(57)【要約】【課題】環境に悪影響を与えることなしに、２−ピリジンスルホン酸又はその誘導体を容易にかつ収率良く、工業的に有利に製造し得る方法を提供すること。【解決手段】容易にかつ工業的に合成が可能な前記一般式（Ｉ）の２−スルホニルピリジン誘導体を用いて、亜硫酸塩又は亜硫酸水素塩との反応により、環境に悪影響を及ぼす副生成ガスの発生なしに目的とする前記一般式（ＩＩ）の２−ピリジンスルホン酸又はその塩の誘導体を容易かつ高収率に合成することができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）で表される２−スルホニルピリジン誘導体を亜硫酸塩又は亜硫酸水素塩と反応させることによって、下記一般式（ＩＩ）で表される２−ピリジンスルホン酸又はその塩の誘導体を得る、２−ピリジンスルホン酸又はその塩の誘導体の製造方法。
【化１】
2004238330.tif 000005
（但し、前記一般式（Ｉ）中、
Ｒ１は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又はアリール基を表し、
Ｒ２及びＲ３はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基又はアリール基を表し、
Ｒ４は水素原子、ハロゲン原子、アルコキシル基、アルキルチオ基、シアノ基、アシロキシ基、アルコキシカルボニル基、保護された置換されていてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいアルキル基又はアリール基を表し、
Ｒ２とＲ３、又はＲ３とＲ４は共同して−（ＣＨ２）ｎ−（この式中、ｎは３又は４を表す。）を形成してもよく、
Ｒ５は置換基を有していてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。）
【化２】
2004238330.tif 000006
（但し、前記一般式（ＩＩ）中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、前記定義の通りであり、
Ｍは、水素原子、金属原子、又はアンモニウム塩を表す。）
【請求項２】
前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４の少なくとも１つが、アルキル基又はハロアルキル基である、請求項１に記載した２−ピリジンスルホン酸又はその塩の誘導体の製造方法。
【請求項３】
前記２−スルホニルピリジン誘導体に対して１〜１０モル倍の前記亜硫酸塩又は亜硫酸水素塩を用いて反応を行う、請求項１に記載した２−ピリジンスルホン酸又はその塩の誘導体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２−ピリジンスルホン酸又はその塩の誘導体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
２−ピリジンスルホン酸又はその塩の誘導体は、例えばフッ素ガスとの反応により、フッ素化剤としてのＮ−フルオロピリジニウム−２−スルホナート誘導体を合成できる有用な原料である（Ｔ．  Ｕｍｅｍｏｔｏ  ａｎｄ  Ｇ．Ｔｏｍｉｚａｗａ，  Ｊ．Ｏｒｇ．  Ｃｈｅｍ．，  １９９５，６０，６５６３）。
【０００３】
こうした２−ピリジンスルホン酸又はその塩誘導体の合成法としては、（１）２−ヒドロキシピリジン誘導体を合成した後、５硫化２リンなどのチオール化剤と反応させてチオールとした後、酸化し、２−ピリジンスルホン酸誘導体を得る方法、又は、（２）２位に脱離可能な置換基（例：フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など）を有するピリジン誘導体を合成後、亜硫酸塩又は亜硫酸水素塩と反応させることにより、２−ピリジンスルホン酸又はその塩の誘導体を得る方法がある（Ｔ．  Ｕｍｅｍｏｔｏ  ａｎｄ  Ｇ．Ｔｏｍｉｚａｗａ，  Ｊ．Ｏｒｇ．  Ｃｈｅｍ．，  １９９５，６０，６５６３及び後記の特許文献１（特開平５−２９４９３７号公報）参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２９４９３７号公報明細書（第３９欄２行目〜第４０欄１７行目）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記（１）の方法は、ヒドロキシピリジンとチオール化剤との反応において、腐食性及び臭気のある硫化水素ガスの発生を伴うため、作業環境が悪化するという欠点があり、また、上記（２）の方法では、２位に置換基を有するピリジン誘導体を合成するための工程数が長いという難点がある。
【０００６】
本発明の目的は、環境に悪影響を与えることなしに、２−ピリジンスルホン酸又はその塩の誘導体を容易にかつ収率良く、工業的に有利に製造し得る方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、下記一般式（Ｉ）で表される２−スルホニルピリジン誘導体を亜硫酸塩又は亜硫酸水素塩と反応させることによって、下記一般式（ＩＩ）で表される２−ピリジンスルホン酸又はその塩の誘導体を得る、２−ピリジンスルホン酸又はその塩の誘導体の製造方法に係るものである。
【化３】
2004238330.tif 000002
（但し、前記一般式（Ｉ）中、
Ｒ１は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又はアリール基を表し、
Ｒ２及びＲ３はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基又はアリール基を表し、
Ｒ４は水素原子、ハロゲン原子、アルコキシル基、アルキルチオ基、シアノ基、アシロキシ基、アルコキシカルボニル基、保護された置換されていてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいアルキル基又はアリール基を表し、
Ｒ２とＲ３、又はＲ３とＲ４は共同して―（ＣＨ２）ｎ―（この式中、ｎは３又は４を表す。）を形成してもよく、
Ｒ５は置換基を有していてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。）
【化４】
2004238330.tif 000003
（但し、前記一般式（ＩＩ）中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、前記定義の通りであり、
Ｍは、水素原子、金属原子、又はアンモニウム塩を表す。）
【０００８】
本発明の方法によれば、前記一般式（Ｉ）で表される出発原料の２−スルホニルピリジン誘導体は、特開平１１−２６９１４７号公報に記載された方法によって、容易にかつ工業的に合成することができる。
【０００９】
このようにして様々な置換基を有する前記一般式（Ｉ）の２−スルホニルピリジン誘導体を合成し、これを用いて亜硫酸塩又は亜硫酸水素塩との反応により、環境に悪影響を及ぼす副生成ガスの発生なしに様々な置換基を有する目的とする前記一般式（ＩＩ）の２−ピリジンスルホン酸又はその塩の誘導体を容易かつ高収率に合成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態に基いて本発明を更に具体的に説明する。
【００１１】
まず、前記一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）中、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が表す前記ハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
【００１２】
また、前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５が表すアルキル基は、置換基を有するか或いは無置換のアルキル基である。無置換のアルキル基として、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ヘキシル基などの直鎖状又は分岐状のアルキル基が挙げられる。これらのアルキル基は置換基を有していてもよく、かかる置換基としては、例えば水酸基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などのアルコキシル基；ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリルオキシ基などの三置換シリルオキシ基；フェニル基、パラメトキシフェニル基などのアリール基；ニトロ基；シアノ基などが挙げられる。
【００１３】
また、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５が表すハロゲン置換のアルキル基としては、例えば、ＣＨ２Ｆ、ＣＨＦ２、ＣＦ３、ＣＨ３ＣＦＨ、ＣＨ２ＦＣＨ２、ＣＨ３ＣＦ２、ＣＨＦ２ＣＨ２、ＣＦ３ＣＨ２、ＣＦ３ＣＦ２、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２、（ＣＦ３）２ＣＦ、ＣＦ３（ＣＦ２）２ＣＦ２、（ＣＦ３）２ＣＦＣＦ２、ＣＦ３ＣＦ２（ＣＦ３）ＣＦ、ＣＨ２Ｃｌ、ＣＨＣｌ２、ＣＣｌ３、ＣＦＣｌ２、ＣＦ２Ｃｌ、ＣＨ２ＣｌＣＨ２、ＣＣｌ３ＣＨ２、ＣＣｌ３ＣＣｌ２、ＣＨ２Ｂｒ、ＣＨＢｒ２、ＣＢｒ３、ＣＦ２Ｂｒ、ＣＦ２ＨＣＦ２、ＣＦ２ＩＣＦ２、ＣＦ２ＢｒＣＦ２、ＣＦ２ＣｌＣＦ２、ＣＦ２ＨＣＦ２ＣＦ２、ＣＦ２ＣｌＣＦ２ＣＦ２、ＣＦ２ＩＣＦ２ＣＦ２、（ＣＦ３）２ＣＨ、（ＣＦ３）２ＣＣｌ、ＣＦ２Ｈ（ＣＦ２）２ＣＦ２、ＣＦ２Ｃｌ（ＣＦ２）２ＣＦ２、ＣＦ２Ｂｒ（ＣＦ２）２ＣＦ２、ＣＦ２Ｉ（ＣＦ２）２ＣＦ２などの直鎖又は分岐状のハロアルキル基を示すことができる。なお、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４の少なくとも１つが、上記のアルキル基又はハロアルキル基であるのがよい。
【００１４】
また、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５が表すアリール基としては、例えばフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。これらのアリール基は置換基を有していてもよく、かかる置換基としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子；メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などのアルキル基；水酸基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などのアルコキシル基；ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリルオキシ基などの三置換シリルオキシ基；フェニル基、パラメトキシフェニル基などのアリール基；ニトロ基；シアノ基などが挙げられる。
【００１５】
また、Ｒ４が表すアルコキシル基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ブトキシ基、フェノキシ基などが挙げられる（このアルコキシル基は上記した如き置換基を有していてよい：以下の他の基でも同様）。アルキルチオ基としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基などが挙げられる。アシロキシ基としては、例えばアセトキシ基、プロパノイルオキシ基、ブタノイルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基などの脂肪族又は芳香族アシロキシ基などが挙げられる。アルコキシカルボニル基としては、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｎ−ブトキシカルボニル基などが挙げられる。保護されていて置換基を有していてもよいアミノ基としては、例えばアセチル基、ベンゾイル基、ベンゼンスルホニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基などの保護基で保護されておりかつ例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などのアルキル基などの置換基を有するものが挙げられる。
【００１６】
また、Ｒ５が表すシクロアルキル基としては、例えばシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。これらのシクロアルキル基は置換基を有していてもよく、かかる置換基としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子；水酸基；メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ブトキシ基などのアルコキシル基；ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリルオキシ基などの三置換シリルオキシ基；ニトロ基；シアノ基；フェニル基、パラメトキシフェニル基などのアリール基などが挙げられる。
【００１７】
また、Ｒ５が表すアラルキル基としては、例えばベンジル基、フェネチル基などが挙げられる。これらのアラルキル基は置換基を有していてもよく、かかる置換基としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子；メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などのアルキル基；水酸基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などのアルコキシル基；ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリルオキシ基などの三置換シリルオキシ基；フェニル基、パラメトキシフェニル基などのアリール基；ニトロ基；シアノ基などが挙げられる。
【００１８】
また、前記一般式（ＩＩ）中、Ｍが表わす金属原子としては、アルカリ金属原子、例えばナトリウム、カリウム、リチウムなどが挙げられ、またアンモニウム塩としては、一般式；Ｒ４Ｎ＋で記載される化合物であって、置換基Ｒとしては、例えば水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などのアルキル基、フェニル基、ベンジル基などが挙げられる。
【００１９】
次に、本発明の２−ピリジンスルホン酸又はその塩の誘導体の製造方法をより詳細に説明する。
【００２０】
この製造方法に用いるスルホン化剤としては、一般式：Ｍ２ＳＯ３又はＭＳＯ３で表される亜硫酸塩（Ｍは金属原子、アンモニウム塩）がある。この金属原子としては、アルカリ金属原子又はアルカリ土類金属原子、例えばナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム、マグネシウムなどが好ましい。アンモニウム塩としては、一般式：Ｒ４Ｎ＋で記載される化合物であって、置換基Ｒとしては、例えば水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などのアルキル基、フェニル基、ベンジル基などが挙げられる。
【００２１】
スルホン化剤として、一般式：ＭＨＳＯ３で表される亜硫酸水素塩（Ｍは金属原子、アンモニウム塩）も使用可能である。この金属原子としては、アルカリ金属原子、例えばナトリウム、カリウム、リチウムなどが好ましい。アンモニウム塩としては、一般式：Ｒ４Ｎ＋で記載される化合物であって、置換基Ｒとしては、例えば水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などのアルキル基、フェニル基、ベンジル基などが挙げられる。
【００２２】
上記の各スルホン化剤の使用量は、前記一般式（Ｉ）の２−スルホニルピリジン誘導体に対して１〜１０モル倍の範囲が好ましく、１〜２モル倍の範囲がより好ましい。
【００２３】
そして、スルホン化反応は無溶媒下に行ってもよいが、通常、溶媒の存在下で行うのが好ましい。使用する溶媒は、反応に悪影響を与えない限り、特に限定されるものではなく、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、クメンなどの芳香族炭化水素；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタンなどのエーテル；アセトン、２−ブタノンなどのケトン；アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル；塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、トリクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素；ジメチルスルホキシド；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンなどのアミド；メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、ｔ−ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ベンジルアルコール、トリフルオロエタノール、ヘキサフルオロイソプロパノールなどのアルコール；スルホラン；水などを使用することが出来る。これらの溶媒は１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。溶媒の使用量に特に制限はない。
【００２４】
また、反応温度は２０℃〜３００℃の範囲が好ましく、５０〜２５０℃の範囲がより好ましい。反応時間は反応条件によって変化しうるが、通常０．５〜４８時間の範囲が適当である。
【００２５】
また、反応を促進（加速）する目的で、１８−クラウン−６（１，４，７，１０，１３，１６−ヘキサオキサシクロオクタデカン）、１５−クラウン−５（１，４，７，１０，１３−ペンタオキサシクロペンタデカン）などのクラウンエーテル類；又は一般式：Ｒ４Ｎ＋Ｘ−で表されるアンモニウム塩（アンモニウム塩の基Ｒとしては、例えば水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ベンジル基などが挙げられる。Ｘとしては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子；テトラフルオロボレート、トリフルオロメタンスルホナート、メタンスルホナート、パラトルエンスルホナートなどが挙げられる。）をさらに添加してもよい。その使用量については特に制限はないが、通常は、前記一般式（Ｉ）の２−スルホニルピリジン誘導体に対して０．０１〜０．５重量倍の範囲が好ましい。
【００２６】
この反応は、例えば所定量の前記一般式（Ｉ）の２−スルホニルピリジン誘導体、亜硫酸塩又は亜硫酸水素塩、及び溶媒を混合し、必要に応じてクラウンエーテル類又はアンモニウム塩をさらに添加し、所定温度で攪拌して行うことができる。
【００２７】
このようにして得られた前記一般式（ＩＩ）の２−ピリジンスルホン酸又はその塩の誘導体は、通常の有機化合物の単離精製に用いられる方法により単離精製することができる。例えば、反応溶媒を濃縮後、有機溶媒及び水で抽出し、水層を濃縮後、必要に応じて濃塩酸を加えてスルホン酸とし、水を濃縮後、エタノールを加え、得られた粗生成物を必要に応じて再結晶などにより精製する。
【００２８】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はそれによって何ら限定されるものではない。
【００２９】
実施例１
【００３０】
【化５】
2004238330.tif 000004
【００３１】
次に、５０ｍｌの反応管に、上記の４−メチル−２−ベンゼンスルホニルピリジン２．３３ｇ（１０ｍｍｏｌ）、亜硫酸ナトリウム１．５１ｇ（１２ｍｍｏｌ）、メタノール２ｍｌ及び水６ｍｌを加え、１９０℃にて１８時間、加熱反応した。この反応液を酢酸エチルで抽出後、水層を濃縮し、残渣固体（ナトリウム塩）に濃塩酸を加え、更に濾過、濃縮し、残渣固体にエタノールを加えた。析出した固体を濾取し、減圧下で乾燥し、４−メチル−２−ピリジンスルホン酸の粗結晶を１．１７６ｇ（６．７９ｍｍｏｌ）（収率６８％）得た。
【００３２】
実施例２
５０ｍｌの反応管に、上記の４−メチル−２−ベンゼンスルホニルピリジン２．３３ｇ（１０ｍｍｏｌ）、亜硫酸ナトリウム１．５１ｇ（１２ｍｍｏｌ）、テトラメチルアンモニウムクロリド（反応促進剤）０．２２ｇ（２ｍｍｏｌ）、ｎ−ブタノール２ｍｌ及び水６ｍｌを加え、１９０℃にて１２時間、加熱反応した。この反応液を酢酸エチルで抽出後、水層を濃縮し、残渣固体に濃塩酸を加え、更に濾過、濃縮し、残渣固体にエタノールを加えた。析出した固体を濾取し、減圧下で乾燥し、４−メチル−２−ピリジンスルホン酸の粗結晶を１．２１０５ｇ（６．９９ｍｍｏｌ）（収率７０％）得た。
【００３３】
【発明の作用効果】
本発明は、上述したように、容易にかつ工業的に合成が可能な前記一般式（Ｉ）の２−スルホニルピリジン誘導体を用いて亜硫酸塩又は亜硫酸水素塩との反応により、環境に悪影響を及ぼす副生成ガスの発生なしに目的とする前記一般式（ＩＩ）の２−ピリジンスルホン酸又はその塩誘導体を容易かつ高収率に合成することができる。この２−ピリジンスルホン酸又はその塩誘導体は、例えばフッ素ガスとの反応により、フッ素化剤としてのＮ−フルオロピリジニウム−２−スルホナート誘導体を合成できる有用な化合物である。