三甲基溴化亚砜的制造方法以及制造三甲基溴化亚砜的反应系统的温度控制方法
【专利摘要】本发明是一种通过使二甲基亚砜与甲基溴化物(MeBr)发生反应来制造三甲基溴化亚砜的方法，其中，其以满足(1)和(2)的方式添加MeBr，(1)以符合规定投放图表的添加速度，添加MeBr；(2)当反应系统中的温度达到规定上限温度时，添加MeBr。
【专利说明】三甲基溴化亚砜的制造方法以及制造三甲基溴化亚砜的反应系统的温度控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种三甲基溴化亚砜的制造方法，其通过使二甲基亚砜与甲基溴化物发生反应来制造三甲基溴化亚砜。
【背景技术】
[0002]三甲基溴化亚砜是一种可用作杀菌性噻唑衍生物之中间体的化合物。三甲基溴化亚砜通过使二甲基亚砜与甲基溴化物发生反应来制造。作为通过使二甲基亚砜与甲基溴化物发生反应来制造三甲基溴化亚砜的方法，例如，专利文献I中记载了一种三甲基溴化亚砜的制造方法，其在大气压下，于加热到50~75°C的二甲基亚砜中缓慢添加甲基溴化物，最终相对于每I 摩尔二甲基亚砜，使0.40~0.70摩尔甲基溴化物与之发生反应。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]【专利文献I】日本国公开专利公报“特开平9-235268号公报(1997年9月9日公开)，，
发明概要
[0006]发明拟解决的问题
[0007]当反应温度增高或者反应液中混有酸时，制造三甲基溴化亚砜时的起始原料即二甲基亚砜将发生分解反应。发生一次分解反应，则生成酸，该酸进一步促进分解反应，因此分解反应会不断进行下去。此外，即使在隔热状态下放置反应液，也会由于自分解蓄热而导致反应液温度上升,从而加速分解反应。
[0008]一旦发生分解反应，则无法阻止其分解，而且分解反应会不断进行，因此存在发生大爆炸的危险。因此，制造三甲基溴化亚砜时，必须适当控制二甲基亚砜与甲基溴化物的反应温度。
[0009]因此，本发明鉴于上述问题而开发完成，其目的在于提供一种三甲基溴化亚砜的制造方法，其可适当且轻松控制二甲基亚砜与甲基溴化物的反应温度。
[0010]
【发明内容】
[0011]为解决上述课题，本发明将提供一种三甲基溴化亚砜的制造方法，其通过使二甲基亚砜与甲基溴化物发生反应来制造三甲基溴化亚砜，其中，
[0012]其以满足下述(I)和(2)的方式，将甲基溴化物添加到二甲基亚砜中，
[0013](I)基于根据反应温度推测的反应速度，以符合预先确定的投放图表的添加速度，添加甲基溴化物；
[0014](2)检测二甲基亚砜与甲基溴化物的反应系统中的温度，当检测温度达到预先确定的上限温度时，添加甲基溴化物。
[0015]为解决上述课题，本发明还提供一种三甲基溴化亚砜的制造方法，其通过使二甲基亚砜与甲基溴化物发生反应来制造三甲基溴化亚砜，其中，
[0016]其以满足下述(I)和(2)的方式，将甲基溴化物添加到二甲基亚砜中，
[0017](I)检测反应系统中的温度，当检测温度达到预先确定的上限温度时，添加甲基溴化物；
[0018](2)当上述检测温度低于预先确定的下限温度时，降低甲基溴化物的添加速度或者停止添加。
[0019]为解决上述课题，本发明还提供一种反应系统的温度控制方法，该反应系统通过使二甲基亚砜与甲基溴化物发生反应来制造三甲基溴化亚砜，其中，其检测上述反应系统中的温度，当检测温度达到预先确定的上限温度时，添加甲基溴化物，当该温度低于预先确定的下限温度时，降低甲基溴化物的添加速度或者停止添加，由此控制反应系统的温度。发明效果
[0020]本发明的三甲基溴化亚砜的制造方法中，以满足下述⑴和(2)的方式，将甲基溴化物添加到二甲基亚砜中，(I)基于根据目标反应温度推测的反应速度，以符合预先确定的投放图表的添加速度，添加甲基溴化物；(2)检测二甲基亚砜与甲基溴化物的反应系统中的温度，当检测温度达到预先确定的上限温度时，添加甲基溴化物。由于通过添加甲基溴化物可控制温度，所以无需进行保温套等来自反应系统外部的温度控制即可实现反应系统的温度控制。因此，能够轻松实现有效且稳定的反应，并且能够抑制反应系统的温度上升。
【专利附图】
【附图说明】
[0021 ] 图1是表示甲基溴化物投放图表例的图。
【具体实施方式】
[0022]以下说明本发明的三甲基溴化亚砜的制造方法的一实施方式。
[0023]本实施方式的三甲基溴化亚砜的制造方法，是通过使二甲基亚砜与甲基溴化物发生反应来制造三甲基溴化亚砜，其中，其以满足下述(I)和(2)的方式，将甲基溴化物添加到二甲基亚砜中。
[0024](I)基于根据目标反应温度推测的反应速度，以符合预先确定的投放图表的添加速度，添加甲基溴化物。
[0025](2)检测二甲基亚砜与甲基溴化物的反应系统中的温度，当检测温度达到预先确定的上限温度时，添加甲基溴化物。
[0026]投放图表是基于根据目标反应温度推测的反应速度而设定，其表示从反应开始算起的时间与之前的甲基溴化物添加总量的关系。另外，“目标反应温度”是指作为预先确定目标的反应系统中的温度，并非实际检测到的反应系统中的温度。符合该投放图表后，能够始终维持稳定的甲基溴化物回流，并且能够稳定控制反应系统中的温度。投放图表的一例，如图1所示。图1所示的图表中，时间从左向右推进。此外，纵轴表示假设最终甲基溴化物的添加总量为100%时，各时间点的甲基溴化物添加总量。反应速度，即甲基溴化物的消耗速度，依存于反应系统中的温度及原料浓度。因此，目标反应温度确定后，甲基溴化物的大致消耗速度也将确定。本实施方式的三甲基溴化亚砜的制造方法中，如下所述，利用甲基溴化物的汽化潜热，对反应系统进行除热。因此，为防止因反应系统过度冷却导致反应速度降低、以及因甲基溴化物不足导致反应系统中温度上升，优选在反应系统中，每次添加与甲基溴化物的消耗速度相应的甲基溴化物。进而，优选通过始终稳定的甲基溴化物回流，实施稳定的除热。投放图表则是根据该观点而预先确定。
[0027]另外，投放图表是用于通过维持稳定回流来实施稳定除热的指标，本实施方式的三甲基溴化亚砜的制造方法中，上述(I)的投放条件并不表示限定于使某时间点的甲基溴化物添加总量与预先确定的投放图表完全一致的情况。
[0028]进而，本实施方式的三甲基溴化亚砜的制造方法中，检测二甲基亚砜与甲基溴化物的反应系统中的温度，当检测温度达到预先确定的上限温度时，添加甲基溴化物。
[0029]本实施方式的三甲基溴化亚砜的制造方法中，利用甲基溴化物的汽化潜热，对反应系统进行除热。具体而言，在冷凝器中对蒸发的甲基溴化物进行凝缩，并利用反应系统对凝缩的甲基溴化物进行蒸发，由此对反应系统进行除热。添加甲基溴化物后，甲基溴化物的蒸发量增加，因此汽化潜热也增加，最终，反应系统的温度降低。即，当反应系统中的温度达到预先确定的上限温度时，在反应系统中添加甲基溴化物，由此可降低反应系统的温度，控制为低于该上限温度的温度。因此，通过在反应系统中的温度上升时添加甲基溴化物，可防止二甲基亚砜因反应系统中的温度上升而分解。
[0030]上限温度是高于目标反应温度的温度，考虑到防止发生分解反应的观点，优选设为目标反应温度+20°C以下的温度，更优选设为目标反应温度+5.(TC以下的温度。
[0031]进而，本实施方式的三甲基溴化亚砜的制造方法中，检测二甲基亚砜与甲基溴化物的反应系统中的温度，当检测温度低于预先确定的下限温度时，降低甲基溴化物的添加速度或者停止添加。降低甲基溴化物的添加速度或者停止添加后，甲基溴化物的蒸发量减少，汽化潜热也减少。最终，反应系统中的温度上升。即，当反应系统中的温度低于预先确定的下限温度时，降低甲基溴化物的添加速度或者停止添加，由此可提高反应系统的温度，将反应系统的温度控制为高于该下限温度的温度。因此，通过在反应系统中的温度降低时降低甲基溴化物的添加速度或者停止添加，可防止反应结束前所需时间因反应系统中的温度降低而变长。
[0032]下限温度是低于目标反应温度的温度，考虑到可缩短反应结束前所需时间的观点，优选设为目标反应温度-10°C以上的温度，更优选设为目标反应温度-5.(TC以上的温度。
[0033]本实施方式的三甲基溴化亚砜的制造方法中，当检测温度达到上限温度时，添加甲基溴化物，当检测温度低于下限温度时，降低甲基溴化物的添加速度或者停止添加即可。当检测温度为下限温度以上且不足上限温度时，可添加甲基溴化物，也可停止添加甲基溴化物。在该温度范围内时，可根据该时间点反应系统中的温度是趋于上升还是趋于下降来确定是否添加甲基溴化物。换言之，可基于有无维持稳定的甲基溴化物回流来确定添加甲基漠化物。
[0034]本实施方式的三甲基溴化亚砜的制造方法中，反应系统中的温度检测可始终实施，也可每隔固定时间实施一次。始终检测温度时，添加速度例如可根据检测温度的变化进行经时变化。每隔固定时间检测一次温度时，添加速度例如可在某次检测至下一次检测期间，基于该某次检测中检测的温度，维持为固定。
[0035]如上所述，检测反应系统中的温度，当检测温度达到预先确定的上限温度时，添加甲基溴化物，由此可防止反应系统温度上升，从而防止二甲基亚砜分解。此外，当检测温度低于预先确定的下限温度时，降低甲基溴化物的添加速度或者停止添加，由此可防止反应系统温度降低，从而防止反应速度降低。因此，在通过使二甲基亚砜与甲基溴化物发生反应来制造三甲基溴化亚砜的反应中，检测反应系统中的温度，当检测温度达到预先确定的上限温度时，添加甲基溴化物，当检测温度低于预先确定的下限温度时，降低甲基溴化物的添加速度或者停止添加，由此控制反应系统的温度，这一方法也包含在本发明的范畴内。
[0036]本实施方式的三甲基溴化亚砜的制造方法中，在进行二甲基亚砜与甲基溴化物的反应期间，利用保温套、油槽、以及热水浴等温度调节器具对进行反应的反应槽实施加温。加温反应槽后，甲基溴化物的蒸发量增加，随之回流量增加，因此能够增加除热量。作为加温的温度，优选维持高于目标反应温度0°c~20°C的温度来加温反应槽，更优选维持高于目标反应温度0°C~10°C的温度来加温。为使调温方法更轻松，进一步优选将保温套等温度调节器具的温度设为固定，仅通过调节甲基溴化物的添加速度来控制反应系统中的温度。另外，本说明书中，“维持高于目标反应温度o°c的温度”是指维持目标反应温度。
[0037]本实施方式中，反应系统的除热(冷却)可仅通过甲基溴化物的蒸发、凝缩、以及回流来进行。此外，通常反应时，会将保温套等温度调节器具用来加温反应槽，并未将其用作从外部冷却反应槽的方式。然而，也可将保温套等温度调节器具用作从外部进行的冷却方式，所以例如当反应系统的温度意外上升，必须紧急降低反应系统的温度时，无需准备新的冷却方式，通过将用于加温的保温套等温度调节器具切换为从外部进行的冷却方式即可迅速处理温度急剧上升问题。
[0038]本实施方式的三甲基溴化亚砜的制造方法中，相对于每I摩尔二甲基亚砜，甲基溴化物的使用量例如为0.40~0.70摩尔，优选为0.45~0.55摩尔，更优选为0.48~0.53摩尔。如果甲基溴化物的使用量为0.40摩尔以上，则离析生成物时，可相对减少溶解在滤液中的生成物量，从而可提高离析收率。此外，如果甲基溴化物的使用量为0.70以下，则可缩短反应所需的时间。
[0039]本实施方式的三甲基溴化亚砜的制造方法中，优选反应系统中含有从原甲酸三甲酯、原甲酸三乙酯、原甲酸三丙酯、原碳酸四甲酯、原碳酸四乙酯、原碳酸四异丙酯、以及原碳酸四丙酯所组成的群中选择的至少一种化合物(以下称为原甲酸三甲酯等)。可以推测，这些化合物将作为对促进二甲基亚砜分解的物质实施捕捉的辅助剂而发挥作用。因此，上述化合物存在于反应系统中后，能够进一步切实抑制二甲基亚砜发生分解。
[0040]相对于I摩尔二甲基亚砜，原甲酸三甲酯等的使用量例如为0.002~0.05摩尔，优选为0.004~0.02摩尔。
[0041]反应系统中含有原甲酸三甲酯等时，反应系统中的水分浓度优选为400ppm以下，更优选为200ppm以下，进一步优选为10ppm以下。原甲酸三甲酯等是一种会通过与水反应而分解的化合物。因此，通过将反应系统中的水分浓度设为400ppm以下，能够抑制原甲酸三甲酯等分解。作为将反应系统中的水分浓度设为400ppm以下的方法，例如可列举I)使用分子筛等干燥剂，事先对原料化合物即二甲基亚砜及甲基溴化物、以及原甲酸三甲酯等进行干燥的方法；2)在二甲基亚砜中加入原甲酸三甲酯进行加热后，尽量馏去含有原甲酸三甲酯的低沸点化合物，再进行干燥的方法；或者3)于存在CaH下，对原料化合物即二甲基亚砜进行加热回流，接着减压蒸馏，进行干燥的方法等。
[0042]本实施方式的三甲基溴化亚砜的制造方法，可在大气压下和微压下中的任一种条件下使用。本说明书中，“微压下”是指约1kPa以下。只要甲基溴化物在目标反应温度下进行回流，则微压下和大气压下任一种都可以，但优选为微压下。设为微压下后，能够防止反应系统外的水分混入反应系统内。
[0043]本实施方式的三甲基溴化亚砜的制造方法中，添加完规定量的甲基溴化物后，再在与添加过程中相同的温度下搅拌3~24小时。反应结束后，可通过以往众所周知的精制方法进行离析和精制。例如，将反应混合物冷却至室温后，滤出不溶部分。使用苯、甲苯、以及二甲苯等有机溶剂，清洗滤出的不溶部分(滤物)。将该滤物在氮气流下进行干燥或者在30~60°C下进行减压干燥后，能够离析三甲基溴化亚砜。
[0044]如上所述，本发明的三甲基溴化亚砜的制造方法中，优选上述上限温度高于上述目标反应温度，且为上述目标反应温度+5.(TC以下。
[0045]此外，本发明的三甲基溴化亚砜的制造方法中，优选当检测上述温度低于预先确定的下限温度时，降低甲基溴化物的添加速度或者停止添加。
[0046]此外，本发明的三甲基溴化亚砜的制造方法中，优选上述下限温度低于上述目标反应温度，且为上述目标反应温度-5.(TC以上。
[0047]此外，本发明的三甲基溴化亚砜的制造方法中，优选在进行二甲基亚砜与甲基溴化物的反应期间，对进行该反应的反应槽实施加温。更优选始终对反应槽实施加温。
[0048]此外，本发明的三甲基溴化亚砜的制造方法中，优选维持高于上述目标反应温度(TC~20°C的温度来加温上述反应槽。此外，更优选以固定温度加温上述反应槽。
[0049]此外，本发明的三甲基溴化亚砜的制造方法中，优选上述反应系统中含有从原甲酸三甲酯、原甲酸三乙酯、原甲酸三丙酯、原碳酸四甲酯、原碳酸四乙酯、原碳酸四异丙酯、以及原碳酸四丙酯所组成的群中选择的至少一种化合物。
[0050]此外，本发明的三甲基溴化亚砜的制造方法中，优选上述反应系统中的水分浓度为400ppm以下。
[0051]此外，本发明的三甲基溴化亚砜的制造方法中，优选在微压条件下进行二甲基亚砜与甲基溴化物的反应。
[0052]此外，本发明的制造三甲基溴化亚砜的反应系统的温度控制方法中，优选还对反应系统实施加温。此外，更优选以固定温度加温反应系统。
[0053]以下，展示实例，进一步详细说明本发明的实施方式。当然，本发明并非限定于以下实例，细节部分当然可采用各种方式。并且，本发明并非限定于上述实施方式，可在权利要求所示的范围内进行各种变更，对各项已公开技术手段进行适当组合后获得的实施方式也包含在本发明所述技术范围内。此外，作为参考，会援用本说明书中记载的所有文献。
[0054]实施例
[0055]将反应液温度指示计、甲基溴化物吹入管、带真空密封的搅拌装置、以及在蛇形回流冷凝管(循环_20°C的制冷剂)上部连接杜瓦瓶型收集器(干冰/丙酮用)的冷却装置，安装到500ml四口烧瓶上。在氮气流下，加入二甲基亚砜231g、以及原甲酸三甲酯3g，实施加温。反应期间，用氮气流封闭冷却装置末端。
[0056]反应期间，将油槽温度保持在67~68°C。当反应液温度低于63°C时，降低甲基溴化物的滴下速度或者停止滴下，当反应液温度超过64°C时，再次开始滴下或者提高滴下速度，由此，始终保持稳定的甲基溴化物回流，并且维持在反应液温度62~65°C范围内进行反应。如上所述，通过超大玻璃量筒，将甲基溴化物155g用79小时添加到反应液中。随着反应进行，反应液成为糊状，因此进行搅拌使其充分混合。
[0057]甲基溴化物添加结束后，再在相同温度下搅拌16小时。黄色反应液冷却至室温后，滤出所析出的结晶。其用甲苯清洗后，在55°C下进行减压干燥。
[0058]获得量168.02g(白色结晶)
[0059]收率63.2%
[0060]工业实用性
[0061]本发明可用于制造农业园艺用杀菌剂中的有效成分之中间体。
【权利要求】
1.一种三甲基溴化亚砜的制造方法，其通过使二甲基亚砜与甲基溴化物发生反应来制造三甲基溴化亚砜，其特征在于， 其以满足下述(I)和(2)的方式，将甲基溴化物添加到二甲基亚砜中， (1)基于根据目标反应温度推测的反应速度，以符合预先确定的投放图表的添加速度，添加甲基溴化物； (2)检测二甲基亚砜与甲基溴化物的反应系统中的温度，当检测温度达到预先确定的上限温度时，添加甲基溴化物。
2.如权利要求1所述的三甲基溴化亚砜的制造方法，其特征在于，上述上限温度高于上述目标反应温度，且为上述目标反应温度+5.(TC以下。
3.如权利要求1或权利要求2所述的三甲基溴化亚砜的制造方法，其特征在于，当检测上述温度低于预先确定的下限温度时，降低甲基溴化物的添加速度或者停止添加。
4.如权利要求3所述的三甲基溴化亚砜的制造方法，其特征在于，上述下限温度低于上述目标反应温度，且为上述目标反应温度-5.(TC以上。
5.如权利要求1至权利要求4中任一项所述的三甲基溴化亚砜的制造方法，其特征在于，在进行二甲基亚砜 与甲基溴化物的反应期间，对进行该反应的反应槽实施加温。
6.如权利要求5所述的三甲基溴化亚砜的制造方法，其特征在于，维持高于上述目标反应温度0°C~20°C的温度来加温上述反应槽。
7.如权利要求1至权利要求6中任一项所述的三甲基溴化亚砜的制造方法，其特征在于，上述反应系统中含有从原甲酸三甲酯、原甲酸三乙酯、原甲酸三丙酯、原碳酸四甲酯、原碳酸四乙酯、原碳酸四异丙酯、以及原碳酸四丙酯所组成的群中选择的至少一种化合物。
8.如权利要求7所述的三甲基溴化亚砜的制造方法，其特征在于，上述反应系统中的水分浓度为400ppm以下。
9.如权利要求1至权利要求8中任一项所述的三甲基溴化亚砜的制造方法，其特征在于，在微压条件下进行二甲基亚砜与甲基溴化物的反应。
10.一种三甲基溴化亚砜的制造方法，其通过使二甲基亚砜与甲基溴化物发生反应来制造三甲基溴化亚砜，其特征在于， 其以满足下述(I)和(2)的方式，将甲基溴化物添加到二甲基亚砜中， (1)检测反应系统中的温度，当检测温度达到预先确定的上限温度时，添加甲基溴化物； (2)当上述检测温度低于预先确定的下限温度时，降低甲基溴化物的添加速度或者停止添加。
11.一种制造三甲基溴化亚砜的反应系统的温度控制方法，该反应系统通过使二甲基亚砜与甲基溴化物发生反应来制造三甲基溴化亚砜，其特征在于， 其检测上述反应系统中的温度，当检测温度达到预先确定的上限温度时，添加甲基溴化物，当该温度低于预先确定的下限温度时，降低甲基溴化物的添加速度或者停止添加，由此控制反应系统的温度。
12.如权利要求11所述的制造三甲基溴化亚砜的反应系统的温度控制方法，其特征在于，还对反应系统实施加温。
【文档编号】C07C381/00GK104185623SQ201380015163
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年3月6日 优先权日:2012年4月24日
【发明者】大桥隆志, 荒木信行 申请人:株式会社吴羽