(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め系中に添加するオキシ塩化リン［ＰＯＣｌ3］の存在下、トリフルオロメタンスルホン酸［ＣＦ3ＳＯ3Ｈ］を三塩化リンおよび塩素［ＰＣｌ3＋Ｃｌ2］と常圧下で反応させることを特徴とするトリフルオロメタンスルホニルクロリド［ＣＦ3ＳＯ2Ｃｌ］の製造方法。
【請求項２】
三塩化リンおよび塩素の添加量をトリフルオロメタンスルホン酸１モルに対して０．５〜２．０モルとすることを特徴とする請求項１記載のトリフルオロメタンスルホニルクロリドの製造方法。
【請求項３】
三塩化リンおよび塩素の添加量をトリフルオロメタンスルホン酸１モルに対して０．８〜１．２モルとすることを特徴とする請求項１記載のトリフルオロメタンスルホニルクロリドの製造方法。
【請求項４】
予め系中に添加するオキシ塩化リンの量をトリフルオロメタンスルホン酸に対して０．２〜３．０倍量（容量）とすることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のトリフルオロメタンスルホニルクロリドの製造方法。
【請求項５】
予め系中に添加するオキシ塩化リンの量をトリフルオロメタンスルホン酸に対して０．８〜２．０倍量（容量）とすることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のトリフルオロメタンスルホニルクロリドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トリフルオロメタンスルホニルクロリドの製造方法に関するものである。トリフルオロメタンスルホニルクロリドは、医薬品、農薬、各種機能材料などを製造する際の原料などとして有用な化合物である。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来、トリフルオロメタンスルホニルクロリドを製造する方法としては、以下の反応式で示されるように、トリフルオロメタンスルホン酸を五塩化リンと反応させることにより製造する方法が知られている。
【０００３】
【化１】
0003963607.tif 000002
【０００４】
しかしながら、この製造方法においては、原料として使用される五塩化リンが固体であることから、その添加方法が問題となる。すなわち、五塩化リンを添加する際の作業性が非常に悪く、工業的にトリフルオロメタンスルホニルクロリドを製造する方法としては適当ではない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記のような問題点を解決することを目的として本発明者らが鋭意検討を行った結果、トリフルオロメタンスルホン酸を五塩化リンの代わりに三塩化リンおよび塩素と反応させることにより、トリフルオロメタンスルホニルクロリドを容易に、高選択的かつ高収率で製造することができることを見出し、本発明に到達した。
【０００６】
すなわち、本発明は、予め系中に添加するオキシ塩化リン［ＰＯＣｌ3］の存在下、トリフルオロメタンスルホン酸［ＣＦ3ＳＯ3Ｈ］を三塩化リンおよび塩素［ＰＣｌ3＋Ｃｌ2］と常圧下で反応させることを特徴とするトリフルオロメタンスルホニルクロリド［ＣＦ3ＳＯ2Ｃｌ］の製造方法である。
【０００７】
以下、本発明のトリフルオロメタンスルホニルクロリドの製造方法について、詳細に説明する。
【０００８】
本発明のトリフルオロメタンスルホニルクロリドの製造方法においては、トリフルオロメタンスルホン酸［ＣＦ3ＳＯ3Ｈ］を三塩化リンおよび塩素［ＰＣｌ3＋Ｃｌ2］と反応させることにより、以下の反応式にしたがってトリフルオロメタンスルホニルクロリド［ＣＦ3ＳＯ2Ｃｌ］が製造される。
【０００９】
【化２】
0003963607.tif 000003
【００１０】
本発明においては、添加する三塩化リンと塩素のモル比は、１：１付近とするのがよい。
【００１１】
本発明における三塩化リンおよび塩素の添加量は、トリフルオロメタンスルホン酸１モルに対して２モル以下とするのが好ましく、より好ましくは０．５〜２．０モルである。トリフルオロメタンスルホン酸に対する三塩化リンおよび塩素のモル比を大きくすると、それに伴って原料である三塩化リンが多量に残存し、その後の精製工程に負荷がかかる原因となるため、好ましくない。トリフルオロメタンスルホン酸に対する三塩化リンおよび塩素のモル比が２．０を越えたあたりで、目的生成物であるトリフルオロメタンスルホニルクロリドの収量がほとんど増加しなくなるため、効率よく反応を行うためには、トリフルオロメタンスルホン酸に対する三塩化リンおよび塩素のモル比は、２．０以下としたほうがよい。また、トリフルオロメタンスルホン酸に対する三塩化リンおよび塩素のモル比が小さい場合には、それに伴って副生成物であるトリフルオロメタンスルホン酸無水物［（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｏ］の生成量が増加し、目的生成物であるトリフルオロメタンスルホニルクロリドの収率が低下する原因となるため、好ましくない。トリフルオロメタンスルホン酸に対する三塩化リンおよび塩素のモル比が０．５を下回ったあたりで、目的生成物であるトリフルオロメタンスルホニルクロリドの収率が５０％以下となるため、効率よく反応を行うためには、トリフルオロメタンスルホン酸に対する三塩化リンおよび塩素のモル比は、０．５以上としたほうがよい。上記のような理由から、より効率よく反応を行うには、０．８〜１．２モルとするのがさらに好ましい。
【００１２】
本発明においては、まず、トリフルオロメタンスルホン酸と三塩化リンとオキシ塩化リン［ＰＯＣｌ3］を仕込み、次いで塩素を導入した後に常圧下で反応を行う。オキシ塩化リンを添加せずに塩素を導入した場合、塩素導入時にトリフルオロメタンスルホン酸と三塩化リンが反応することにより生成する中間体が結晶として析出する。この結晶析出により、撹拌が不充分になる場合および塩素の導入管の閉塞が起こる場合があり、反応に支障をきたす。そこで、オキシ塩化リンを添加して結晶を溶解することにより、撹拌が良好、かつ、塩素導入管の閉塞を回避できる反応系となる。
【００１３】
本発明におけるオキシ塩化リンの添加量は、トリフルオロメタンスルホン酸に対して３倍量（容量）以下とするのが好ましく、より好ましくは０．２〜３倍量（容量）である。トリフルオロメタンスルホン酸に対するオキシ塩化リンの量を多くすると、撹拌および塩素の導入は良好となるが、目的生成物であるトリフルオロメタンスルホニルクロリドの生産量が低下する原因となるため、好ましくない。また、トリフルオロメタンスルホン酸に対するオキシ塩化リンの量が少なすぎると、結晶析出により撹拌および塩素の導入に支障をきたすため、好ましくない。上記のような理由から、さらに好ましくは、０．８〜２倍量（容量）である。
【００１４】
本発明においては、塩素を導入する際には発熱を伴うため、導入時の温度は、５０℃以下とするのが好ましく、より好ましくは１０〜３０℃である。
【００１５】
また、反応温度は、６０〜１００℃とするのが好ましいが、反応をより効率よく進行させるためには、７０〜９０℃がより好ましい。反応をより効率よく進行させるためには、内圧の上昇が停止した後、さらに１〜２時間反応させることが好ましく、それにより目的生成物であるトリフルオロメタンスルホニルクロリドを高選択的かつ高収率で得ることができる。
【００１６】
本発明においては、上記の反応によりトリフルオロメタンスルホニルクロリドとオキシ塩化リンが生成する。さらに、トリフルオロメタンスルホン酸無水物が副生する場合もあるが、これらは未反応原料であるトリフルオロメタンスルホン酸および反応前にあらかじめ添加してあるオキシ塩化リンを含めて、反応終了後に蒸留することにより容易に分離・精製することができる。したがって、本発明においては、目的生成物であるトリフルオロメタンスルホニルクロリドを非常に容易に、かつ、効率よく得ることができるため、従来の製造方法と比較して操作性および生産性が非常によくなるという利点がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、実施例により本発明の実施の形態を具体的に説明する。
【００１８】
【実施例】
実施例１
トリフルオロメタンスルホン酸２００．５ｇ（１．３モル）に三塩化リン２２１．３ｇ（１．６モル）を仕込んだ。次いで、オキシ塩化リン１４８．７ｇ（０．９７モル）を水冷下、添加した。塩素７０．０ｇ（１．０モル）を２０〜４５℃で導入した。塩素導入後、７０℃まで加温し、４時間還流した。反応終了後、蒸留し、トリフルオロメタンスルホニルクロリド８７．５ｇ（収率：３８．９％）を得た。
【００１９】
沸点：２５〜３５℃
トリフルオロメタンスルホニルクロリドを留去した後、減圧蒸留し、トリフルオロメタンスルホン酸無水物５８．６ｇ（収率３１．１％）を得た。
【００２０】
沸点：４２〜５０℃／１４０〜１５０ｍｍＨｇ
実施例２
トリフルオロメタンスルホン酸２００．０ｇ（１．３モル）に三塩化リン１８３．５ｇ（１．３モル）を仕込んだ。次いで、オキシ塩化リン２０２．９ｇ（１．３モル）を水冷下、添加した。塩素９５．０ｇ（１．３モル）を２２〜３２℃で導入した。塩素導入後、７５℃まで加温し、４時間還流した。反応終了後、蒸留し、トリフルオロメタンスルホニルクロリド２０１．１ｇ（収率：８９．６％）を得た。
【００２１】
沸点：２５〜３８℃
トリフルオロメタンスルホニルクロリドを留去した後、減圧蒸留し、トリフルオロメタンスルホン酸無水物１１．５ｇ（収率６．１％）を得た。
【００２２】
沸点：４５〜５０℃／１５０ｍｍＨｇ
実施例３
トリフルオロメタンスルホン酸１５０．３ｇ（１．０モル）に三塩化リン１３７．８ｇ（１．０モル）を仕込んだ。次いで、オキシ塩化リン２９８．８ｇ（１．９モル）を水冷下、添加した。塩素８０．０ｇ（１．１モル）を２０〜３１℃で導入した。塩素導入後、８１℃まで加温し、４時間還流した。反応終了後、蒸留し、トリフルオロメタンスルホニルクロリド１５１．２ｇ（収率：８９．７％）を得た。
【００２３】
沸点：２５〜３５℃
トリフルオロメタンスルホニルクロリドを留去した後、減圧蒸留し、トリフルオロメタンスルホン酸無水物９．３ｇ（収率６．６％）を得た。
【００２４】
沸点：４２〜５０℃／１４５ｍｍＨｇ
【００２５】
【発明の効果】
本発明の製造方法により、医薬品、農薬、各種機能材料などを製造する際の原料などとして有用な化合物であるトリフルオロメタンスルホニルクロリドを容易に、高選択的かつ高収率で製造することができる。