JP2785391B2 - ビス(4―ヒドロキシー3,5―ジブロモフェニル)スルホンの製造方法 - Google Patents

ビス(4―ヒドロキシー3,5―ジブロモフェニル)スルホンの製造方法

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JP2785391B2
JP2785391B2 JP1292497A JP29249789A JP2785391B2 JP 2785391 B2 JP2785391 B2 JP 2785391B2 JP 1292497 A JP1292497 A JP 1292497A JP 29249789 A JP29249789 A JP 29249789A JP 2785391 B2 JP2785391 B2 JP 2785391B2
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C315/00Preparation of sulfones; Preparation of sulfoxides
    • C07C315/04Preparation of sulfones; Preparation of sulfoxides by reactions not involving the formation of sulfone or sulfoxide groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07C317/00Sulfones; Sulfoxides
    • C07C317/16Sulfones; Sulfoxides having sulfone or sulfoxide groups and singly-bound oxygen atoms bound to the same carbon skeleton
    • C07C317/22Sulfones; Sulfoxides having sulfone or sulfoxide groups and singly-bound oxygen atoms bound to the same carbon skeleton with sulfone or sulfoxide groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフ
ェニル)スルホン(以下、TBSと略記する)を高収率か
つ高純度で得るための製造方法に関するものである。
TBSは、ポリオレフィン樹脂等の難燃剤及び難燃剤の
中間体として有用なものであり、特に水酸基をアリルエ
−テル化し、ついでそのアリル基を臭素化して得られる
ビス(3,5−ジブロモ−4−ジブロモプロポキシフェニ
ル)スルホンは、ポリプロピレン等の難燃剤として極め
て有用であることが特公昭50−35103号、特公昭50−236
93号などに述べられている。
〔従来の技術〕
従来、TBSを製造する方法としては、水/アルコ−ル
等の混合溶媒中でビス(4−ヒドロキシフェニル)スル
ホン(以下、BPSと略記する)を臭素で臭素化して製造
する方法が知られている。
しかし、この方法は反応系中に副生する臭化水素が多
量に蓄積するため、BPSの臭素化反応速度が極端に低下
し、TBSが低純度なものしか得られないといった問題を
有していた。
この臭化水素の除去方法には、過酸化水素、塩素、次
亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤を添加して、臭化水素を
遊離臭素として回収する方法が知られている(特開昭54
−39044号)。しかしながら、この方法に於いても以下
に示す様な問題点を有するため、工業的規模のプロセス
としては必ずしも未だ満足出来るものではなかった。
過酸化水素による除去:工業的に高価格であり、また
毒性、危険性が高い。
塩素による除去:塩素置換体が生成しやすいため、目
的物が低純度となる。
次亜塩素酸ナトリウムによる除去:非常に不安定なた
め、工業的に用いるには困難を要する。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、酸化剤の添加を必要としないで高純
度かつ高収率にTBSを製造する工業的な方法を提供する
ことにある。
〔課題を解決するための手段〕 本発明者らは、この様な従来技術において工業的に未
だ満足できなかった問題点を解消すべく鋭意検討を行っ
た。その結果、BPSを水/アルコ−ル混合溶媒中、臭素
で臭素化する方法に於いて、臭素と無機金属塩基をBPS
に対して一定量の範囲で添加して反応を行うと、著しい
反応加速が見られ、従来の方法よりも高純度なTBSを高
収率で得られることを見出だし、本発明を完成するに至
った。
すなわち、本発明の要旨は、BPSを、臭素により臭素
化しTBSを製造する方法に於いて、BPSを含むアルコ−ル
/水混合溶媒中にBPS1モル当り4.0〜5.0モルの臭素と2.
0〜4.0グラム当量の無機金属塩基を添加し反応させるこ
とを特徴とするTBSの製造方法にある。
以下その詳細について説明する。
〔作用〕
本発明の方法は、次の反応式を用いて説明することが
出来る。
BPSを水/アルコ−ル混合溶媒中、臭素を用いて臭素
化した場合、上述した様に反応系中に副生する臭化水素
が多量に蓄積するため、BPSの臭素化速度が極端に低下
し、低純度なTBSしか得られない。
しかしながら、臭素と無機塩基をBPSに対して一定の
範囲で添加して臭素化反応を行う本発明の方法では、酸
化剤を添加しなくとも特異的に臭素化速度が加速され、
高純度なTBSを高収率で得ることが出来る。
この理由は必ずしも明確ではないが、副生する臭化水
素をアルカリで中和除去することにより、BPSの水酸基
の解離が著しく促進され、その結果、芳香族環の電子密
度が高まり、ブロモカチオンの親電子置換反応がより加
速されるためと考えられる。
本発明の方法において使用される溶媒は、通常、水/
アルコ−ルの混合溶媒が選ばれる。アルコ−ルとして
は、例えば、メタノ−ル、エタノ−ル、n−プロパノ−
ル、i−プロパノ−ル、n−ブタノ−ル、sec−ブタノ
−ル、t−ブタノ−ル等が挙げられるが、これらの中で
も、メタノ−ル、エタノ−ル、i−プロパノ−ルが特に
好ましい。尚、溶媒中のBPSの基質濃度は、格別の限定
はないが、通常、約10〜30重量%程度のものを用いる。
本発明の方法において使用される臭素の使用量は、BP
S1モルに対して4.0〜5.0モルであり、好ましくは4.1〜
4.5モルである。4.0モル未満ではTBSの収率が低く、5.0
モル以上加えても反応速度の向上は認められない。
臭素の添加は滴下により行うが、その滴下速度はBPS1
モル当たり5モル/時間以下であり、好ましくは1〜2
モル/時間程度が選ばれる。臭素の滴下速度が5モル/
時間以上の場合、反応時の発熱が激しくなるため好まし
くない。
本発明の方法において使用される無機金属塩基は、ア
ルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸
塩または炭酸水素塩であり、例えば水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、
炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、
炭酸水素カリウム等を挙げることが出来る。これらの中
でも、工業的に安価な水酸化ナトリウムが特に好まし
い。
この無機金属塩基の使用量については、BPS1モルに対
して2.0〜4.0グラム当量であり、好ましくは3.5〜4.0グ
ラム当量である。2.0グラム当量未満ではTBSの収率が低
く、4.0グラム当量以上加えた場合、純度低下及び着色
の原因となるため、好ましくない。
無機金属塩基の添加方法は、特に限定はなく、反応の
初期に一括して添加する方法、臭素と交互に滴下または
臭素と同時に滴下する方法等が挙げられる。尚、これら
の添加方法の中でも臭素と交互に滴下または臭素と滴下
速度を合わせて同時に滴下する方法は反応成績の高さ等
から、特に好ましいものである。尚、無機金属塩基の滴
下速度は、中和熱の蓄積を防ぐために、BPS1モル当たり
10モル/時間以下程度が選ばれる。
反応温度は、臭素と無機金属塩基の添加時に0〜40℃
程度であることが選ばれる。0℃未満では反応が極端に
遅く、40℃以上の場合、結晶の着色の原因となるため好
ましくない。
また、滴下終了後、反応を完結するために更に約40〜
60℃程度で少なくとも1時間以上熟成を行うことが必要
である。
本発明において得られるTBSの結晶を含む反応液は、
濾過を行い、水洗を行った後、乾燥して製品を得る。得
られたTBSの結晶は、高純度なものであり、そのまま特
別な精製工程なしでポリオレフィン樹脂等の難燃剤及び
難燃剤の原料として使用できる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように本発明によれば、臭素
と無機塩基をBPSに対して一定の範囲で添加して臭素化
反応を行うことにより、従来の方法よりも短時間のうち
に高純度なTBSを高収率で製造することが出来る。
〔実施例〕
以下実施例によりさらに説明するが、本発明はこれら
に限定されるものではない。
(実施例1) 温度計、撹拌翼及び冷却管を有する容量300mlの四つ
口フラスコに、メタノ−ル110g、水9gを仕込み、さらに
BPS25.0g(100mmol)を加えて溶解した。溶媒中のBPSの
基質濃度は、21重量%に相当する。
次に、臭素33.6g(210mmol)を室温下、1.5時間かけ
て滴下し、滴下後10分間そのままの温度で撹拌を行っ
た。次いで48%NaOH水溶液15.0g(180mmol)を同様に室
温下、30分かけて滴下した。
その後、再度臭素33.6g(210mmol)及び48%NaOH水溶
液15.0g(180mmol)を先と同様の滴下条件で滴下した。
尚、臭素及びNaOHの合計の仕込み量は、BPS1モルに対
してそれぞれ4.2モル、3.6グラム当量に相当する。
滴下終了後、更に約45℃で2時間熟成反応を行った。
反応終了後、室温まで冷却し、過剰の残存臭素をヒド
ラジンで還元し、析出している結晶を濾別した後、さら
に水洗を行い、乾燥させて白色結晶のTBS55.9gを得た。
この単離されたTBSの結晶について、液体クロマトグ
ラフィ−による分析を行ったところ、BPSの転化率は100
%、TBSの単離結晶純度は93.5%、TBS収率は純分計算で
92.3%であった。
尚、濾液中には目的物であるTBSはまったく溶解して
いなかった。
この反応条件及び結果を表1に示す。
(実施例2〜4) 実施例1に準じて、300mlの四つ口フラスコに表1に
示した組成で原料を仕込み、表1の反応条件で反応を行
った。実施例1と同様の後処理を実施し、TBSを得た。
得られた結果を表1に示す。
(実施例5) 温度計、撹拌翼及び冷却管を有する容量300mlの四つ
口フラスコに、メタノ−ル110g、水9gを仕込み、さらに
BPS25.0g(100mmol)を加えて溶解した。溶媒中のBPSの
基質濃度は、21重量%に相当する。
次に、臭素67.2g(420mmol)及び48%NaOH水溶液30.0
g(360mmol)を、室温下、同時に3時間かけて滴下し
た。
尚、臭素及びNaOHの合計の仕込み量は、BPS1モルに対
してそれぞれ4.2モル、3.6グラム当量に相当する。
滴下終了後、更に約45℃で2時間熟成反応を行った。
反応終了後、室温まで冷却し、過剰の残存臭素をヒド
ラジンで還元し、析出している結晶を濾別した後、さら
に水洗を行い、乾燥させて白色結晶のTBS55.5gを得た。
この単離されたTBSの結晶について、液体クロマトグ
ラフィーによる分析を行ったところ、BPSの転化率は100
%、TBSの単離結晶純度は93.9%、TBS収率は純分計算で
92.1%であった。
尚、濾液中には目的物であるTBSはまったく溶解して
いなかった。
この反応条件及び結果を表1に示す。
(実施例6) 温度計、撹拌翼及び冷却管を有する容量300mlの四つ
口フラスコに、メタノ−ル110g、水9gを仕込み、さらに
BPS25.0g(100mmol)及び48%NaOH水溶液30.0g(360mmo
l)を加えて溶解した。溶媒中のBPSの基質濃度は、21重
量%に相当する。また、NaOHの仕込み量は、BPS1モルに
対して3.6グラム当量に相当する。
次に、臭素67.2g(420mmol)を室温下、3時間かけて
滴下し、滴下終了後、更に約45℃で2時間熟成反応を行
った。尚、臭素の仕込み量は、BPS1モルに対して4.2モ
ルに相当する。
反応終了後、室温まで冷却し、過剰の残存臭素ヒドラ
ジンで還元し、析出している結晶を濾別した後、さらに
水洗を行い、乾燥させて白色結晶のTBS55.5gを得た。
この単離されたTBSの結晶について、液体クロマトグ
ラフィーによる分析を行ったところ、BPSの転化率は100
%、TBSの単離結晶純度は91.9%、TBS収率は純分計算で
90.1%であった。
尚、濾液中には目的物であるTBSはまったく溶解して
いなかった。
この反応条件及び結果を表1に示す。
(比較例1) 温度計、撹拌翼及び冷却管を有する容量300mlの四つ
口フラスコに、メタノ−ル110g、水25gを仕込み、さら
にBPS25.0g(100mmol)を加えて溶解した。溶媒中のBPS
の基質濃度は、21重量%に相当する。
次に、臭素67.2g(420mmol)を室温下、3時間かけて
滴下し、滴下終了後、約45℃で2時間熟成反応を行っ
た。
反応終了後、室温まで冷却し、過剰の残存臭素をヒド
ラジンで還元し、析出している結晶を濾別した後、さら
に水洗を行い、乾燥させて白色結晶のTBS55.2gを得た。
この単離されたTBSの結晶について、液体クロマトグ
ラフィーによる分析を行ったところ、BPSの転化率は100
%、TBSの単離結晶純度は87.9%、TBS収率は純分計算で
85.7%であった。
この反応条件及び結果を表1に示す。
(比較例2) 温度計、撹拌翼及び冷却管を有する容量300mlの四つ
口フラスコに、メタノ−ル110g、水16gを仕込み、さら
にBPS25.0g(100mmol)を加えて溶解した。溶媒中のBPS
の基質濃度は、21重量%に相当する。
次に、臭素33.6g(210mmol)を室温下、1.5時間かけ
て滴下し、滴下後10分間そのままの温度で撹拌を行っ
た。次いで48%NaOH水溶液7.5g(90mmol)を同様に室温
下、30分かけて滴下した。
その後、再度臭素33.6g(210mmol)および48%NaOH水
溶液7.5g(90mmol)を先と同様の滴下条件で滴下した。
尚、臭素及びNaOHの合計の仕込み量は、BPS1モルに対
してそれぞれ4.2モル、1.6グラム当量に相当する。
滴下終了後、更に約45℃で2時間熟成反応を行った。
反応終了後、室温まで冷却し、過剰の残存臭素をヒド
ラジンで還元し、析出している結晶を濾別した後、さら
に水洗を行い、乾燥させて白色結晶のTBS55.4gを得た。
この単離されたTBSの結晶について、液体クロマトグ
ラフィ−による分析を行ったところ、BPSの転化率は100
%、TBSの単離結晶純度は87.8%、TBS収率は純分計算で
85.9%であった。
尚、濾液中には目的物であるTBSはまったく溶解して
いなかった。
この反応条件及び結果を表1に示す。
(比較例3) 比較例2に準じて、300mlの四つ口フラスコに表1に
示した組成で原料を仕込み、表1の反応条件で反応を行
った。実施例1と同様の後処理を実施し、TBSを得た。
得られた結果を表1に示す。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07C 317/22,315/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン
    を、臭素により臭素化しビス(4−ヒドロキシ−3,5−
    ジブロモフェニル)スルホンを製造する方法に於いて、
    ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホンを含むアルコ
    ール/水混合溶媒中にビス(4−ヒドロキシフェニル)
    スルホン1モル当り4.0〜5.0モルの臭素と2.0〜4.0グラ
    ム当量の無機金属塩基を添加し反応させることを特徴と
    するビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)
    スルホンの製造方法。
JP1292497A 1989-11-13 1989-11-13 ビス(4―ヒドロキシー3,5―ジブロモフェニル)スルホンの製造方法 Expired - Lifetime JP2785391B2 (ja)

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JPS6210058A (ja) * 1985-07-09 1987-01-19 Marubishi Yuka Kogyo Kk ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフエニル)スルホン誘導体の製法

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