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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-04-08
(45)【発行日】2025-04-16
(54)【発明の名称】メチレンジスルホネート化合物の製造方法
(51)【国際特許分類】
C07D 327/00 20060101AFI20250409BHJP
【ＦＩ】
C07D327/00
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2021534057
(86)(22)【出願日】2020-07-22
(86)【国際出願番号】 JP2020028366
(87)【国際公開番号】W WO2021015219
(87)【国際公開日】2021-01-28
【審査請求日】2023-06-19
(31)【優先権主張番号】P 2019135408
(32)【優先日】2019-07-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000195661
【氏名又は名称】住友精化株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000796
【氏名又は名称】弁理士法人三枝国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】芦辺 成矢
(72)【発明者】
【氏名】坂東 誠二
(72)【発明者】
【氏名】増原 悠策
【審査官】早乙女 智美
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１２／０２６２６６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０８８４０８５２（ＣＮ，Ａ）
【文献】国際公開第２００７／１２５７３６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】IN 2018-21043808 A (SINGH, R. ) 19.07.2019 (2019-07-19)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０７Ｄ ３２７／００
ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
式（１）：【化1】
で表されるスルホン酸化合物と、ホルムアルデヒド化合物とを、三酸化硫黄の存在下で反応させることを含み、
前記三酸化硫黄の使用量は、前記スルホン酸化合物１．０モルに対して、２．０～１０モルである、
式（３）：
【化2】
【請求項2】
反応容器中に、前記スルホン酸化合物および三酸化硫黄を入れ、攪拌下にホルムアルデヒド化合物を添加する、請求項１に記載のメチレンジスルホネート化合物の製造方法。
【請求項3】
前記ホルムアルデヒド化合物が、パラホルムアルデヒド、無水ホルムアルデヒド、トリオキサン、及びメチラールからなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１又は２に記載のメチレンジスルホネート化合物の製造方法。
【請求項4】
前記スルホン酸化合物と、ホルムアルデヒド化合物とを、三酸化硫黄及び脱水剤の存在下で反応させることを含む、請求項１～３のいずれかに記載のメチレンジスルホネート化合物の製造方法。
【請求項5】
前記脱水剤が五酸化リンである、請求項４に記載のメチレンジスルホネート化合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、メチレンジスルホネート化合物の製造方法等に関する。なお、本明細書に記載される全ての文献の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【0002】
メチレンジスルホネート化合物は、動物の白血病治療薬等の医薬品や二次電池用電解液の安定剤等として有用であることが知られている。
【0003】
例えば、特許文献１には、ジスルホニルクロリドと炭酸銀とを反応させて得られるジスルホン酸銀をジヨードメタンと反応させて、メチレンジスルホネート化合物を製造する方法が開示されている。
【0004】
【化1】
【0005】
また例えば、特許文献２には、アルカンジスルホン酸等とメチレンジアセテート等とを反応させて、メチレンジスルホネート化合物を製造する方法が開示されている。
【0006】
【化2】
【0007】
また例えば、特許文献３には、メタンジスルホン酸を塩化チオニル等の塩素化剤を用いてメタンジスルホン酸クロリドに変換し、これとホルムアルデヒドを反応させて、メチレンジスルホネート化合物を製造する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特表昭６１－５０１０８９号公報
【文献】特開２００５－３３６１５５号公報
【文献】中国特許出願公開第１０２３４４４３６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、特許文献１の方法は、使用する炭酸銀やジヨードメタンが高価であることに加え、反応の進行が遅く、満足のいく収率で目的物を得ることができない場合がある上に、難溶性のヨウ化銀が化学量論量副生するため、移送や濾過工程においてはハンドリング性が課題となる場合がある。
【0010】
特許文献２の方法は、使用するメチレンジアセテートの入手が困難で、高価であるという問題がある。
【0011】
特許文献３の方法は、多段階の反応プロセスであるため製造工程が煩雑となることに加え、塩素化剤が引き起こす副反応により、有毒な副生物を生じるという問題がある。
【0012】
以上のように、従来公知のいずれの方法も、工業規模の大量製造を実施する上で、必ずしも満足できる製造方法とはいえない。
【0013】
本発明者らは、容易にメチレンジスルホネート化合物を製造可能な新規製造方法を提供することを目的に、検討を行った。具体的に、本発明者らは、三酸化硫黄（ＳＯ３、無水硫酸ともいう）存在下でスルホン酸化合物とホルムアルデヒド化合物とを反応させることにより、メチレンジスルホネート化合物を製造できる可能性を見出し、さらに改良を重ねた。
【0014】
本開示は例えば以下の項に記載の主題を包含する。
項１
式（１）：
項１
式（１）：
【0015】
【化3】
【0016】
（式中、２個のＸは、同一又は異なって、水素原子又はアルカリ金属を示す。Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なって、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１～４のアルキル基又は水素原子を示す。ｎは１～４の整数を示し、ｎが２～４の整数であるとき、ｎ個のＲ１はそれぞれ同一又は異なってよく、ｎ個のＲ２はそれぞれ同一又は異なってよい。）
で表される化合物、および
式（２）：
で表される化合物、および
式（２）：
【0017】
【化4】
【0018】
（式中、Ｙはアルカリ土類金属を示す。Ｒ１、Ｒ２、及びｎは、前記に同じ。）
で表される化合物
からなる群から選ばれた少なくとも１種のスルホン酸化合物と、ホルムアルデヒド化合物とを、三酸化硫黄の存在下で反応させることを含む、
式（３）：
で表される化合物
からなる群から選ばれた少なくとも１種のスルホン酸化合物と、ホルムアルデヒド化合物とを、三酸化硫黄の存在下で反応させることを含む、
式（３）：
【0019】
【化5】
【0020】
（式中、Ｒ１、Ｒ２、及びｎは、前記に同じ。）で表されるメチレンジスルホネート化合物の製造方法。
項２
前記ホルムアルデヒド化合物が、パラホルムアルデヒド、無水ホルムアルデヒド、トリオキサン、及びメチラールからなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１に記載のメチレンジスルホネート化合物の製造方法。
項３
前記スルホン酸化合物が、式（１）において２個のＸがともに水素原子を示す化合物である、項１又は２に記載のメチレンジスルホネート化合物の製造方法。
項４
前記スルホン酸化合物と、ホルムアルデヒド化合物とを、三酸化硫黄及び脱水剤の存在下で反応させることを含む、項１～３のいずれかに記載のメチレンジスルホネート化合物の製造方法。
項５
前記脱水剤が五酸化リンである、項４に記載のメチレンジスルホネート化合物の製造方法。
項２
前記ホルムアルデヒド化合物が、パラホルムアルデヒド、無水ホルムアルデヒド、トリオキサン、及びメチラールからなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１に記載のメチレンジスルホネート化合物の製造方法。
項３
前記スルホン酸化合物が、式（１）において２個のＸがともに水素原子を示す化合物である、項１又は２に記載のメチレンジスルホネート化合物の製造方法。
項４
前記スルホン酸化合物と、ホルムアルデヒド化合物とを、三酸化硫黄及び脱水剤の存在下で反応させることを含む、項１～３のいずれかに記載のメチレンジスルホネート化合物の製造方法。
項５
前記脱水剤が五酸化リンである、項４に記載のメチレンジスルホネート化合物の製造方法。
【発明の効果】
【0021】
メチレンジスルホネート化合物を容易且つ安価に製造することが可能な製造方法が提供される。当該製造方法においては、工程途中での反応混合物の粘性が比較的低く、工業規模での製造においてもハンドリング性が良好であり、従って工業的にも有利である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本開示に包含される各実施形態について、さらに詳細に説明する。本開示は、メチレンジスルホネート化合物の製造方法等を好ましく包含するが、これらに限定されるわけではなく、本開示は本明細書に開示され当業者が認識できる全てを包含する。
【0023】
本開示に包含されるメチレンジスルホネート化合物の製造方法は、特定のスルホン酸化合物と、ホルムアルデヒド化合物とを、三酸化硫黄の存在下で反応させることを含む。
【0024】
当該特定のスルホン酸化合物は、式（１）で表される化合物及び式（２）で表される化合物からなる群より選ばれた少なくとも１種の化合物である。
【0025】
【化6】
【0026】
【化7】
【0027】
式（１）及び（２）のそれぞれにおいて、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して（つまり同一又は異なって）、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１～４（１、２、３、又は４）のアルキル基、又は水素原子を示し、ｎは１～４の整数（１、２、３、又は４）を示す。また、Ｘは、同一または異なって（好ましくは同一で）、水素原子又はアルカリ金属を示し、Ｙはアルカリ土類金属を示す。
【0028】
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１～４のアルキル基におけるハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１～４のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｉｓｏ－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｉｓｏ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロメチル基、クロロエチル基、クロロプロピル基、ブロモメチル基等が挙げられる。
【0029】
Ｒ１及びＲ２としては、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
【0030】
式（１）及び式（２）のそれぞれにおいて、ｎが２～４の整数（２、３、又は４）であるとき、ｎ個のＲ１は、同一又は異なってよく、また、ｎ個のＲ２は、同一または異なってよい。なお、ｎは１であることが好ましい。
【0031】
Ｘで表されるアルカリ金属としては、例えばリチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。
【0032】
Ｙで表されるアルカリ土類金属としては、例えばマグネシウム、カルシウム、バリウム等が挙げられる。
【0033】
当該特定のスルホン酸化合物としては、式（１）において２個のＸが、同一または異なって、水素原子、ナトリウム、又はカリウムであるものが好ましく、式（１）において２個のＸがともに水素原子であるものがより好ましい。
【0034】
式（１）で表されるスルホン酸化合物の具体例としては、例えば以下の化合物を好ましく挙げることができる。
【0035】
メタンジスルホン酸（Ｘ＝Ｈ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝１）、１，１－エタンジスルホン酸（Ｘ＝Ｈ、Ｒ１＝ＣＨ３、Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝１）、１，２－エタンジスルホン酸（Ｘ＝Ｈ、Ｒ１ ＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝２）、１，１－プロパンジスルホン酸（Ｘ＝Ｈ、Ｒ１＝ＣＨ２ＣＨ３、Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝１）、１，２－プロパンジスルホン酸（Ｘ＝Ｈ、Ｒ１＝ＣＨ３及びＨ、Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝２）、１，３－プロパンジスルホン酸（Ｘ＝Ｈ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝３）、２，２－プロパンジスルホン酸（Ｘ＝Ｈ、Ｒ１＝Ｒ２＝ＣＨ３、ｎ＝１）、１，４－ブタンジスルホン酸（Ｘ＝Ｈ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝４）、
メタンジスルホン酸ナトリウム（Ｘ＝Ｎａ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝１）、１，１－エタンジスルホン酸ナトリウム（Ｘ＝Ｎａ、Ｒ１＝ＣＨ３、Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝１）、１，２－エタンジスルホン酸ナトリウム（Ｘ＝Ｎａ、Ｒ１ ＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝２）、１，１－プロパンジスルホン酸ナトリウム（Ｘ＝Ｎａ、Ｒ１＝ＣＨ２ＣＨ３、Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝１）、１，２－プロパンジスルホン酸ナトリウム（Ｘ＝Ｎａ、Ｒ１＝ＣＨ３及びＨ、Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝２）、１，３－プロパンジスルホン酸ナトリウム（Ｘ＝Ｎａ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝３）、２，２－プロパンジスルホン酸ナトリウム（Ｘ＝Ｎａ、Ｒ１＝Ｒ２＝ＣＨ３、ｎ＝１）、１，４－ブタンジスルホン酸ナトリウム（Ｘ＝Ｎａ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝４）、
メタンジスルホン酸カリウム（Ｘ＝Ｋ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝１）、１，１－エタンジスルホン酸カリウム（Ｘ＝Ｋ、Ｒ１＝ＣＨ３、Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝１）、１，２－エタンジスルホン酸カリウム（Ｘ＝Ｋ、Ｒ１ ＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝２）、１，１－プロパンジスルホン酸カリウム（Ｘ＝Ｋ、Ｒ１＝ＣＨ２ＣＨ３、Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝１）、１，２－プロパンジスルホン酸カリウム（Ｘ＝Ｋ、Ｒ１＝ＣＨ３及びＨ、Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝２）、１，３－プロパンジスルホン酸カリウム（Ｘ＝Ｋ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝３）、２，２－プロパンジスルホン酸カリウム（Ｘ＝Ｋ、Ｒ１＝Ｒ２＝ＣＨ３、ｎ＝１）、１，４－ブタンジスルホン酸カリウム（Ｘ＝Ｋ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝４）。
メタンジスルホン酸ナトリウム（Ｘ＝Ｎａ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝１）、１，１－エタンジスルホン酸ナトリウム（Ｘ＝Ｎａ、Ｒ１＝ＣＨ３、Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝１）、１，２－エタンジスルホン酸ナトリウム（Ｘ＝Ｎａ、Ｒ１ ＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝２）、１，１－プロパンジスルホン酸ナトリウム（Ｘ＝Ｎａ、Ｒ１＝ＣＨ２ＣＨ３、Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝１）、１，２－プロパンジスルホン酸ナトリウム（Ｘ＝Ｎａ、Ｒ１＝ＣＨ３及びＨ、Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝２）、１，３－プロパンジスルホン酸ナトリウム（Ｘ＝Ｎａ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝３）、２，２－プロパンジスルホン酸ナトリウム（Ｘ＝Ｎａ、Ｒ１＝Ｒ２＝ＣＨ３、ｎ＝１）、１，４－ブタンジスルホン酸ナトリウム（Ｘ＝Ｎａ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝４）、
メタンジスルホン酸カリウム（Ｘ＝Ｋ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝１）、１，１－エタンジスルホン酸カリウム（Ｘ＝Ｋ、Ｒ１＝ＣＨ３、Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝１）、１，２－エタンジスルホン酸カリウム（Ｘ＝Ｋ、Ｒ１ ＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝２）、１，１－プロパンジスルホン酸カリウム（Ｘ＝Ｋ、Ｒ１＝ＣＨ２ＣＨ３、Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝１）、１，２－プロパンジスルホン酸カリウム（Ｘ＝Ｋ、Ｒ１＝ＣＨ３及びＨ、Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝２）、１，３－プロパンジスルホン酸カリウム（Ｘ＝Ｋ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝３）、２，２－プロパンジスルホン酸カリウム（Ｘ＝Ｋ、Ｒ１＝Ｒ２＝ＣＨ３、ｎ＝１）、１，４－ブタンジスルホン酸カリウム（Ｘ＝Ｋ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝４）。
【0036】
式（２）で表されるスルホン酸化合物の具体例としては、例えば以下の化合物を好ましく挙げることができる。
【0037】
メタンジスルホン酸カルシウム（Ｙ＝Ｃａ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝１）、１，２－エタンジスルホン酸カルシウム（Ｙ＝Ｃａ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝２）、メタンジスルホン酸マグネシウム（Ｙ＝Ｍｇ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝１）、メタンジスルホン酸バリウム（Ｙ＝Ｂａ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝１）、１，２－エタンジスルホン酸バリウム（Ｙ＝Ｂａ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝２）、１，２－プロパンジスルホン酸バリウム（Ｙ＝Ｂａ、Ｒ１＝ＣＨ３及びＨ、Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝２）、１，３－プロパンジスルホン酸バリウム（Ｙ＝Ｂａ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝３）、１，４－ブタンジスルホン酸バリウム（Ｙ＝Ｂａ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝４）。
【0038】
当該スルホン酸化合物は、市販のものを使用してもよいし、公知の方法又は公知の方法から容易に想到する方法により調製したものを用いてもよい。例えば、特開２００５－３３６１５５号公報を参考に、対応するジスルホニルハライドと水とを反応させる方法によって調製してもよい。Ｒｅｃｕｅｉｌ ｄｅｓ Ｔｒａｖａｕｘ Ｃｈｉｍｉｑｕｅｓ ｄｅｓ Ｐａｙｓ－Ｂａｓ，４８，９４９－９５２（１９２９）を参考に、ジクロロメタンと亜硫酸アルカリ塩を水溶媒中、１５０～１６０℃で反応させて合成してもよい。
【0039】
なお、スルホン酸化合物は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【0040】
ホルムアルデヒド化合物としては、例えば、パラホルムアルデヒド、無水ホルムアルデヒド、トリオキサン、ホルムアルデヒドのアセタール化物（例えばメチラール）等を用いることができる。無水ホルムアルデヒドは例えばパラホルムアルデヒドを加熱処理して得ることができる。またトリオキサンは例えばパラホルムアルデヒドを酸処理して得ることができる。これらの中でも、ホルムアルデヒド化合物としては、パラホルムアルデヒド、無水ホルムアルデヒド、及びトリオキサンが好ましく、パラホルムアルデヒドがより好ましい。なお、ホルムアルデヒド化合物は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【0041】
ホルムアルデヒド化合物の使用量は、該スルホン酸化合物１．０モルに対して、例えば０．６～１０モルとすることができ、０．７～７．０モルであることが好ましく、０．８～５．０モルであることがより好ましい。
【0042】
ホルムアルデヒド化合物の当該使用量が０．６モル以上であることにより、反応が十分進行して収率がより向上し得る。また、当該使用量が１０モル以下であると経済的である。
【0043】
三酸化硫黄の使用量は、該スルホン酸化合物１．０モルに対して、例えば０．１～１０モルとすることができ、０．２～８．０モルであることが好ましく、０．３～６．０モルであることがより好ましい。
【0044】
三酸化硫黄の当該使用量が０．１モル以上であることにより、反応が十分進行して収率がより向上し得る。また、当該使用量が１０モル以下であると経済的である。
【0045】
上記特定のスルホン酸化合物と、ホルムアルデヒド化合物とを、三酸化硫黄の存在下で反応させるにあたり、反応を促進する目的で、さらに脱水剤を用いてもよい。脱水剤としては、例えば、五酸化リン、五塩化リン、オキシ塩化リン、塩化チオニル、塩化アセチル、無水酢酸、塩化アルミニウム等が挙げられる。これらの中でも、反応性の観点から五酸化リンが好適に用いられる。なお、脱水剤は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【0046】
脱水剤の使用量としては、例えば、スルホン酸化合物１．０モルに対して０～１０モルとすることができ、０～５．０モルであることが好ましく、０～３．０モルであることがより好ましい。当該範囲の下限は、特に制限はされないが、例えば０．１、０．５、又は１モル程度とすることができる。
【0047】
上記反応においては、必要に応じて溶媒を用いてもよい。溶媒の使用量は、スルホン酸化合物１００質量部に対して例えば０～１５００質量部とすることができ、０～１０００質量部であることが好ましい。当該範囲の下限は、特に制限はされないが、例えば１、５、又は１０質量部程度とすることができる。
【0048】
溶媒としては、例えば、炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、アミド系溶媒、ニトリル系溶媒、スルホキシド系溶媒、スルホン系溶媒、硫酸等が挙げられる。炭化水素系溶媒としては、例えばトルエン、キシレン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、デカン等が挙げられる。エーテル系溶媒としては、例えばジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジフェニルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メチル－ｔｅｒｔ－ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル等が挙げられる。ケトン系溶媒としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。エステル系溶媒としては、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられる。アミド系溶媒としては、例えばジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルピロリドン等が挙げられる。ニトリル系溶媒としては、例えばアセトニトリル等が挙げられる。スルホキシド系溶媒としては、例えばジメチルスルホキシド等が挙げられる。スルホン系溶媒としては、例えばエチルメチルスルホン、エチルイソプロピルスルホン、スルホラン、３－メチルスルホラン等が挙げられる。
中でもエーテル系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、アミド系溶媒、ニトリル系溶媒、スルホキシド系溶媒、スルホン系溶媒、および硫酸が好ましく、スルホキシド系溶媒、スルホン系溶媒および硫酸がより好ましく、スルホキシド系溶媒およびスルホン系溶媒がさらに好ましい。
中でもエーテル系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、アミド系溶媒、ニトリル系溶媒、スルホキシド系溶媒、スルホン系溶媒、および硫酸が好ましく、スルホキシド系溶媒、スルホン系溶媒および硫酸がより好ましく、スルホキシド系溶媒およびスルホン系溶媒がさらに好ましい。
【0049】
上記特定のスルホン酸化合物と、ホルムアルデヒド化合物とを、三酸化硫黄の存在下で反応させるにあたり、反応方法は特に限定されることはないが、例えば、反応容器中にスルホン酸化合物、三酸化硫黄、及び必要に応じて用いられる溶媒や脱水剤を入れ、十分攪拌した状態で、パラホルムアルデヒドを添加する方法や、反応容器にスルホン酸化合物とホルムアルデヒド化合物、必要に応じて使用される溶媒や脱水剤を入れ、十分攪拌した状態で三酸化硫黄を添加する方法や、あるいは、反応容器中にパラホルムアルデヒド化合物、三酸化硫黄、及び必要に応じて用いられる溶媒や脱水剤を入れ、十分攪拌した状態でスルホン酸化合物を添加する方法、等が挙げられる。
【0050】
反応温度は、例えば０～２００℃程度とすることができ、１０～１５０℃程度であることが好ましい。また、反応時間は反応温度により異なり得るが、例えば０．１～２０時間程度である。
【0051】
上記方法により、式（３）：
【0052】
【化8】
【0053】
（式中、Ｒ１、Ｒ２及びｎは前記に同じ。）で表されるメチレンジスルホネート化合物を得ることができる。
【0054】
式（３）で表されるメチレンジスルホネート化合物の具体例としては、例えば、メチレンメタンジスルホネート（Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝１）、メチレン１，１－エタンジスルホネート（Ｒ１＝ＣＨ３、Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝１）、メチレン１，２－エタンジスルホネート（Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝２）、メチレン１，１－プロパンジスルホネート（Ｒ１＝ＣＨ２ ＣＨ３、Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝１）、メチレン１，２－プロパンジスルホネート（Ｒ１＝ＣＨ３ 及びＨ、Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝２）、メチレン１，３－プロパンジスルホネート（Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝３）、メチレン２，２－プロパンジスルホネート（Ｒ１＝ＣＨ３、Ｒ２＝ＣＨ３、ｎ＝１）及びメチレン１，４－ブタンジスルホネート（Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ、ｎ＝４）等を挙げることができる。
【0055】
上記方法で得られるメチレンジスルホネート化合物は、例えば、従来公知の精製、単離操作によって単離することができ、その方法は特に限定されるものではないが、例えば、反応混合物から溶媒等を用いて抽出した後、水洗等を経て晶析させる方法等が挙げられる。また例えば、反応混合物に水等を添加し、三酸化硫黄を分解してから、前記同様、溶媒抽出、水洗等を経て晶析させても良いし、反応混合物に水等の貧溶媒を添加し、粗生成物を析出させ、これを濾別し、再結晶精製をしてもよい。
【0056】
なお、本明細書において「含む」とは、「本質的にからなる」と、「からなる」をも包含する（The term "comprising" includes "consisting essentially of” and "consisting of."）。また、本開示は、本明細書に説明した構成要件を任意の組み合わせを全て包含する。
【0057】
また、上述した本開示の各実施形態について説明した各種特性（性質、構造、機能等）は、本開示に包含される主題を特定するにあたり、どのように組み合わせられてもよい。すなわち、本開示には、本明細書に記載される組み合わせ可能な各特性のあらゆる組み合わせからなる主題が全て包含される。
【実施例】
【0058】
以下、例を示して本開示の実施形態をより具体的に説明するが、本開示の実施形態は下記の例に限定されるものではない。
【0059】
［実施例１］
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、スルホラン１０．０ｇ、及び三酸化硫黄１６．０ｇ（０．２０モル）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド３．３ｇ（ホルムアルデヒドとして０．１０モル）を添加した後、５５℃で３時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して７３ｍｏｌ％であった。なお、当該生成収率は、反応液をサンプリングしてＨＰＬＣ分析して得たピーク面積値から求めた（以下の例でも同様）。
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、スルホラン１０．０ｇ、及び三酸化硫黄１６．０ｇ（０．２０モル）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド３．３ｇ（ホルムアルデヒドとして０．１０モル）を添加した後、５５℃で３時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して７３ｍｏｌ％であった。なお、当該生成収率は、反応液をサンプリングしてＨＰＬＣ分析して得たピーク面積値から求めた（以下の例でも同様）。
【0060】
次に該反応混合物を２５℃まで冷却したところ、２５℃下においても反応混合物の粘性は低く、流動性に優れるものであった。
【0061】
次に、該反応混合物に塩化メチレン及び水を添加して分液し、有機層を水洗した。得られた有機層を濃縮し、析出した結晶を濾別して、この結晶を４０℃、１０ｍｍＨｇで６時間乾燥することにより、メチレンメタンジスルホネートを１２．２ｇ得た。メタンジスルホン酸に対する収率は６５ｍｏｌ％であった。
【0062】
なお、この結晶がメチレンメタンジスルホネートであることを１Ｈ－ＮＭＲ分析により確認した。
１Ｈ－ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤ３ＣＮ）δ（ｐｐｍ）：５．３３（ｓ，２Ｈ），６．００（ｓ，２Ｈ）。
１Ｈ－ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤ３ＣＮ）δ（ｐｐｍ）：５．３３（ｓ，２Ｈ），６．００（ｓ，２Ｈ）。
【0063】
［実施例２］
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、スルホラン１０．０ｇ、及び三酸化硫黄１６．０ｇ（０．２０モル）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド３．３ｇ（ホルムアルデヒドとして０．１０モル）を添加した後、４０℃で３時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して８０ｍｏｌ％であった。
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、スルホラン１０．０ｇ、及び三酸化硫黄１６．０ｇ（０．２０モル）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド３．３ｇ（ホルムアルデヒドとして０．１０モル）を添加した後、４０℃で３時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して８０ｍｏｌ％であった。
【0064】
次に該反応混合物を２５℃まで冷却したところ、２５℃下においても反応混合物の粘性は低く、流動性に優れるものであった。
【0065】
［実施例３］
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、スルホラン１０．０ｇ、及び三酸化硫黄１６．０ｇ（０．２０モル）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド３．３ｇ（ホルムアルデヒドとして０．１０モル）を添加した後、３０℃で３時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して８２ｍｏｌ％であった。
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、スルホラン１０．０ｇ、及び三酸化硫黄１６．０ｇ（０．２０モル）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド３．３ｇ（ホルムアルデヒドとして０．１０モル）を添加した後、３０℃で３時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して８２ｍｏｌ％であった。
【0066】
次に該反応混合物を２５℃まで冷却したところ、２５℃下においても反応混合物の粘性は低く、流動性に優れるものであった。
【0067】
［実施例４］
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、スルホラン１０．０ｇ、及び三酸化硫黄２４．０ｇ（０．３０モル）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド３．３ｇ（ホルムアルデヒドとして０．１０モル）を添加した後、５５℃で１時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して８０ｍｏｌ％であった。
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、スルホラン１０．０ｇ、及び三酸化硫黄２４．０ｇ（０．３０モル）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド３．３ｇ（ホルムアルデヒドとして０．１０モル）を添加した後、５５℃で１時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して８０ｍｏｌ％であった。
【0068】
次に該反応混合物を２５℃まで冷却したところ、２５℃下においても反応混合物の粘性は低く、流動性に優れるものであった。
【0069】
［実施例５］
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、スルホラン１０．０ｇ、及び三酸化硫黄２７．２ｇ（０．３４モル）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド５．６ｇ（ホルムアルデヒドとして０．１７モル）を添加した後、５５℃で３時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して９０ｍｏｌ％であった。
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、スルホラン１０．０ｇ、及び三酸化硫黄２７．２ｇ（０．３４モル）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド５．６ｇ（ホルムアルデヒドとして０．１７モル）を添加した後、５５℃で３時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して９０ｍｏｌ％であった。
【0070】
次に該反応混合物を２５℃まで冷却したところ、２５℃下においても反応混合物の粘性は低く、流動性に優れるものであった。
【0071】
［実施例６］
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、スルホラン６０．０ｇ、及び三酸化硫黄３８．４ｇ（０．４８モル）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド１３．２ｇ（ホルムアルデヒドとして０．４０モル）を添加した後、１００℃で２時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して８６ｍｏｌ％であった。
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、スルホラン６０．０ｇ、及び三酸化硫黄３８．４ｇ（０．４８モル）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド１３．２ｇ（ホルムアルデヒドとして０．４０モル）を添加した後、１００℃で２時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して８６ｍｏｌ％であった。
【0072】
次に該反応混合物を２５℃まで冷却したところ、２５℃下においても反応混合物の粘性は低く、流動性に優れるものであった。
【0073】
［実施例７］
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、スルホラン４０．０ｇ、三酸化硫黄１９．２ｇ（０．２４モル）、及び五酸化リン７．１ｇ（Ｐ２Ｏ５として０．０５モル）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド６．６ｇ（ホルムアルデヒドとして０．２０モル）を添加した後、１００℃で２時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して７４ｍｏｌ％であった。
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、スルホラン４０．０ｇ、三酸化硫黄１９．２ｇ（０．２４モル）、及び五酸化リン７．１ｇ（Ｐ２Ｏ５として０．０５モル）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド６．６ｇ（ホルムアルデヒドとして０．２０モル）を添加した後、１００℃で２時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して７４ｍｏｌ％であった。
【0074】
次に該反応混合物を２５℃まで冷却したところ、２５℃下においても反応混合物の粘性は低く、流動性に優れるものであった。
【0075】
［実施例８］
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、及び三酸化硫黄２４．０ｇ（０．３０モル）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド３．３ｇ（ホルムアルデヒドとして０．１０モル）を添加した後、５５℃で２時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して４７ｍｏｌ％であった。
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、及び三酸化硫黄２４．０ｇ（０．３０モル）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド３．３ｇ（ホルムアルデヒドとして０．１０モル）を添加した後、５５℃で２時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して４７ｍｏｌ％であった。
【0076】
次に該反応混合物を２５℃まで冷却したところ、２５℃下においても反応混合物の粘性は低く、流動性に優れるものであった。
【0077】
［実施例９］
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、ジメチルスルホキシド１０．０ｇ、及び三酸化硫黄２４．０ｇ（０．３０モル）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド３．３ｇ（ホルムアルデヒドとして０．１０モル）を添加した後、５５℃で１時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して６４ｍｏｌ％であった。
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、ジメチルスルホキシド１０．０ｇ、及び三酸化硫黄２４．０ｇ（０．３０モル）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド３．３ｇ（ホルムアルデヒドとして０．１０モル）を添加した後、５５℃で１時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して６４ｍｏｌ％であった。
【0078】
次に該反応混合物を２５℃まで冷却したところ、２５℃下においても反応混合物の粘性は低く、流動性に優れるものであった。
【0079】
［実施例１０］
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、スルホラン８０．０ｇ、及び６０％発煙硫酸（６０質量％の三酸化硫黄を含有する硫酸）６４．１ｇ（三酸化硫黄としては３８．４ｇで０．４８モルに相当し、硫酸としては２５．６ｇ）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド３．３ｇ（ホルムアルデヒドとして０．１０モル）を添加した後、５５℃で１時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して６９ｍｏｌ％であった。
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、スルホラン８０．０ｇ、及び６０％発煙硫酸（６０質量％の三酸化硫黄を含有する硫酸）６４．１ｇ（三酸化硫黄としては３８．４ｇで０．４８モルに相当し、硫酸としては２５．６ｇ）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド３．３ｇ（ホルムアルデヒドとして０．１０モル）を添加した後、５５℃で１時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して６９ｍｏｌ％であった。
【0080】
次に該反応混合物を２５℃まで冷却したところ、２５℃下においても反応混合物の粘性は低く、流動性に優れるものであった。
【0081】
［実施例１１］
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、及び６０％発煙硫酸（６０質量％の三酸化硫黄を含有する硫酸）４０．０ｇ（三酸化硫黄としては２４．０ｇで０．３０モルに相当し、硫酸としては１６．０ｇ）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド３．３ｇ（ホルムアルデヒドとして０．１０モル）を添加した後、５５℃で１時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して４７ｍｏｌ％であった。
攪拌機、冷却管、温度計及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、メタンジスルホン酸１７．６ｇ（０．１０モル）、及び６０％発煙硫酸（６０質量％の三酸化硫黄を含有する硫酸）４０．０ｇ（三酸化硫黄としては２４．０ｇで０．３０モルに相当し、硫酸としては１６．０ｇ）を仕込み、攪拌下、室温で９１％パラホルムアルデヒド３．３ｇ（ホルムアルデヒドとして０．１０モル）を添加した後、５５℃で１時間攪拌した。メチレンメタンジスルホネートの生成収率は、メタンジスルホン酸に対して４７ｍｏｌ％であった。
【0082】
次に該反応混合物を２５℃まで冷却したところ、２５℃下においても反応混合物の粘性は低く、流動性に優れるものであった。
【0083】
以上の結果から分かるように、上記製造方法によれば、反応の進行に伴う副生物の析出や反応混合物の粘度増加等を伴うことなく、良好に反応を進行させることができる。すなわち、反応時の攪拌性悪化や移送負荷増大等のハンドリング性不良を伴うことなく、メチレンジスルホネート化合物を容易且つ安価に製造することが可能となり、工業規模の製造に適している。