(3-아미노프로필)티오황산을 주로 함유하는 고체의 취득량은 627.9g이었다. 얻어진 고체 중의 염화물 이온 농도를 이온 크로마토그래피에 의해 측정한 바, 0.02%(염화나트륨 환산으로 0.03%)였다. 또 고체 중의 수분량을 수분 기화-전량 적정법에 의해 측정한 바, 0.01%였다. S-(3-아미노프로필)티오황산의 취득률 : 79.4%
실시예 7
질소 치환된 반응 용기에, 3-클로로프로필아민 염산염 580g(4.47mol)을 주입하고, 또한 물 1048mL를 더하여, 3-클로로프로필아민 염산염을 용해시켰다. 얻어진 용액을 60℃~70℃로 보온하고, 티오황산나트륨 5수화물 1164g(4.69mol)을 더하였다. 이용한 물의 합계 중량은 1470g(물 1048g과 티오황산나트륨 5수화물에 포함되는 물 422g의 합계)이었다. 반응 용기를 욕 온도 80℃로 가열하면서, 용액을 4시간 교반하였다. 약 2시간 경과 시점에서 소량의 고체가 석출되고 있었다. 얻어진 반응 혼합물을 방랭한 후, 실온에서 하룻밤 교반하였다. 얻어진 혼합물을 여과하여, S-(3-아미노프로필)티오황산을 주로 함유하는 고체를 취득하였다.
취득한 고체를, 물 100mL, 메탄올 500mL로 순차적으로 세정한 후, 에바포레이터(다이어프램 펌프 사용)에 의해, 욕 온도 50~55℃로 약 1시간 건조시킨 후, 또한 진공 펌프로 4시간 건조시켰다.
S-(3-아미노프로필)티오황산을 주로 함유하는 고체의 취득량은 556.6g이었다. 얻어진 고체 중의 염화물 이온 농도를 이온 크로마토그래피에 의해 측정한 바, 0.88%(염화나트륨 환산으로 1.45%)였다. 또 고체 중의 수분량을 수분 기화-전량 적정법에 의해 측정한 바, 0.02%였다. S-(3-아미노프로필)티오황산의 취득률 : 71.7%
실시예 8
질소 치환된 반응 용기에, 3-클로로프로필아민 염산염 99.26g(0.76mol)을 주입하고, 또한 물 100mL를 더하여, 3-클로로프로필아민 염산염을 용해시켰다. 얻어진 수용액에, 실온에서 티오황산나트륨 5수화물 199.0g(0.81mol)을 더한 후, 반응 용기를 욕 온도 70℃로 가열하면서, 용액을 교반하였다. 욕 온도 70℃로 6.5시간 교반하였다. 얻어진 혼합물을 동일한 온도에서 여과하여, 석출된 고체를 취득하였다. 고체의 취득량은 35.8g이었다. 상기 고체의 1H-NMR을 측정한 바, 고체 중에 S-(3-아미노프로필)티오황산 2.9g이 포함되어 있는 것을 알 수 있었다.
얻어진 여과액을 5℃까지 냉각하고, 1.5시간 교반한 바, S-(3-아미노프로필)티오황산을 주로 함유하는 고체가 석출되었다. 얻어진 혼합물을 여과하여, S-(3-아미노프로필)티오황산을 주로 함유하는 고체를 취득하였다.
취득한 고체를, 얼음물 60mL, 메탄올 40mL로 순차적으로 세정한 후, 감압 하에서 50℃로 건조시켰다.
S-(3-아미노프로필)티오황산을 주로 함유하는 고체의 취득량은 100.8g이었다. 얻어진 고체 중의 염화물 이온 농도를 이온 크로마토그래피에 의해 측정한 바, 0.03%(염화나트륨 환산으로 0.05중량%)였다. S-(3-아미노프로필)티오황산의 취득률 : 77.1%
실시예 9
실시예 8에 있어서, 얻어진 여과액을 -4℃까지 냉각한 것 이외는 실시예 8과 동일하게 실시하여, S-(3-아미노프로필)티오황산을 주로 함유하는 고체를 취득하였다.
얻어진 고체 중의 염화물 이온 농도를 이온 크로마토그래피에 의해 측정한 바, 0.04%(염화나트륨 환산으로 0.07중량%)였다. S-(3-아미노프로필)티오황산의 취득률 : 79.6%
본 발명에 의하면, 아미노알킬 티오황산 화합물을 효율적으로 제조할 수 있다.

Claims (7)

  1. 하기 공정 (A1), (B1) 및 (C1)을 포함하는 식 (1) :
    Figure pct00010

    (식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타내거나, 또는, R1과 R2가 결합되어, 탄소수 2~9의 폴리메틸렌기를 나타낸다. n은 2~9의 정수를 나타낸다.)
    로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물의 제조 방법.
    (A1) 식 (2) :
    Figure pct00011

    (식 중, R1, R2 및 n은 각각 상기와 동일한 의미를 나타낸다.)
    로 표시되는 클로로알킬아민 화합물의 염산염과 티오황산의 알칼리 금속염을, 식 (2)로 표시되는 클로로알킬아민 화합물의 염산염 1중량부에 대해, 2중량부~6중량부의 물의 존재 하에서 50℃~100℃로 반응시키는 공정,
    (B1) 공정 (A1)에서 얻어진 반응 혼합물의 온도를 -15℃ 이상 50℃ 미만으로 조정하여, 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 고체와 알칼리 금속 염화물을 함유하는 액체의 혼합물을 얻는 공정,
    (C1) 공정 (B1)에서 얻어진 혼합물로부터, 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 고체와 알칼리 금속 염화물을 함유하는 액체를 분리하여, 고체로서 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 취득하는 공정.
  2. 청구항 1에 있어서,
    공정 (A1)에 있어서의 물의 양이, 식 (2)로 표시되는 클로로알킬아민 화합물의 염산염 1중량부에 대해 2.5중량부~4중량부인, 제조 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    공정 (A1)에 있어서의 티오황산의 알칼리 금속염의 사용량이, 식 (2)로 표시되는 클로로알킬아민 화합물의 염산염 1.0몰에 대해 0.9몰~1.5몰인, 제조 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    공정 (B1)이, 공정 (A1)에서 얻어진 반응 혼합물의 온도를 -15℃ 이상 30℃ 이하로 조정하여, 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 고체와 알칼리 금속 염화물을 함유하는 액체의 혼합물을 얻는 공정인, 제조 방법.
  5. 하기 공정 (A2), (B2) (C2) 및 (D2)를 포함하는 식 (1) :
    Figure pct00012

    (식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타내거나, 또는, R1과 R2가 결합되어, 탄소수 2~9의 폴리메틸렌기를 나타낸다. n은 2~9의 정수를 나타낸다.)
    로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물의 제조 방법.
    (A2) 식 (2) :
    Figure pct00013

    (식 중, R1, R2 및 n은 각각 상기와 동일한 의미를 나타낸다.)
    로 표시되는 클로로알킬아민 화합물의 염산염과 티오황산의 알칼리 금속염을, 식 (2)로 표시되는 클로로알킬아민 화합물의 염산염 1중량부에 대해, 1중량부 이상 2중량부 미만의 물의 존재 하에서 50℃~100℃로 반응시켜, 알칼리 금속 염화물을 함유하는 고체와 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 액체의 혼합물을 얻는 공정,
    (B2) 공정 (A2)에서 얻어진 혼합물로부터, 알칼리 금속 염화물을 함유하는 고체와 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 액체를 분리하는 공정,
    (C2) 공정 (B2)에서 얻어진 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 액체의 온도를 -15℃ 이상 50℃ 미만으로 조정하여, 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 고체와 물을 함유하는 액체의 혼합물을 얻는 공정,
    (D2) 공정 (C2)에서 얻어진 혼합물로부터, 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 고체와 물을 함유하는 액체를 분리하여, 고체로서 아미노알킬 티오황산 화합물을 취득하는 공정.
  6. 청구항 5에 있어서,
    공정 (A2)에 있어서의 티오황산의 알칼리 금속염의 사용량이, 식 (2)로 표시되는 클로로알킬아민 화합물의 염산염 1.0몰에 대해 0.9몰~1.5몰인, 제조 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    공정 (C2)가, 공정 (B2)에서 얻어진 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 액체의 온도를 -15℃ 이상 30℃ 이하로 조정하여, 식 (1)로 표시되는 아미노알킬 티오황산 화합물을 함유하는 고체와 물을 함유하는 액체의 혼합물을 얻는 공정인, 제조 방법.
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