JPH11236365A - Production of trifluoromethanesulfonic acid anhydride - Google Patents
Production of trifluoromethanesulfonic acid anhydrideInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、トリフルオロメタ
ンスルホン酸無水物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ン酸無水物は、医薬品、農薬、
各種機能材料などを製造する際の原料や触媒などとして
有用な化合物である。[0001] The present invention relates to a method for producing trifluoromethanesulfonic anhydride. Trifluoromethanesulfonic anhydride is used in pharmaceuticals, pesticides,
It is a compound that is useful as a raw material, catalyst, or the like when producing various functional materials.
【０００２】[0002]
【発明が解決しようとする課題】従来、トリフルオロメ
タンスルホン酸無水物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
酸を五酸化二リンと反応させ、脱水縮合することにより
製造する方法が知られている。Conventionally, as a method for producing trifluoromethanesulfonic anhydride, trifluoromethanesulfonic acid is reacted with diphosphorus pentoxide and dehydrated and condensed as shown in the following reaction formula. Thus, a manufacturing method is known.
【０００３】[0003]
【化１】６ＣＦ3ＳＯ3Ｈ＋Ｐ2Ｏ5→３（ＣＦ3ＳＯ2）2
Ｏ＋２Ｈ3ＰＯ4 しかしながら、この製造方法においては、ガラス状のポ
リリン酸が副生して反応液が固結してしまい、反応液の
撹拌ができなくなるため、それ以上反応を続行できなく
なってしまうという問題があり、また、副生したポリリ
ン酸の反応終了後の処理が容易でないという問題もある
ため、工業的にトリフルオロメタンスルホン酸無水物を
製造する方法としては適当ではない。Embedded image 6CF 3 SO 3 H + P 2 O 5 → 3 (CF 3 SO 2 ) 2
O + 2H 3 PO 4, however, in this manufacturing method, glassy polyphosphates ends up consolidating the reaction by-produced, it becomes impossible to stir the reaction liquid, that it becomes impossible to continue further reaction There is also a problem that it is difficult to treat the by-produced polyphosphoric acid after the completion of the reaction, so that it is not suitable as a method for industrially producing trifluoromethanesulfonic anhydride.
【０００４】[0004]
【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酸化二
リンの代わりに五塩化リンと反応させることにより、ト
リフルオロメタンスルホン酸無水物を容易に、高選択性
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。The inventors of the present invention have conducted intensive studies with the aim of solving the above-mentioned problems. As a result, trifluoromethanesulfonic acid was replaced with phosphorus pentachloride instead of diphosphorus pentoxide. The present inventors have found that trifluoromethanesulfonic anhydride can be easily produced with high selectivity and high yield by reacting with, and arrived at the present invention.
【０００５】すなわち、本発明は、トリフルオロメタン
スルホン酸〔ＣＦ3ＳＯ3Ｈ〕を五塩化リン〔ＰＣｌ5〕
と反応させることを特徴とするトリフルオロメタンスル
ホン酸無水物〔（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｏ〕の製造方法であ
る。That is, according to the present invention, trifluoromethanesulfonic acid [CF 3 SO 3 H] is converted to phosphorus pentachloride [PCl 5 ].
And trifluoromethanesulfonic anhydride [(CF 3 SO 2 ) 2 O].
【０００６】以下、本発明のトリフルオロメタンスルホ
ン酸無水物の製造方法について、詳細に説明する。本発
明のトリフルオロメタンスルホン酸無水物の製造方法に
おいては、トリフルオロメタンスルホン酸〔ＣＦ3ＳＯ3
Ｈ〕を五塩化リン〔ＰＣｌ5〕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
ホン酸無水物〔（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｏ〕が製造される。Hereinafter, the method for producing trifluoromethanesulfonic anhydride of the present invention will be described in detail. In the method for producing trifluoromethanesulfonic anhydride of the present invention, trifluoromethanesulfonic acid [CF 3 SO 3
H] is reacted with phosphorus pentachloride [PCl 5 ] to produce trifluoromethanesulfonic anhydride [(CF 3 SO 2 ) 2 O] according to the following reaction formula.
【０００７】[0007]
【化２】２ＣＦ3ＳＯ3Ｈ＋ＰＣｌ5→（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｏ
＋ＰＯＣｌ3＋２ＨＣｌ 本発明における五塩化リンの添加量は、トリフルオロメ
タンスルホン酸１モルに対して１モル以下とするのが好
ましく、より好ましくは０．２モル〜０．６モルであ
る。トリフルオロメタンスルホン酸に対する五塩化リン
のモル比を大きくすると、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ニルクロライド〔ＣＦ3ＳＯ2
Ｃｌ〕の生成量が増加し、目的生成物であるトリフルオ
ロメタンスルホン酸無水物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
対する五塩化リンのモル比が０．６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ン酸無水物
の収率が５０％以下となるため、より効率よく反応を行
うためには、トリフルオロメタンスルホン酸に対する五
塩化リンのモル比は、０．６以下としたほうがよい。一
方、トリフルオロメタンスルホン酸に対する五塩化リン
のモル比が小さい場合には、トリフルオロメタンスルホ
ニルクロライドの副生は、抑制できる。しかしながら、
本発明においては、目的生成物であるトリフルオロメタ
ンスルホン酸無水物の生成量は、五塩化リンの添加量に
依存する。したがって、トリフルオロメタンスルホン酸
に対する五塩化リンのモル比を小さくすると、それに伴
って反応１回当たりの収量が減少することになり、目的
生成物であるトリフルオロメタンスルホン酸無水物の生
産性が低下するため、好ましくない。トリフルオロメタ
ンスルホン酸に対する五塩化リンのモル比を０．２程度
まで小さくすると、トリフルオロメタンスルホニルクロ
ライドの副生をほぼ完全に抑制できるため、トリフルオ
ロメタンスルホン酸に対する五塩化リンのモル比は、
０．２以上としたほうがよい。Embedded image 2CF 3 SO 3 H + PCl 5 → (CF 3 SO 2 ) 2 O
+ POCl 3 + 2HCl In the present invention, the amount of phosphorus pentachloride to be added is preferably 1 mol or less, more preferably 0.2 mol to 0.6 mol, per 1 mol of trifluoromethanesulfonic acid. When the molar ratio of phosphorus pentachloride to trifluoromethanesulfonic acid is increased, trifluoromethanesulfonyl chloride [CF 3 SO 2
Cl] is increased, which is not preferable because it causes a decrease in the yield of trifluoromethanesulfonic anhydride, which is the target product. When the molar ratio of phosphorus pentachloride to trifluoromethanesulfonic acid exceeds 0.6,
Since the yield of the target product, trifluoromethanesulfonic anhydride, is 50% or less, in order to perform the reaction more efficiently, the molar ratio of phosphorus pentachloride to trifluoromethanesulfonic acid is 0.6 or less. You had better. On the other hand, when the molar ratio of phosphorus pentachloride to trifluoromethanesulfonic acid is small, the by-product of trifluoromethanesulfonyl chloride can be suppressed. However,
In the present invention, the amount of trifluoromethanesulfonic anhydride, which is the target product, depends on the amount of phosphorus pentachloride added. Therefore, when the molar ratio of phosphorus pentachloride to trifluoromethanesulfonic acid is reduced, the yield per reaction decreases accordingly, and the productivity of trifluoromethanesulfonic anhydride, which is the target product, decreases. Therefore, it is not preferable. When the molar ratio of phosphorus pentachloride to trifluoromethanesulfonic acid is reduced to about 0.2, the by-product of trifluoromethanesulfonyl chloride can be almost completely suppressed.
It is better to be 0.2 or more.
【０００８】五塩化リンを添加する際には発熱を伴うた
め、添加時の温度は、４０℃以下とするのが好ましく、
より好ましくは氷冷下〜２０℃である。また、反応温度
は、特に限定はないが、２０℃〜８０℃とするのが好ま
しい。反応をより効率よく進行させるためには若干加温
するのが好ましく、より好ましい反応温度は、４０℃〜
７０℃である。[0008] Since the addition of phosphorus pentachloride generates heat, the temperature at the time of addition is preferably 40 ° C or less,
It is more preferably under ice cooling to 20 ° C. Further, the reaction temperature is not particularly limited, but is preferably 20 ° C to 80 ° C. In order to allow the reaction to proceed more efficiently, it is preferable to slightly warm the reaction, and the more preferable reaction temperature is 40 ° C.
70 ° C.
【０００９】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ン酸無水物と塩化ホスホリル〔Ｐ
ＯＣｌ3〕が生成する。さらに、トリフルオロメタンス
ルホニルクロライド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を含め
て、いずれも常温で液体であるため、従来の五酸化二リ
ンを用いた製造の場合のように、反応液が固結したりす
ることがない。また、未反応原料および生成物がすべて
常温で液体であるため、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
スルホン酸無水物を非常に容易に、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。In the present invention, trifluoromethanesulfonic anhydride and phosphoryl chloride [P
OCl 3 ] is produced. Further, trifluoromethanesulfonyl chloride may be produced as a by-product, but these are all liquids at room temperature, including trifluoromethanesulfonic acid, which is an unreacted raw material. As in the case, the reaction solution does not solidify. Further, since all of the unreacted raw materials and products are liquid at room temperature, they can be easily separated and purified by distillation after the completion of the reaction. Therefore, in the present invention, the target product, trifluoromethanesulfonic anhydride, can be obtained very easily and efficiently, so that operability and productivity are very high as compared with conventional production methods. It has the advantage of being better.
【００１０】[0010]
【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。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to examples.
【００１１】[0011]
【実施例】実施例１ トリフルオロメタンスルホン酸４５．０２ｇ（０．３モ
ル）に五塩化リン３１．２４ｇ（０．１５モル）を逐
次、添加した。添加後、加温し、７０℃で５時間撹拌し
た。反応終了後、蒸留し、トリフルオロメタンスルホン
酸無水物２２．７１ｇ（５３．７％：五塩化リンを基準
とした収率）を得た。 Example 1 To 45.02 g (0.3 mol) of trifluoromethanesulfonic acid, 31.24 g (0.15 mol) of phosphorus pentachloride was successively added. After the addition, the mixture was heated and stirred at 70 ° C. for 5 hours. After completion of the reaction, distillation was performed to obtain 22.71 g (53.7%: yield based on phosphorus pentachloride) of trifluoromethanesulfonic anhydride.
【００１２】沸点：８１℃〜８３℃実施例２ 氷冷下、トリフルオロメタンスルホン酸２２．５１ｇ
（０．１５モル）に五塩化リン７．８１ｇ（０．０３８
モル）を逐次、添加した。添加後、加温し、８０℃で２
時間撹拌した。反応終了後、蒸留し、トリフルオロメタ
ンスルホン酸無水物９．００ｇ（８４．０％：五塩化リ
ンを基準とした収率）を得た。Boiling point: 81 ° -83 ° C. Example 2 Under ice cooling, 22.51 g of trifluoromethanesulfonic acid
(0.15 mol) to 7.81 g (0.038 g) of phosphorus pentachloride
Mol) were added sequentially. After the addition, warm and add
Stirred for hours. After completion of the reaction, distillation was performed to obtain 9.00 g (84.0%: yield based on phosphorus pentachloride) of trifluoromethanesulfonic anhydride.
【００１３】沸点：８１℃〜８３℃Boiling point: 81 ° C. to 83 ° C.
【００１４】[0014]
【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や触媒などと
して有用な化合物であるトリフルオロメタンスルホン酸
無水物を容易に、高選択性かつ高収率で製造することが
できる。According to the production method of the present invention, trifluoromethanesulfonic anhydride, which is a compound useful as a raw material or a catalyst for producing pharmaceuticals, agricultural chemicals, various functional materials, and the like, can be easily obtained with high selectivity and high selectivity. Can be produced in yield.
Claims (2)
Ｏ3Ｈ〕を五塩化リン〔ＰＣｌ5〕と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ン酸無水物〔（ＣＦ
3ＳＯ2）2Ｏ〕の製造方法。(1) Trifluoromethanesulfonic acid [CF 3 S
O 3 H] is reacted with phosphorus pentachloride [PCl 5 ] to obtain trifluoromethanesulfonic anhydride [(CF
3 SO 2 ) 2 O].
スルホン酸１モルに対して０．２モル〜０．６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
スルホン酸無水物の製造方法。2. The process for producing trifluoromethanesulfonic anhydride according to claim 1, wherein the amount of phosphorus pentachloride is from 0.2 mol to 0.6 mol per 1 mol of trifluoromethanesulfonic acid. Method.
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|---|---|---|---|
| JP04004498A JP3456625B2 (en) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | Method for producing trifluoromethanesulfonic anhydride |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11236365A true JPH11236365A (en) | 1999-08-31 |
| JP3456625B2 JP3456625B2 (en) | 2003-10-14 |
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3456625B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6469206B2 (en) | 2000-03-08 | 2002-10-22 | Eastman Chemical Company | Process for the preparation of triflic anhydride |
| WO2007049613A1 (en) | 2005-10-25 | 2007-05-03 | Mitsubishi Materials Corporation | Process for producing trifluoromethanesulfonic anhydride |
| JP2007145815A (en) * | 2005-10-25 | 2007-06-14 | Mitsubishi Materials Corp | Method for producing trifluoromethanesulfonic anhydride |
| JP2009544670A (en) * | 2006-07-27 | 2009-12-17 | ロデイア・オペラシヨン | Method for preparing sulfonic anhydride |
| CN102911086A (en) * | 2012-11-19 | 2013-02-06 | 江西国化实业有限公司 | Preparation method of trifluoro methanesulfonic anhydride |
-
1998
- 1998-02-23 JP JP04004498A patent/JP3456625B2/en not_active Ceased
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6469206B2 (en) | 2000-03-08 | 2002-10-22 | Eastman Chemical Company | Process for the preparation of triflic anhydride |
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| CN102911086A (en) * | 2012-11-19 | 2013-02-06 | 江西国化实业有限公司 | Preparation method of trifluoro methanesulfonic anhydride |
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|---|---|
| JP3456625B2 (en) | 2003-10-14 |
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