(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２−（メチルスルホニル）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールの製造方法であって、氷酢酸および過酸化水素を含む非プロトン性芳香族溶媒中で２−（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールを酸化する、ただし、氷酢酸と２−（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールのモル比は０.５：１から１：１であり、過酸化水素は２−（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールを基準にしてモル過剰量で存在する、ことによって反応生成物を生じさせることを特徴とする方法。
【請求項２】
該溶媒がトルエンである請求項１記載の方法。
【請求項３】
酸化を６０℃から１００℃の温度で起こさせる請求項１記載の方法。
【請求項４】
該温度を７０℃から９０℃にする請求項３記載の方法。
【請求項５】
該過酸化水素と２−（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールのモル比を２.０：１から４.０：１にする請求項１記載の方法。
【請求項６】
該過酸化水素と２−（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールのモル比を２.１：１から２.５：１にする請求項５記載の方法。
【請求項７】
該反応生成物から水を共沸で除去することを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項８】
生じた２−（メチルスルホニル）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールを単離することを更に含む請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明の分野はチアジアゾールスルホン類の合成である。より詳細には、本発明は接触酸化による２−（メチルスルホニル）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールの合成に関する。
【０００２】
【発明の背景】
スルホン類は一般式Ｒ−ＳＯ2−Ｒ’で表される。スルホン類は多様な前駆体から製造可能である。例として、スルホン類は（ａ）スルフィド類の酸化、（ｂ）スルフィン酸エステルの転位、（ｃ）アルケン類およびアセチレン類へのハロゲン化スルホニル付加、（ｄ）分極した結合へのスルフィン酸付加、および（ｅ）ポリエンへのＳＯ2付加で生じ得る［例えばＤｕｒｓｔ，Ｔ．著「Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」、１１．６章、ＢａｒｔｏｎおよびＯｌｌｉｓ編集、Ｐｅｒｇａｍｍｏｎ  Ｐｒｅｓｓ、Ｏｘｆｏｒｄ、１９７９参照］。
【０００３】
特別な種類のスルホン類である２−（アルキルスルホニル）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾール類は除草剤の製造で用いられる中間体である。２−（メチルスルホニル）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールは抗菌・カビ作用を示すと報告されている［米国特許第３，５６２，２８４号参照］。
【０００４】
２−（置換スルホニル）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾール類は、米国特許第３，５６２，２８４号に従い、相当する２−（置換チオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールを酸化剤、例えば過マンガン酸カリウム、過酸化水素またはパーオキシトリフルオロ酢酸などの存在下で酸化させることで製造可能である。酸化を酢酸と塩化メチレンが溶媒として入っている酸性の水性媒体中で起こさせている。塩化メチレンは産業衛生および取り扱いの観点から望ましくない溶媒である。これは低沸点（高い蒸気圧）であることから取り扱いが困難である。加うるに、それは水流れを汚染する。上記スルホン生成物の単離は結晶化を用いて行われている。報告されているスルホン収率は出発スルフィドを基準にして約６５％であった。
【０００５】
このような方法で酢酸を水の存在下で用いる場合には、必然的に、水が反応に過剰量で導入されかつ費用のかかる結晶化手順を用いてスルホンの精製を行う必要があることから、結果として収率が低くなってしまう。本技術分野ではチアジアゾールスルホン類を高い収率で製造する実用的で安価な方法が継続して求められている。
【０００６】
【発明の簡単な要約】
本発明は２−（メチルスルホニル）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールの製造方法を提供し、この方法に、反応混合物に氷酢酸を含有させて２−（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールを酸化させることで反応生成物を生じさせることを含める。好適な酸化剤は過酸化水素である。この態様に従い、２−（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールと過酸化水素を氷酢酸の存在下で反応させる。
【０００７】
上記反応混合物で用いる過酸化水素は、好適には、過酸化水素が約３０重量パーセントから約５０重量パーセント入っている水溶液である。この過酸化水素を２−（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールを基準にしてモル過剰量で存在させる。この過酸化水素と２−（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールのモル比を好適には約２．０：１から約４．０：１にする。このモル比を更により好適には約２．１：１から約２．５：１にする。氷酢酸を２−（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾール１モル当たり約０．５モルから約３．０モルの酢酸から成る量で存在させる。この氷酢酸と２−（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールのモル比をより好適には約０．５：１から約１：１にする。酸化を典型的には約６０℃から約１００℃の温度、好適には約７０℃から約９０℃の温度で起こさせる。
【０００８】
本発明の方法に追加的段階を含めることも可能である。水を反応生成物から除去することも可能である。この水除去を好適には共沸で達成する。更にその上、本発明の方法に、生じた２−（メチルスルホニル）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールを単離する段階を含めることも可能である。
【０００９】
【発明の詳細な記述】
Ｉ．  発明
本発明はチアジアゾールスルホン類の製造方法を提供するものである。本方法を用いて２−（メチルスルホニル）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾール［ＴＤＡスルホン］を２−（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾール［ＴＤＡ］から製造する。ＴＤＡスルホンの製造を適切な酸化剤存在下のＴＤＡの接触酸化で行う。この酸化反応で用いる触媒は氷酢酸である。このようなアプローチでは金属触媒の使用が回避される。酢酸は生分解性を示し、それの処分で問題が生じない。
【００１０】
ＩＩ．  氷酢酸を用いたＴＤＡスルホン製造方法
この面に従い、本方法は、反応混合物に氷酢酸を触媒として含有させて２−（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾール［ＴＤＡ］を酸化させることでＴＤＡスルホンが入っている反応生成物を生じさせる段階を含む。ＴＤＡの酸化を適切な酸化剤の存在下で起こさせる。そのような典型的酸化剤は本技術分野でよく知られている［例えばＤｕｒｓｔ，Ｔ．著「Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」、１１．６章、ＢａｒｔｏｎおよびＯｌｌｉｓ編集、Ｐｅｒｇａｍｍｏｎ  Ｐｒｅｓｓ、Ｏｘｆｏｒｄ、１９７９参照］。特に好適な酸化剤は過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）である。この態様に従い、ＴＤＡと過酸化水素を触媒の存在下で反応させる。この反応混合物で用いる過酸化水素は、好適には、過酸化水素が約３０重量パーセントから約５０重量パーセント入っている水溶液である。Ｈ2Ｏ2とＴＤＡのモル比を約２：１から約４：１、好適には約２．２：１にする。酸化条件は本技術分野でよく知られている。典型的には酸化を約６０℃から約１００℃の温度で実施する。
【００１１】
本方法で用いるＴＤＡは如何なる源から得られたものであってもよい。好適には、非プロトン性芳香族溶媒、例えばトルエンなどに入っているＴＤＡをもたらす方法を用いてＴＤＡの製造を行う。特に好適なＴＤＡ製造手段を、本出願と同時に提出した表題が“A Process for Making 2-(Methylthio)-5-(Trifluoromethyl)-1,3,4-Thiadiazole Using Methyldithiocarbazinate and an Excess of Trifluoroacetic Acid", “A Process for Making 2-(Methyl-thio)-5-(Trifluoromethyl)-1,3,4-Thiadiazole using Methyldithiocar-bazinate with Trifluoroacetic Acid with Removal of Bis-byproduct"および“A Process for Preparing 2-(Methylthio)-5-(Trifluoromethyl)-1,3,4-Thiadiazole Using Methyldithiocarbazinate and an Excess of Trifluoroacetic Acid With Recovery of Trifluoroacetic Acid"の米国特許出願に見ることができる。上記出願の開示は全部引用することによって本明細書に組み入れられる。
【００１２】
ＴＤＡの酸化を溶媒の存在下で起こさせる。この溶媒は好適には非プロトン性の芳香族溶媒である。そのような溶媒は本技術分野でよく知られている。そのような典型的で好適な溶媒はトルエン、キシレン、クメンおよびメシチレンである。トルエンが特に好適である。この溶媒の使用量は幅広い範囲に渡って多様であり得るが、本技術者によって容易に決定され得る。溶媒の正確な量は使用する個々の溶媒に依存する。トルエンが溶媒の場合には、トルエンをＴＤＡ  １モル当たり約０．５モルから約３．５モルの量で存在させる。好適にはトルエンをＴＤＡ  １モル当たり約１．０モルから約２．０モルの量、より好適にはトルエンをＴＤＡ  １モル当たり約１．０から約１．５モルの量で存在させる。
【００１３】
ＴＤＡに酸化を氷酢酸が入っている反応混合物中で受けさせることでＴＤＡスルホンが入っている反応生成物を生じさせる。ＴＤＡ源、溶媒の使用、酸化条件および適切な酸化剤の選択はこの上に挙げたのと同じである。ここでは、この反応混合物で用いる酸化剤（例えば過酸化水素）を好適にはＴＤＡを基準にしてモル過剰量で存在させる。この酸化剤とＴＤＡのモル比を好適には約２．０：１から約４．０：１にする。この比率を更により好適には約２．１：１から約２．５：１にする。触媒である氷酢酸を反応混合物に直接添加する。氷酢酸をＴＤＡ  １モル当たり約０．５モルから約１．０モルの量で存在させる。
【００１４】
更に、水を反応生成物から除去することも可能である。更にその上、本発明の方法に、生じたスルホンを単離する段階を含めることも可能である。
【００１５】
水の除去を好適には共沸で達成する。このような水の共沸除去は、特に溶媒がトルエンの場合、溶媒の存在下で容易に達成される。共沸混合物の方が水よりも低い沸点を有することから、反応生成物を上記溶媒の沸点にまで加熱すると水が効果的に除去される。上記酸化反応は約６０℃から約１００℃の範囲で起こることから、この反応中に水が除去され、追加的段階を設ける必要はない。
【００１６】
以下に示す実施例は本発明の好適な態様を説明するものであり、決して本明細書および請求の範囲を制限するものでない。
【００１７】
【実施例】
実施例１：  氷酢酸を用いたＴＤＡスルホン合成
トルエン中のＴＤＡおよび氷酢酸を反応容器に仕込んだ。この混合物を加熱した。安定化を受けさせた（ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ）３５％Ｈ2Ｏ2を時間をかけて加えた。その結果として生じた混合物を、水の共沸除去を伴って約４から６．５時間加熱した。この反応中、上記混合物をＮ2でパージした（ｐｕｒｇｅｄ）。反応条件は下記の通りであった：
ＴＤＡ／トルエン中のＴＤＡ（重量％）      ５８−６１
酢酸／ＴＤＡモル比                        ０.５０−０.７５
Ｈ2Ｏ2添加時間（時）                      ３.０−４.５
反応温度（℃）                            ８３−９１
処理時間（時）                            ４.０−６.５
最初の反応を通常の（安定化を受けさせていない）３５％Ｈ2Ｏ2を用いて行った。結果として得た収率は８５％未満であった。相分離を７０℃で起こさせた。
【００１８】
このＴＤＡスルホン／トルエン相を保持しておいて次の使用で用いた。相分離は全部非常に良好であり、界面に存在するラグ（ｒａｇ）の量は非常に僅かであった。安定化を受けさせた３５％Ｈ2Ｏ2を用いる酢酸方法の場合の平均収率は約９５．０％であった。
【００１９】
本発明を説明の目的でこの上に詳細に記述してきたが、そのような詳細は単にその目的のためであり、それに関する変形は本請求の範囲で制限され得るものを除き本発明の精神および範囲から逸脱することなく本分野の技術者によって成され得ると理解されるべきである。
【００２０】
本発明の特徴および態様は以下のとうりである。
【００２１】
１．  ２−（メチルスルホニル）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールの製造方法であって、氷酢酸と２−（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールのモル比が約０．５：１から約１：１になるように反応混合物に氷酢酸および酸化剤を含有させて２−（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールを酸化させることで反応生成物を生じさせることを含む方法。
【００２２】
２．  該酸化剤が過酸化水素である第１項記載の方法。
【００２３】
３．  該２−（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールを非プロトン性芳香族溶媒に溶解させる第１項記載の方法。
【００２４】
４．  該溶媒がトルエンである第３項記載の方法。
【００２５】
５．  酸化を約６０℃から約１００℃の温度で起こさせる第１項記載の方法。
【００２６】
６．  該温度を約７０℃から約９０℃にする第５項記載の方法。
【００２７】
７．  該過酸化水素と２−（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールのモル比を約２．０：１から約４．０：１にする第２項記載の方法。
【００２８】
８．  該過酸化水素と２−（メチルチオ）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールのモル比を約２．１：１から約２．５：１にする第７項記載の方法。
【００２９】
９．  該反応生成物から水を共沸で除去することを更に含む第１項記載の方法。
【００３０】
１０．  生じた２−（メチルスルホニル）−５−（トリフルオロメチル）−１，３，４−チアジアゾールを単離することを更に含む第１項記載の方法。