(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４−ビニルピリジン、チオ尿素及び酸を２−プロパノール中で反応させることを特徴とする下記一般式（Ｉ）で示されるイソチウロニウム塩の製造方法。
【化１】
0003960678.tif 000004
（式中、Ｘ-は使用する酸に対応するアニオンを示す）
【請求項２】
酸がパラトルエンスルホン酸であることを特徴とする請求項１に記載のイソチウロニウム塩の製造方法。
【請求項３】
２−プロパノールに対するパラトルエンスルホン酸の仕込み量が５〜６０重量％であることを特徴とする請求項２に記載のイソチウロニウム塩の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イソチウロニウム塩の製造方法に関する。詳しくは、４−ビニルピリジン、チオ尿素及び酸を特定の溶媒中で反応させることによりイソチウロニウム塩を製造する方法に関する。得られたイソチウロニウム塩をアンモニアで分解することにより製造した２−（４−ピリジル）エタンチオールは各種医農薬中間体や、フェノールとアセトンとの縮合反応によりビスフェノールＡを製造する際の触媒（変性剤）として有用な化合物である。
【０００２】
【従来の技術】
ピリジルアルキルチオール類（メルカプトアルキルピリジン類）の合成については、従来からいろいろな提案がなされている。
例えば、オーストラリアン・ジャーナル・オブ・ケミストリー（Ａｕｓｔ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．），１９，１８３５（１９６６）には、２−ビニルピリジンと硫化水素から２−（２−ピリジル）エタンチオールを製造する方法が、米国特許第２，６０７，７７６号明細書には、２−ビニルピリジンとチオ酢酸よりアセチルチオ体を合成し塩酸により２−（２−ピリジル）エタンチオールを製造する方法が、ジャーナル・オブ・ヘテロサイクリック・ケミストリー（Ｊ．Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ．Ｃｈｅｍ．），１５，１４３１（１９７８）には、２−（２−ピリジル）エタノールを塩化チオニルで塩素化し水硫化カリウムと反応させ２−（２−ピリジル）エタンチオールを製造する方法が、ヒェーミッシェ・ベリヒテ（Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．），８６，７８１（１９５３）には、２−（２−ピリジル）エタンチオールをチオ尿素と臭化水素酸水溶液からイソチウロニウム塩を合成し、水酸化ナトリウムで分解し２−（２−ピリジル）エタンチオールを製造する方法が、また、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．），２６，８２（１９６１）には、４−ビニルピリジンとチオ尿素、パラトルエンスルホン酸よりイソチウロニウム塩を合成し、７〜８当量倍のアンモニア水で塩分解し２−（４−ピリジル）エタンチオールを製造する方法等が報告されている。これら公知の製造方法の中では、原料、助剤の入手の難易、取り扱い易さ、収率の点で、前記ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリーの方法が最も優れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この製造方法についても、イソチウロニウム塩の収率が９０％であり、引き続く２−（４−ピリジル）エタンチオールの全収率が６４％と低く、また溶媒であるエタノールは、沸点が低く且つ高価であり、工業的には有利な製造方法とは言えない。
本発明は、イソチウロニウム塩及び２−（４−ピリジル）エタンチオールの、安価且つ高収率な工業的製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、かかる事情に鑑み鋭意検討した結果、イソチウロニウム塩製造時に、溶媒として２−プロパノールを用いると、塩の溶解度が低下し、イソチウロニウム塩が析出しやすくなり、そのためイソチウロニウム塩の回収率が向上することを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
即ち、本発明の要旨は、４−ビニルピリジン、チオ尿素及び酸を２−プロパノール中で反応させることを特徴とする下記一般式（Ｉ）で示されるイソチウロニウム塩の製造方法、にある。
【０００６】
【化２】
0003960678.tif 000002
【０００７】
（式中、Ｘ- は使用する酸に対応するアニオンを示す）
【０００８】
以下、本発明について詳細に説明する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明における目的化合物の一つである式（Ｉ）で示されるイソチウロニウム塩は、４−ビニルピリジン、チオ尿素及び酸を２−プロパノール中で反応させることにより得られる。
【００１０】
原料の中、４−ビニルピリジンについては、市販の試薬をそのまま用いても特に大きな問題はないが、古い試薬では着色が濃い場合や、多少重合による変質が懸念されるため反応前に単蒸留等の前処理を行うことが好ましい。
酸としては、塩酸、硝酸、硫酸等の一般的な無機酸やパラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等の有機酸を使用することができる。イソチウロニウム塩の取り扱い易さ等から、パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、塩酸が好ましく、パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸が特に好ましい。
本発明の特徴である反応時の溶媒としては、２−プロパノールを使用するが、本発明の効果を損なわない限りにおいて、他の低級アルコール、例えばエタノール等を５０％以下、好ましくは２０％以下併用することも可能である。
【００１１】
以下、反応条件の詳細について、酸として、パラトルエンスルホン酸を使用した場合について説明する。
イソチウロニウム塩製造時の２−プロパノールに対するパラトルエンスルホン酸の仕込み量は、５〜６０重量％であり、好ましくは３０〜５０重量％である。
パラトルエンスルホン酸の仕込み量が５重量％よりも少ない場合には、生成するイソチウロニウム塩の析出量が減るために回収量が減少し、６０重量％よりも多い場合には、パラトルエンスルホン酸が十分に溶解せずイソチウロニウム塩の収率低下を招く。
【００１２】
反応は４−ビニルピリジンとモル比で０．５〜１．５、好ましくは０．８〜１．２のチオ尿素、モル比で１．８〜３．６好ましくは２．２〜３．０のパラトルエンスルホン酸を仕込み、その後に、２−プロパノール溶媒を加え、好ましくは窒素等の不活性ガス雰囲気下、５０〜１００℃、好ましくは７０〜８０℃に加温し、チオ尿素等を溶解させる。その後、７０〜９０℃に加熱、撹拌下、４−ビニルピリジンを滴下し、その後、還流下１〜５時間反応を行う。反応終了後、反応液を冷却することにより、塩を析出させ、該塩を濾過し、乾燥エーテル等で洗浄する。好ましくは、更にエーテル／イソプロピルアルコール混合液等でもう一度洗浄する。洗浄後の塩を、好ましくは乾燥後、２−（４−ピリジル）エタンチオールの製造に使用する。
【００１３】
本発明における最終目的化合物である、下記式（II）で示される２−（４−ピリジル）エタンチオールは、イソチウロニウム塩をアンモニア水で分解することにより、容易に製造することができる。
この２−（４−ピリジル）エタンチオールは、各種医農薬中間体や、フェノールとアセトンとの縮合反応によりビスフェノールＡを製造する際の触媒（変性剤）として有用な化合物である。
【００１４】
【化３】
0003960678.tif 000003
【００１５】
２−（４−ピリジル）エタンチオールの製造方法としては、イソチウロニウム塩のアンモニア水による塩分解反応であるが、この時、使用するアンモニアは塩に対して１．５〜７．５当量が好ましく、１．５〜２．５当量が更に好ましい。アンモニア量が１．５当量よりも少ない場合には反応が十分に進行せず、７．５当量よりも多い場合には不必要なアンモニアの中和に多大の労力を費やすことや、目的物の２−（４−ピリジル）エタンチオールの一部劣化によると思われる収率低下を招く。
【００１６】
使用するアンモニア水のアンモニア濃度は、低いことが好ましく、５〜３０重量％の範囲で使用することが更に好ましく、５〜１５重量％が最も好ましい。５重量％より低い場合には反応が遅くなり且つ釜効率が著しく低下して好ましくなく、また３０重量％よりも高い場合には、塩分解反応時の撹拌が難しくなり、これまた好ましくはない。
塩分解反応温度は５０〜７０℃で行うことが好ましい。また反応時間はおよそ０．５〜１０時間の範囲が好ましく、０．５〜３時間の範囲がより好ましい。この際、アンモニアが加熱により発生するため、酸、水等による発生アンモニアの吸着等何らかの手段でアンモニアの除去を行うことが好ましい。
【００１７】
塩分解反応後、反応液から目的の２−（４−ピリジル）エタンチオールを得るには、公知の任意の方法が採用できるが、具体例を示せば、反応液を１０℃程度まで冷却し、反応液中にクロロホルム等の抽出溶媒を加えた後、濾過を行う。得られた固体（グアニジウム塩）を更に溶媒で一〜二回洗浄した後、母液を分液して有機層を回収し水層を更に数回溶媒で抽出し２−（４−ピリジル）エタンチオールを回収する。得られた有機層は先ず溶媒を留去して残液から減圧蒸留により目的の２−（４−ピリジル）エタンチオールを得る等の方法が例示できる。
【００１８】
【実施例】
次に実施例及び比較例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り実施例に限定されるものではない。
【００１９】
実施例１
容積２００ｍｌの四つ口フラスコに温度計、ジムロート冷却管、滴下ロートを取り付けパラトルエンスルホン酸−水和物（和光純薬工業株式会社製）２０．９ｇ（０．１１モル）チオ尿素（和光純薬工業株式会社製）３．８ｇ（０．０５モル）と２−プロパノール５０ｍｌを仕込んだ。窒素雰囲気下、撹拌しながら７０℃まで昇温した。パラトルエンスルホン酸及びチオ尿素は５０〜６０℃で全量溶解した。反応液が７０℃到達後、滴下ロートより４−ビニルピリジン（和光純薬工業株式会社製）５．２５ｇ（０．０５モル）を発熱に注意しながら約０．５時間で滴下し、その後還流下３時間反応を行った。反応終了後、反応液を冷却し、約６０℃で固体の析出が確認されたが、冷却を続け５℃まで冷却した。析出した固体：Ｓ−［２−（４−ピリジニウム）エチル］イソチウロニウム  ビ−パラ−トルエンスルホネート（略；イソチウロニウム塩）を濾過により分取し、得られた塩をエーテル３０ｍｌで洗浄し、更に冷却したエーテル／イソプロピルアルコール混合液（１：１）６０ｍｌで洗浄し、過剰のパラトルエンスルホン酸を除去した。洗浄後の塩を減圧乾燥し秤量したところ、２６．０ｇ（０．０４９モル）収率９８．０％であった。
得られたイソチウロニウム塩２６．０ｇを２５％アンモニア水１３．５ｇ（アンモニア；０．１９８モル）と水２０．２ｍｌの混合液に溶解し、０．５時間６０℃で反応後、冷却しクロロホルム１３．０ｍｌを加えて、濾別して生成塩を分離した。濾液を分液後、更にクロロホルム１０ｍｌで八回抽出を繰り返し得られたクロロホルム層を合わせ減圧下クロロホルムを回収し、残液を減圧蒸留した。沸点８７〜８８℃／２．２ｍｍＨｇで２−（４−ピリジル）エタンチオール５．０ｇ（０．０３５モル）が得られた。得られた２−（４−ピリジル）エタンチオールはガスクロマトグラフィー分析の結果、純度９９．６％であった。４−ビニルピリジンよりの全収率は７１〜７２％であった。
【００２０】
比較例１［Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２６，８２（１９６１）の追試］
容積２００ｍｌの四つ口フラスコに温度計、ジムロート冷却管、滴下ロートを取り付け、パラトルエンスルホン酸−水和物（和光純薬工業株式会社製）２０．９ｇ（０．１１モル）、チオ尿素（和光純薬工業株式会社製）３．８ｇ（０．０５モル）とエタノール５０ｍｌを仕込んだ。窒素雰囲気下、撹拌しながら７０℃まで昇温した。パラトルエンスルホン酸及びチオ尿素は５０〜６０℃で全量溶解した。反応液が７０℃到達後、滴下ロートより４−ビニルピリジン（和光純薬工業株式会社製）５．２５ｇ（０．０５モル）を発熱に注意しながら約０．５時間で滴下し、その後還流下３時間反応を行った。反応終了後、反応液を冷却し、約６０℃で固体の析出が確認されたが、冷却を続け５℃まで冷却した。析出したイソチウロニウム塩を濾過により分取し、得られた塩をエーテル３０ｍｌで洗浄し、更に冷却したエーテル／エタノール混合液（１：１）６０ｍｌで洗浄し、過剰のパラトルエンスルホン酸を除去した。洗浄後の塩を、実施例１と同様に、減圧乾燥し、秤量したところ、２３．５ｇ（０．０４５モル）収率８９．６％であった。  得られたイソチウロニウム塩２３．５ｇを２５％アンモニア水１２．２ｇ（アンモニア；０．１７９モル）と水１８．３ｍｌの混合液に溶解し、０．５時間６０℃で反応後、冷却しクロロホルム１２．１ｍｌを加えて、濾別して生成塩を分離した。濾液を分液後、更にクロロホルム１０ｍｌで八回抽出を繰り返し得られたクロロホルム層を合わせ減圧下クロロホルムを回収し、残液を減圧蒸留した。沸点８７〜８８℃／２．２ｍｍＨｇで２−（４−ピリジル）エタンチオール４．５ｇ（０．０３２モル）が得られた。得られた２−（４−ピリジル）エタンチオールはガスクロマトグラフィー分析の結果、純度９９．５％であった。４−ビニルピリジンよりの全収率は６４％であった。［文献値  ４−ビニルピリジンよりの収率６４．８％］
【００２１】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、各種医農薬中間体又はビスフェノールＡ製造触媒等に使用される２−（４−ピリジル）エタンチオール製造の中間体であるイソチウロニウム塩を、溶媒に安価な２−プロパノールを使用することによって、従来法のエタノールを使用する場合よりも高収率で、しかも安価に製造することができる。