CN110770198A - 含有C8F17Br的组合物和C8F17Br的制造方法 - Google Patents

含有C8F17Br的组合物和C8F17Br的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种与现有PFOB相比PFOA的含量少且不易对环境造成不良影响的含有PFOB的组合物和PFOB的制造方法。该含有C8F17Br的组合物,还含有C7F15COOH,C7F15COOH的含量相对于C8F17Br的总重量为25ppb以下。C8F17Br的制造方法包括:通过C8F17I和溴化剂的反应得到C8F17Br的工序;和通过对所得到的C8F17Br进行碱清洗,使C7F15COOH的含量相对于C8F17Br的总重量,降低至25ppb以下的工序以下的工序。

Description

含有C8F17Br的组合物和C8F17Br的制造方法
技术领域
本发明涉及含有C8F17Br的组合物和C8F17Br的制造方法。
背景技术
通式C8F17Br所示的全氟辛基溴化物(简记为PFOB)已知为具有X射线造影和MR造影能力的化合物,已知能够作为诊断药的原料药和医药中间体等使用。
已知能够通过各种方法制造PFOB。例如已知:通过使通式C8F17I所示的化合物(全氟正辛基碘化物、简记为PFOI)与溴等的溴化剂在气相反应而得到PFOB的方法(例如,专利文献1);或者通过PFOI的光化学的溴化而得到PFOB的方法(例如,专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平3-287551号公报
专利文献2:日本特开平6-234671号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
然而,本发明的发明人对以PFOI为原料的PFOB的制造方法进行详细探讨的结果,明确了在至少存在水和/或氧的条件下,存在由于光或热的作用而发生原料PFOI的分解、并生成全氟辛酸(PFOA;C7F15COOH)的问题。如果使用这种混有PFOA的原料来制造PFOB,则生成物中容易混入PFOA,PFOB的纯度容易降低。另外,为了尽可能减少PFOB中PFOA的混入量,例如,需要还具有用于另外精制PFOI的工序、或者严格管理作为原料的PFOI的保管方法以及保管时间。此外,由于PFOA被认为是容易对环境造成不良影响的化合物,可以说提供PFOA的量更少的PFOB的重要性是很高的。
本发明鉴于上述情况而提出,目的在于提供一种作为杂质的PFOA的含量少的含有PFOB的组合物和该PFOB的制造方法。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的发明人为了达成上述目的反复进行锐意研究的结果发现,通过采用从PFOB中高效率除去PFOA的清洗方法,能够达成上述目的,以至完成了本发明。
即,本发明例如包括以下的项所记载的发明。
项1.一种含有C8F17Br的组合物,其中,
还含有C7F15COOH,
C7F15COOH的含量相对于C8F17Br的总重量为25ppb以下。
项2.一种C8F17Br的制造方法,其包括:
通过C8F17I和溴化剂的反应得到C8F17Br的工序;和
通过对所得到的C8F17Br进行碱清洗,使C7F15COOH的含量相对于C8F17Br的总重量,降低至25ppb以下的工序以下的工序。
项3.如项2所述的制造方法,其中,上述碱清洗使用浓度为0.01~98重量%的碱溶液。
发明的效果
本发明的含有C8F17Br(PFOB)的组合物中,C7F15COOH(PFOA)的含量少,PFOB的纯度高,不容易对环境造成不良影响。
本发明的PFOB的制造方法容易使PFOA的含量相对于PFOB的总重量降低至25ppb以下,能够通过简便的工序制造高纯度的PFOB。
具体实施方式
以下,对于本发明的实施方式进行详细说明。其中,在本说明书中,“含有”和“包括”等表述,包括“含有”、“包括”、“实质上由……构成”和“仅由……构成”等概念。
<1.含有C8F17Br的组合物>
本发明的含有C8F17Br的组合物中,还含有C7F15COOH,C7F15COOH的含量相对于C8F17Br的总重量为25ppb以下。C7F15COOH如后述会成为组合物中的杂质成分。或者,C7F15COOH例如可以是制造C8F17Br时的副产物,而且,C7F15COOH例如也可以是有意图地添加至组合物中的成分。
此外,在本说明书中,C8F17Br(全氟辛基溴化物)简记为“PFOB”,C7F15COOH(全氟辛酸)简记为“PFOA”。另外,将后述的通式C8F17I(全氟正辛基碘化物)所述的化合物简记为“PFOI”。
在本发明的组合物中,用于使PFOA的含量相对于PFOB的总重量成为25ppb以下的方法没有特别限定,可以广泛采用各种方法。特别可以优选地采用后述“2.C8F17Br的制造方法”所说明的精制工序,这种情况下,尽管使用含有PFOA的PFOI作为原料,也能够得到PFOA的含量少、纯度高的PFOB,能够容易地使PFOA的含量相对于PFOB的总重量成为25ppb以下。
在本发明的组合物中,相对于PFOB的总重量,PFOA的含量的上限的优选的次序为20ppb、15ppb、10ppb、5ppb、3ppb、2ppb、1ppb、0.5ppb、0.2ppb、0.1ppb、0.05ppb、0.01ppb。进一步而言,本发明的组合物中,相对于PFOB的总重量,PFOA的含量的上限也可以是0.001ppb。
在本发明的组合物中,相对于PFOB的总重量,PFOA的含量超过25ppb时,PFOA有可能对环境造成不良影响,使用PFOB的用途等受限制,因而不优选。
在PFOB中作为杂质会含有PFOA的原因被认为存在各种。其中,在制造PFOB时使用的原料为PFOI的情况下,容易大量含有PFOA。这是因为,PFOI为对光和热不稳定的化合物,容易因光或热或者光和热双方的作用,使氧或者空气中存在的氧和/或水与PFOI反应,使PFOI分解成PFOA。当存在氧和/或水分时,PFOI特别容易分解成PFOA。
只要不阻碍本发明的效果,本发明的组合物可以含有PFOB以外的化合物、例如公知的添加剂等。在本发明的组合物中含有PFOB以外的化合物等的情况下,本发明的组合物可以相对于该组合物的总重量,含有50重量%以上的PFOB,优选含有80重量%以上,更优选含有90重量%以上,特别优选含有99重量%以上。本发明的组合物可以仅由含有25ppb以下的PFOA的PFOB形成。
制备本发明的组合物的方法没有特别限定,例如,通过采用后述的C8F17Br的制造方法,能够制备本发明的组合物。
<2.C8F17Br的制造方法>
本发明的C8F17Br(PFOB)的制造方法没有特别限定。
本发明的PFOB的制造方法可以包括:
通过C8F17I和溴化剂的反应得到C8F17Br的工序;和
通过对所得到的C8F17Br进行碱清洗,使C7F15COOH的含量相对于C8F17Br的总重量,降低至25ppb以下的工序。
通过该制造方法得到的生成物是作为杂质含有PFOA(C7F15COOH)的PFOB(C8F17Br),特别是PFOA的含量相对于PFOB总重量为25ppb以下。
下面,将通过C8F17I(PFOI)和溴化剂的反应得到C8F17Br的工序称为“反应工序”;将通过对所得到的C8F17Br进行碱清洗,使C7F15COOH的含量相对于C8F17Br的总重量,降低至25ppb以下的工序称为“精制工序”。
上述反应工序中,通过PFOI和溴化剂的反应制造PFOB。
作为溴化剂没有特别限定,例如,可以使用溴单质,此外,还可以使用游离出溴的化合物。作为游离出溴的化合物,可以列举:IBr和IBr3、N-溴代琥珀酰亚胺、N-溴代邻苯二甲酰亚胺、二溴代异氰脲酸、1,3-二溴代-5,5-二甲基乙内酰脲、N-溴代乙酰胺、N-溴代糖精等。作为溴化剂优选使用溴单质。
上述反应工序使用的PFOI例如可以通过公知的方法制造获得,或者可以使用市售品。如上所述,PFOI中作为杂质含有PFOA,因此,例如,也可以预先将PFOI进行精制后使用。但是,本发明的制造方法中,通过反应工序后的精制工序,能够容易地除去作为杂质的PFOA,因此,无需预先精制PFOI,就能够将PFOI供于反应工序。由此,能够使整体的制造工序更为简便。
另外,作为原料的PFOI在保管中因光和/或热的作用而生成PFOA。因此,虽然严格管理PFOI的保管条件也是重要的,但因为本发明的制造方法中,能够通过精制工序容易地降低PFOA的量,因此,不用必须严格管理PFOI的保管条件。
PFOI与溴化剂的使用比例没有特别限定。例如,相对于1摩尔的PFOI,可以使溴化剂为1~10摩尔、优选为1~5摩尔。
PFOI和溴化剂的反应例如可以在氮等不活泼气体的存在下进行。
PFOI和溴化剂的反应中,例如,可以采用将供给PFOI的透光性反应容器进行加热、边照射光边滴下溴化剂的方法。另外,不限于此,例如,也可以采用不进行光照射而进行加热的方法。在不进行光照射而进行加热的情况下,例如,加热温度即使是约140℃,反应也会进行。关于溴化剂而言,如预先将一部分供给至上述反应容器中、之后再追加供给溴化剂那样,可以分步供给。PFOI和溴化剂的反应也可以以连续式进行。透光性反应容器,例如可以使用玻璃制烧瓶或玻璃制管等、各种玻璃制反应容器。PFOI和溴化剂的反应可以以气相进行。
上述反应容器的加热温度、即反应温度没有特别限定,例如,优选使PFOI回流的程度的80~180℃,特别优选130~160℃。PFOI和溴化剂的反应时间没有特别限定。
PFOI和溴化剂的反应中,在照射光的情况下,可以使用可见光和紫外光等波长在1μm以下(优选为0.2~0.7μm)的光。
通过PFOI和溴化剂的反应得到的生成物中,含有作为目的物的PFOB。另外,生成物中,作为副产物,还生成IBr等。此外,如上所述,PFOI中作为杂质含有PFOA,因此,反应后的生成物中,也有可能含有PFOA。通过反应工序得到的生成物供于精制工序。
精制工序中,对通过上述反应工序得到的PFOB进行碱清洗。在该精制工序中,相对于PFOB的总重量,生成物所含的PFOA的含量能够降低至25ppb以下。
碱清洗的方法没有特别限定。例如可以列举:将碱溶液添加在生成物中进行搅拌,之后静置,使其分离成含有生成物的层和碱溶液的层(有时称为碱层)这2层,通过分液取出含有生成物的层的方法。由此,能够得到作为生成物的PFOB。此外,也可以将碱溶液添加在生成物中后,通过蒸馏,得到含有作为生成物的PFOB的层。
将从添加碱溶液的操作、至进行分液而取出含有生成物的层的操作为止的一系列的操作称为“碱清洗”。
上述碱清洗优选进行多次,这种情况下,生成物被精制为更高纯度,特别是容易将PFOI降低至所希望的量。更具体而言,优选反复进行碱清洗,直至上述碱清洗后的碱层的pH达到7以上、优选达到8以上、特别优选达到10以上。
碱清洗所使用的碱的种类没有特别限定,可以广泛使用公知的碱。例如,可以列举氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、氨、碳酸铵、碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢铵等无机碱。此外,作为碱,也可以使用有机胺、碱性氨基酸、金属醇盐等有机碱。
在碱清洗中使用碱溶液时,作为碱溶液的溶剂,可以列举水、醇、或这些的混合溶剂。作为醇,可以列举甲醇、乙醇、异丙醇等低级醇。
碱清洗所使用的碱溶液的浓度没有特别限定。从容易进一步降低生成物所含的PFOA的含量的方面考虑,碱清洗中可以使用浓度为0.01~98重量%的碱溶液,优选使用0.01~48重量%的碱溶液。碱溶液的浓度更优选为25重量%以下,进一步优选为10重量%以下,特别优选为5重量%以下,最优选为4.5重量%以下。另外,碱溶液的浓度更优选为1重量%以上,特别优选为2重量%以上。
精制工序的碱清洗中,除了除去生成物中所含的PFOA之外,还可以除去作为副产物的IBr。
进行碱清洗后,根据需要,可以用含有无机盐的溶液清洗生成物。作为无机盐,例如可以列举氯化钠、氯化钾等。由此,能够调整碱清洗后的生成物的pH,另外,还能够除去水分。
精制工序中,在上述碱处理之后,可以进一步根据需要对生成物进行干燥处理以及蒸馏处理。干燥处理例如可以通过向生成物添加干燥剂的方法进行。干燥剂的种类没有特别限定,例如,可以列举无水硫酸镁。另外,蒸馏处理例如可以在干燥处理后进行。蒸馏处理的方法没有特别限定,可以广泛地采用公知的蒸馏方法。
通过进行精制工序,PFOB被精制,能够制造作为杂质含有的PFOA在25ppb以下的纯度高的PFOB。
特别是在本发明的制造方法中,尽管使用含有PFOA的PFOI作为原料制造PFOB,所得到的PFOB中的PFOA的量少,因此,能够得到纯度高的PFOB。另外,本发明的制造方法中,通过精制能够容易地降低PFOA的量,因此,能够使用没有严格管理保管条件的PFOI作为原料。
通过本发明的制造方法得到的PFOB,例如能够作为用于制备上述本发明的含有PFOB的组合物的原料而合适地使用。特别是,PFOB中PFOA的含量比现有的PFOB少,因此,不易对环境造成不良影响。因此,PFOB不容易受环境管制等的影响。
本发明的含有PFOB的组合物和通过本发明的制造方法得到的PFOB,能够利用PFOB的X射线造影和MR造影能力等特征,合适地用于诊断药的原料药和医药中间体等的各种用途。
实施例
下面,通过实施例对本发明进行更具体的说明,但本发明不限定于实施例的方式。
(实施例1)
向反应槽供给1760g的PFOI,将该反应槽加热至140~142℃,将反应槽内的PFOI进行搅拌。接下来,向该反应槽中,将溴单质1000~1600g分多次供给,通过进行加热回流,进行PFOI的溴化。
溴化结束后,将反应液冷却,进行反应液的碱清洗。该碱清洗中,首先,向所得到的反应液添加2~3重量%浓度的氢氧化钠水溶液约0.5L进行搅拌,然后,停止搅拌,将反应槽静置,使其分离为含有生成物的层和氢氧化钠水溶液的层,通过分液,提取含有生成物的层。反复实施该碱清洗,进行至氢氧化钠水溶液的层的pH超过8。
然后,向生成物添加调整为7~10%的食盐水约0.3L进行清洗,然后,取出含有生成物的层。向该取出的含有生成物的层中,添加无水硫酸镁约20g并进行搅拌。然后,通过过滤,取出含有上述生成物的层,通过将其蒸馏,得到PFOB1500g。
对所得到的PFOB中的PFOA的浓度利用LC-MS/MS进行分析的结果,PFOA的浓度相对于PFOB的总重量为5ppb以下。
(实施例2)
作为PFOI,变更为含有350重量ppm的PFOA的PFOI以外,通过与实施例1同样的方法得到1500g的PFOB。
对所得到的PFOB中的PFOA的浓度利用LC-MS/MS进行分析的结果,PFOA的浓度相对于PFOB的总重量为5ppb以下。

Claims (3)

1.一种含有C8F17Br的组合物,其特征在于:
还含有C7F15COOH,
C7F15COOH的含量相对于C8F17Br的总重量为25ppb以下。
2.一种C8F17Br的制造方法,其特征在于,包括:
通过C8F17I和溴化剂的反应得到C8F17Br的工序;和
通过对所得到的C8F17Br进行碱清洗,使C7F15COOH的含量相对于C8F17Br的总重量,降低至25ppb以下的工序。
3.如权利要求2所述的制造方法,其特征在于:
所述碱清洗使用浓度为0.01~98重量%的碱溶液。
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