CN114450325A - 含氟醚化合物、表面处理剂、含氟醚组合物、涂覆液、物品和化合物 - Google Patents
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Abstract
提供:能形成耐久性优异的表面层的含氟醚化合物、含氟醚组合物和涂覆液、具有耐久性优异的表面层的物品、以及作为含氟醚化合物的原料有用的化合物。一种含氟醚化合物,其用下式(A1)或式(A2)表示。Rf‑O‑(Rf1O)m‑Rf2[‑R1‑C(‑R2‑T)a(‑R3)3‑a]b式(A1)[(T‑R2‑)a(R3‑)3‑aC‑R1‑]bRf2‑O‑(Rf1O)m‑Rf2[‑R1‑C(‑R2‑T)a(‑R3)3‑a]b式(A2)其中,式中的各符号如说明书中所记载。
Description
技术领域
本发明涉及含氟醚化合物、表面处理剂、含氟醚组合物、涂覆液、物品和化合物。
背景技术
具有全氟聚醚链和水解性甲硅烷基的含氟醚化合物由于可以在基材的表面形成示出高的润滑性、拒水拒油性等的表面层,因此,适合用于表面处理剂。包含含氟醚化合物的表面处理剂用于要求长时间维持如下性能的用途:即使用手指重复摩擦表面层拒水拒油性也不易降低的性能(耐摩擦性)和通过擦拭而能容易去除附着于表面层的指纹的性能(指纹污染物去除性),例如,用作构成触摸面板的用手指接触的面的构件、眼镜镜片、可穿戴终端的显示器的表面处理剂。
作为能在基材的表面形成耐摩擦性和指纹污染物去除性优异的表面层的含氟醚化合物,提出了具有全氟聚醚链和水解性甲硅烷基的含氟醚化合物(专利文献1-3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-037541号公报
专利文献2:国际公开第2017/022437号
专利文献3:国际公开第2017/038830号
发明内容
发明要解决的问题
上述表面处理剂不仅可以用于例如智能手机、平板电脑终端等的显示面,而且有时也用于移动设备的背面(与显示画面相反侧的面)的表面处理等。要求表面处理剂的耐久性的更进一步的改善。
本发明的目的在于,提供:能形成耐久性优异的表面层的含氟醚化合物、包含该含氟醚化合物的表面处理剂、含氟醚组合物和涂覆液、具有耐久性优异的表面层的物品、以及作为含氟醚化合物的原料有用的化合物。
用于解决问题的方案
本发明提供:具有下述[1]~[13]的构成的含氟醚化合物、表面处理剂、含氟醚组合物、涂覆液、物品、和含氟化合物的原料化合物。
[1]一种含氟醚化合物,其用下式(A1)或式(A2)表示。
Rf-O-(Rf1O)m-Rf2[-R1-C(-R2-T)a(-R3)3-a]b式 (A1)
[(T-R2-)a(R3-)3-aC-R1-]bRf2-O-(Rf1O)m-Rf2[-R1-C(-R2-T)a(-R3)3-a]b 式(A2)
其中,
Rf为碳数1~20的氟烷基,
Rf1为碳数1~6的氟亚烷基,
Rf2为(1+b)价的有机基团,至少在与R1键合的碳原子具有氟原子,Rf2有多个的情况下,该Rf2任选相同或不同,
R1为碳数为1~20的亚烷基,R1有多个的情况下,该R1任选相同或不同,
R2为碳数2~10的任选具有氟原子的亚烷基,多个R2任选相同或不同,
R3为氢原子、或碳数1~10的任选具有氟原子的烷基,R3有多个的情况下,该多个R3任选相同或不同,
T为-Si(R)3-c(L)c,多个T任选相同或不同,
R为烷基,
L为水解性基团或羟基,T中的2个以上的L任选相同或不同,
m为1~20的整数,
a为1~3的整数,a有多个的情况下,多个a任选相同或不同,
b为1以上的整数,b有多个的情况下,多个b任选相同或不同,
c为2或3,多个c任选相同或不同,
b为1的情况下,a为2或3。
[2]根据[1]的含氟醚化合物,其中,多个R2的碳数均为3以上。
[3]根据[1]或[2]的含氟醚化合物,其中,R1的碳数为5~20。
[4]根据[1]~[3]的含氟醚化合物,其中,-CH2-的数量为8~30。
[5]根据[1]~[4]的含氟醚化合物,其重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)为1.2以下。
[6]根据[1]~[5]的含氟醚化合物,其中,前述水解性基团为烷氧基、芳氧基、卤素原子、酰基、酰氧基、或异氰酸酯基。
[7]一种表面处理剂,其包含[1]~[6]的化合物。
[8]一种含氟醚组合物,其含有:下式(A1)所示的含氟醚化合物、和式(A2)所示的含氟醚化合物。
Rf-O-(Rf1O)m-Rf2[-R1-C(-R2-T)a(-R3)3-a]b 式(A1)
[(T-R2-)a(R3-)3-aC-R1-]bRf2-O-(Rf1O)m-Rf2[-R1-C(-R2-T)a(-R3)3-a]b 式(A2)
其中,
Rf为碳数1~20的氟烷基,
Rf1为碳数1~6的氟亚烷基,
Rf2为(1+b)价的有机基团,至少在与R1键合的碳原子具有氟原子,Rf2有多个的情况下,该Rf2任选相同或不同,
R1为碳数为1~20的亚烷基,R1有多个的情况下,该R1任选相同或不同,
R2为碳数2~10的任选具有氟原子的亚烷基,多个R2任选相同或不同,
R3为氢原子、或碳数1~10的任选具有氟原子的烷基,R3有多个的情况下,该多个R3任选相同或不同,
T为-Si(R)3-c(L)c,多个T任选相同或不同,
R为烷基,
L为水解性基团或羟基,T中的2个以上的L任选相同或不同,
m为1~20的整数,
a为1~3的整数,a有多个的情况下,多个a任选相同或不同,
b为1以上的整数,b有多个的情况下,多个b任选相同或不同,
c为2或3,多个c任选相同或不同,
b为1的情况下,a为2或3。
[9]一种含氟醚组合物,其含有:1种以上[1]~[6]的含氟醚化合物、和其他含氟醚化合物。
[10]一种涂覆液,其含有[1]~[6]的含氟醚化合物、或[8]或[9]的含氟醚组合物,
且含有液体介质。
[11]一种物品,其在基材的表面具有表面层,所述表面层由[1]~[6]的含氟醚化合物、或[8]或[9]的含氟醚组合物形成。
[12]一种化合物,其用下述式(B1)表示。
(CH2=CH-R20-)a(R3-)3-aC-R21-X 式(B1)
其中,
R20为单键、或碳数1~8的任选具有氟原子的亚烷基,R20有多个的情况下,该多个R20任选相同或不同,
R21为单键、或碳数为1~19的亚烷基,
R3为氢原子、或碳数1~10的任选具有氟原子的烷基,R3有多个的情况下,该多个R3任选相同或不同,
X为氯原子、溴原子、或碘原子,
a为1~3的整数。
[13]一种化合物,其用下述式(B2)表示。
(CH2=CH-R20-)a(R3-)3-aC-R21-MgX 式(B2)
其中,
R20为单键、或碳数1~8的任选具有氟原子的亚烷基,R20有多个的情况下,该多个R20任选相同或不同,
R21为单键、或碳数为1~19的亚烷基,
R3为氢原子、或碳数1~10的任选具有氟原子的烷基,R3有多个的情况下,该多个R3任选相同或不同,
X为氯原子、溴原子、或碘原子,
a为1~3的整数。
发明的效果
根据本发明,提供:能形成耐久性优异的表面层的含氟醚化合物、包含该含氟醚化合物的表面处理剂、含氟醚组合物和涂覆液、具有耐久性优异的表面层的物品、以及作为含氟醚化合物的原料有用的化合物。
具体实施方式
本说明书中,将式(A1)所示的化合物记作化合物(A1)。其他式所示的化合物等也基于这些。
本说明书中的以下术语的含义如以下所述。
“反应性甲硅烷基”是水解性甲硅烷基和硅烷醇基(Si-OH)的统称。反应性甲硅烷基例如为式(A1)或式(A2)中的T、即、-Si(R)3-c(L)c。
“水解性甲硅烷基”是指,发生水解反应而能形成硅烷醇基的基团。
“表面层”是指,形成于基材的表面的层。
含氟醚化合物是聚氟聚醚链的链长不同的多个含氟醚化合物的混合物的情况下,聚氟聚醚链的“分子量”是根据1H-NMR和19F-NMR、以末端基团为基准、求出氧氟亚烷基单元的数量(平均值)而算出的数均分子量。末端基团例如为式(A1)中的Rf或式(A1)或式(A2)中的T。
含氟醚化合物是聚氟聚醚链的链长为单一的含氟醚化合物的情况下,聚氟聚醚链的“分子量”是根据1H-NMR和19F-NMR、确定Rf的结构而算出的分子量。
表示数值范围的“~”是指,包含其前后中记载的数值作为下限值和上限值。
[含氟醚化合物]
本发明的含氟醚化合物(以下,也记作“本化合物”)为用下式(A1)或式(A2)表示的含氟醚化合物。
Rf-O-(Rf1O)m-Rf2[-R1-C(-R2-T)a(-R3)3-a]b 式(A1)
[(T-R2-)a(R3-)3-aC-R1-]bRf2-O-(Rf1O)m-Rf2[-R1-C(-R2-T)a(-R3)3-a]b 式(A2)
其中,
Rf为碳数1~20的氟烷基,
Rf1为碳数1~6的氟亚烷基,
Rf2为(1+b)价的有机基团,至少在与R1键合的碳原子具有氟原子,Rf2有多个的情况下,该Rf2任选相同或不同,
R1为碳数为1~20的亚烷基,R1有多个的情况下,该R1任选相同或不同,
R2为碳数2~10的任选具有氟原子的亚烷基,多个R2任选相同或不同,
R3为氢原子、或碳数1~10的任选具有氟原子的烷基,R3有多个的情况下,该多个R3任选相同或不同,
T为-Si(R)3-c(L)c,多个T任选相同或不同,
R为烷基,
L为水解性基团或羟基,T中的2个以上的L任选相同或不同,
m为1~20的整数,
a为1~3的整数,a有多个的情况下,多个a任选相同或不同,
b为1以上的整数,b有多个的情况下,多个b任选相同或不同,
c为2或3,多个c任选相同或不同,
b为1的情况下,a为2或3。
上述本化合物具有:聚氟聚醚链[Rf-O-(Rf1O)m-]或[-O-(Rf1O)m-]、反应性甲硅烷基、和连接聚氟聚醚链与反应性甲硅烷基的特定的连接基团-Rf2[-R1-C(-R2-)a]b。
化合物(A1)是具有“1价的聚氟聚醚链-连接基团-反应性甲硅烷基”的结构的化合物,化合物(A2)是具有“反应性甲硅烷基-连接基团-2价的聚氟聚醚链-连接基团-反应性甲硅烷基”的结构的化合物。
本化合物具有聚氟聚醚链。具有聚氟聚醚链的本化合物的表面层的指纹污染物去除性优异。另外,本化合物至少在单侧的末端具有反应性甲硅烷基。在末端具有反应性甲硅烷基的本化合物与基材牢固地进行化学键合,因此,表面层的耐摩擦性优异。进而本化合物中,上述连接基团由不具有醚键(-C-O-C-)的碳链而构成。因此,对于以往广泛使用的包含醚键的连接基团,化学稳定性得以改善。其结果,由本化合物形成的表面层具有耐摩擦性、耐化学药品性、耐光性等耐久性优异的特征。本化合物由于可以在基材的表面形成示出如此高的润滑性、拒水拒油性等的表面层,因此,适合用于表面处理剂。
Rf通过为碳数1~20的氟烷基,从而表面层的耐摩擦性和指纹污染物去除性进一步优异。从表面层的耐摩擦性和指纹污染物去除性进一步优异的方面出发,Rf的氟烷基的碳数优选1~6、更优选1~4、特别优选1~3。
作为Rf的氟烷基,从表面层的耐摩擦性和指纹污染物去除性进一步优异的方面出发,优选全氟烷基。Rf为全氟烷基的化合物的末端成为CF3-。根据末端为CF3-的化合物,可以形成低表面能的表面层,因此,表面层的耐摩擦性和指纹污染物去除性进一步优异。
作为Rf的氟烷基,例如可以举出CF3-、CF3CF2-、CF3CF2CF2-、CF3CF2CF2CF2-、CF3CF2CF2CF2CF2-、CF3CF2CF2CF2CF2CF2-、CF3CF(CF3)-等。
作为(Rf1O)m,从表面层的耐摩擦性和指纹污染物去除性进一步优异的方面出发,优选下式(Rf1-1)所示的结构。
(Rf11O)m1(Rf12O)m2(Rf13O)m3(Rf14O)m4(Rf15O)m5(Rf16O)m6 式(Rf1-1)
其中,
Rf11为碳数1的氟亚烷基,
Rf12为碳数2的氟亚烷基,
Rf13为碳数3的氟亚烷基,
Rf14为碳数4的氟亚烷基,
Rf15为碳数5的氟亚烷基,
Rf16为碳数6的氟亚烷基,
m1、m2、m3、m4、m5、m6各自独立地表示0或1以上的整数,m1+m2+m3+m4+m5+m6为1~200的整数,Rf11~Rf16有多个的情况下,该多个Rf11~Rf16任选相同或不同。
需要说明的是,式(Rf1-1)中的(Rf11O)~(Rf16O)的结合顺序为任意。式(Rf1-1)的m1~m6分别表示(Rf11O)~(Rf16O)的个数,不表示配置。例如,(Rf15O)m5表示(Rf15O)的数量为m5个,不表示(Rf5O)m5的嵌段配置结构。同样地,(Rf11O)~(Rf16O)的记载顺序不表示各自的单元的结合顺序。
另外,碳数3~6的氟亚烷基可以为直链氟亚烷基,也可以为具有支链、或环结构的氟亚烷基。
作为Rf11的具体例,可以举出CHF、CF2。作为Rf12的具体例,可以举出CF2CF2、CF2CHF、CF2CH2等。作为Rf13的具体例,可以举出CF2CF2CF2、CF2CF2CHF、CF2CHFCF2、CF2CF2CH2、CF2CH2CF2、CF(CF3)CF2等。作为Rf14的具体例,可以举出CF2CF2CF2CF2、CF2CF2CF2CH2、CHFCF2CF2CF2、CF2CH2CF2CF2、CF(CF3)CF2CF2、全氟环丁烷-1,2-二基等。作为Rf15的具体例,可以举出CF2CF2CF2CF2CF2、CF2CF2CF2CF2CH2、CHFCF2CF2CF2CF2、CF2CF2CH2CF2CF2等。作为Rf16的具体例,可以举出CF2CF2CF2CF2CF2CF2、CF2CF2CF2CF2CF2CH2、CF2CF2CF2CF2CF2CHF等。
Rf2为(1+b)价的有机基团,至少在与R1键合的碳原子具有氟原子。即,Rf2是具有b个部分结构“-CQF-*(其中,Q为氢原子或氟原子。-*为与R1键合的原子键。)”的有机基团。Rf2的碳数优选1~6。作为该有机基团,可以举出任选具有取代基的烃基。作为该烃基,可以举出直链或支链的烷基、环烷基、芳基和它们的组合。烃基可以在碳链中具有双键或三键。作为组合,例如可以举出烷基与芳基键合而成者、烷基与环烷基键合而成者等。
作为烃基所任选具有的取代基,优选卤素原子,其中,更优选氟原子。从制造的容易性等的方面出发,b优选1~10、更优选1~6。
b为1的情况下,Rf2为2价的基团。作为该情况下的Rf2,可以举出:任选具有取代基的、碳链中任选具有除杂原子或(氟)亚烷基以外的键的、氟亚烷基。从本化合物的耐久性的方面出发,其中,b为1时的Rf2优选碳数1~6的氟亚烷基。作为该情况下的Rf2的具体例,可以举出-CHF-*、-CF2-*、CF2CF2-*、CF2CHF-*、CH2CF2-*、CF2CF2CF2-*、CF2CF2CHF-*、CF2CHFCF2-*、CH2CF2CF2-*、CF2CH2CF2-*、CF(CF3)CF2-*、CF2CF2CF2CF2-*、CH2CF2CF2CF2-*、CHFCF2CF2CF2-*、CF2CH2CF2CF2-*、CF(CF3)CF2CF2-*、CF2CF2CF2CF2CF2-*、CH2CF2CF2CF2CF2-*、CHFCF2CF2CF2CF2-*、CF2CF2CH2CF2CF2-*、CF2CF2CF2CF2CF2CF2-*、CH2CF2CF2CF2CF2CF2-*、CF2CF2CF2CF2CF2CHF-*等。
b为2以上的情况下,Rf2为选自叔碳原子、季碳原子、和环结构中的1种以上具有分支点P的(1+b)价的基团。
从容易制造本化合物的方面、表面层的耐摩擦性、耐化学药品性、耐光性等耐久性的方面出发,构成分支点的碳原子优选叔碳原子、季碳原子。
作为构成分支点的环结构,从容易制造本化合物的方面、表面层的耐摩擦性、耐化学药品性、耐光性等耐久性的方面出发,可以举出3~8元环的脂肪族环、6~8元环的芳香族环、3~8元环的杂环、和由这些环中的2者以上形成的缩合环等,从表面层的耐摩擦性、耐化学药品性、耐光性等耐久性的方面出发,优选选自3~8元环的脂肪族环、6~8元环的芳香族环、和这些缩合环中的环结构。作为构成分支点的环结构,可以举出下式所示的环结构。下述环结构任选被氟原子所取代。而且,环结构可以具备任选具有卤素原子的烷基、环烷基、烯基、烯丙基等作为取代基。
作为Rf2,优选2个以上2价的氟亚烷基与1个以上分支点P的组合。
下述示出Rf2为3价以上时的优选的具体例。需要说明的是,下式中,RF表示(Rf1O)m,RF和R1不构成Rf2。
R1为碳数1~20的亚烷基。R1不具有氟原子。R1通过为不具有醚键的亚烷基,从而表面层的耐久性和指纹污染物去除性进一步优异。从表面层的耐久性和指纹污染物去除性进一步优异的方面出发,R1的碳数优选5~20、更优选7~10。另外,从表面层的耐摩耗性的方面出发,R1的碳数优选奇数个,更优选3、5、7或9个。
R2为碳数2~10的任选具有氟原子的亚烷基。R2通过为不具有醚键的亚烷基,从而表面层的耐久性和指纹污染物去除性进一步优异。从表面层的耐久性和指纹污染物去除性进一步优异的方面出发,R2的碳数优选3~10。从表面层的耐久性和指纹污染物去除性进一步优异的方面出发,优选多个R2中的、至少一个的碳数为3以上,优选多个R2的碳数均为3以上。另外,从表面层的耐久性等的方面出发,R2优选不具有氟原子的亚烷基。
另外,本化合物中,分子内的“-CH2-”的数量、即、不与氟原子键合的碳原子的数量优选8~30、优选10~20。特别是,R1和R2中所含的-CH2-的总计优选8~30、优选10~20。这种本化合物的表面层的耐久性和指纹污染物去除性进一步优异。
R3为氢原子、或碳数1~10的任选具有氟原子的烷基。R3通过为氢原子、或为任选具有氟原子的烷基,从而表面层的耐久性和指纹污染物去除性进一步优异。从表面层的耐久性和指纹污染物去除性进一步优异的方面出发,R3优选氢原子、或碳数1~8的任选具有氟原子的烷基,更优选氢原子。
T为-Si(R)3-c(L)c,为反应性甲硅烷基。
反应性甲硅烷基是水解性基团和羟基中的任一者或两者与硅原子键合而成的基团。
水解性基团是通过水解反应而成为羟基的基团。即,水解性甲硅烷基通过水解反应而成为硅烷醇基(Si-OH)。硅烷醇基进一步在分子间发生脱水缩合反应而形成Si-O-Si键。另外,硅烷醇基与基材的表面的羟基(基材-OH)发生脱水缩合反应,形成化学键(基材-O-Si)。
作为水解性基团,例如可以举出烷氧基、芳氧基、卤素原子、酰基、酰氧基、异氰酸酯基。作为烷氧基,优选碳数1~6的烷氧基。作为卤素原子,优选氯原子。作为酰基,优选碳数1~6的酰基。作为酰氧基,优选碳数1~6的酰氧基。
作为水解性基团,从容易制造本化合物的方面出发,优选烷氧基或卤素原子。作为水解性基团,从涂布时的脱气少、本化合物的保存稳定性优异的方面出发,优选碳数1~4的烷氧基,需要本化合物的长期的保存稳定性的情况下,特别优选乙氧基,使涂覆后的反应时间为短时间的情况下,特别优选甲氧基。
从容易制造本化合物的方面出发,R的烷基的碳数优选1~6、更优选1~3、特别优选1~2。
从表面层与基材的密合性变更牢固的方面出发,c优选2或3、更优选3。
多个T任选相同或不同。从容易制造本化合物的方面出发,优选T为相同的基团。
另外,从表面层的耐久性的方面出发,优选在各末端配置2个以上的T,从这种观点出发,b为1的情况下,a为2或3。
作为本化合物,例如可以举出下式的化合物。下式的化合物在工业上容易制造、容易操作、表面层的拒水拒油性、耐摩擦性、指纹污染物去除性、润滑性、耐化学药品性、耐光性和耐化学药品性方面进一步优异。另外,从耐久性的方面出发,本化合物优选重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)为1.2以下。
需要说明的是,式中的x1~x16各自独立地为1~100的整数,y1~y7各自独立地为1~7的整数。
(化合物(A1)和化合物(A2)的制造方法)
化合物(A1)例如可以通过使下述化合物(A11)与化合物(1a)进行氢化硅烷化反应的方法而制造。化合物(A2)例如可以通过使下述化合物(A21)与化合物(1a)进行氢化硅烷化反应的方法而制造。
Rf-O-(Rf1O)m-Rf2[-R1-C(-R20-CH=CH2)a(-R3)3-a]b 式(A11)
[(CH2=CH-R20-)a(R3-)3-aC-R1-]bRf2-O-(Rf1O)m-Rf2[-R1-C(-R20-CH=CH2)a(-R3)3-a]b 式(A21)
HSi(R)3-c(L)c式(1a)
其中,式中的R20为单键、或为碳数1~8的任选具有氟原子的亚烷基,除R20以外的符号与前述式(A1)或式(A2)中的符号相同。
-R20-CH=CH2在氢化硅烷化后成为R2。作为R20,可以举出与R2同样的基团,优选的方式也同样。
(化合物(A11)和化合物(A21)的制造方法)
化合物(A11)例如可以通过使下述化合物(A12)与下述化合物(B2)进行反应的方法而制造。化合物(A21)例如可以通过使下述化合物(A22)与下述化合物(B2)反应的方法而制造。
Rf-O-(Rf1O)m-Rf2-CH2-L2 式(A12)
L2-CH2-Rf2-O-(Rf1O)m-Rf2-CH2-L2 式(A22)
(CH2=CH-R20-)a(R3-)3-aC-R21-MgX 式(B2)
其中,
L2为磺酸酯基,
R21为单键、或为碳数为1~19的亚烷基,
X为氯原子、溴原子、或碘原子,
其他符号与前述式(A11)或式(A21)中的符号相同。
化合物(A12)或化合物(A12)的磺酸酯基与化合物(B2)的MgX如下述反应方案(1)那样进行反应(格氏反应)。
反应方案(1)
-Rf2-CH2-L2+XMg-R21-→-Rf2-CH2-R21
其中,反应方案(1)中的各符号如前述。
需要说明的是,上述反应后的CH2-R21相当于本化合物的R1。
L2为磺酸酯基(-O-SO2-R22),通过与格氏试剂的反应而脱除。需要说明的是,R22为有机基团。通过选择磺酸酯基作为L2,从而可以使上述反应方案(1)的反应在较温和的条件下、且以高收率实施。
作为磺酸酯基的具体例,可以举出甲苯磺酸酯基(OTs)、甲磺酸酯基(OMs)、三氟甲磺酸酯基(OTf)、九氟甲磺酸酯基(ONf)等。其中,从反应方案(1)的反应收率的方面出发,优选三氟甲磺酸酯基。
化合物(A12)或化合物(A22)可以通过在三乙胺、吡啶等有机胺化合物存在下、使下述化合物(A13)或化合物(A23)所示的化合物与三氟甲磺酸酐、甲苯磺酰氯、甲磺酰氯等反应而磺酸酯化的方法等而制造。
Rf-O-(Rf1O)m-Rf2-CH2-OH 式(A13)
L2-CH2-Rf2-O-(Rf1O)m-Rf2-CH2-OH 式(A23)
其中,式中的A1、A2和n如前述。
化合物(A13)和化合物(A23)例如可以参照国际公开第2017/038830号等而制造。
化合物(B2)例如可以通过使下述化合物(B1)与金属镁反应的方法而制造。
(CH2=CH-R20-)a(R3-)3-aC-R21-X 式(B1)
其中,式中的R20、R21、R3、X和a与化合物(B2)同样。
化合物(B1)例如可以通过使不饱和醇的羟基卤素化而得到。不饱和醇可以经合成,也可以使用市售品。
作为化合物(B2)的适合的具体例,可以举出下述例子等。
反应方案(1)的反应中,对于化合物(B2)的用量,从改善目标物的收率的观点出发,相对于化合物(A12)或化合物(A12)所具有的磺酸酯基L2的总数,优选1当量~30当量,更优选3当量~20当量,进一步优选5当量~15当量。
反应方案(1)的反应中,从改善反应性、能实现高收率化的方面出发,优选使用过渡金属化合物作为催化剂。过渡金属化合物可以从格氏反应中使用的公知的催化剂中适宜选择而使用。作为过渡金属化合物,优选包含元素周期表3族~12族的元素作为过渡金属的化合物,其中,优选包含8族~11族元素的化合物。作为8族~11族元素,其中,优选包含选自铜、镍、钯、钴、铁中的1种以上的元素,进而更优选包含铜。
过渡金属化合物包含铜的情况下,该铜可以为0价、1价、2价、3价的任意化合物,从催化能力的方面出发,其中,优选1价或2价的铜的盐或络盐。进而从获得的容易性等的方面出发,更优选铜的氯化物。
过渡金属化合物的用量相对于磺酸酯基L2的总数,例如为0.1~50摩尔%、优选1~30摩尔%、进一步优选2~20摩尔%。
另外,过渡金属化合物中可以组合配体而使用。通过使用配体,从而改善目标物的收率。另一方面,本制造方法中即使不使用配体也可以得到充分的收率,因此,也可以不使用该配体。
作为上述配体,例如可以举出1,3-丁二烯、苯基丙炔、四甲基乙二胺(TMEDA)等。使用配体的情况下,从目标物的收率改善的方面出发,相对于磺酸酯基L2的总数,用量优选使用0.01~2.0当量,更优选0.1~1.2当量。
而且,反应方案(1)的反应通常在溶剂中进行。溶剂可以从能溶解前述化合物(A12)、化合物(A13)和化合物(B2)的溶剂中适宜选择而使用。溶剂可以为单独1种、或组合了2种以上的混合溶剂。
例如,化合物(A12)或化合物(A13)为氟原子含量(氟原子在化合物分子的分子量中所占的比例)较低的化合物的情况下,作为溶剂,只要为对反应为非活性的溶剂就没有特别限定。作为对反应为非活性的溶剂,其中,优选乙醚、四氢呋喃、二氧杂环己烷等醚系溶剂,更优选四氢呋喃。
另外,化合物(A12)或化合物(A13)为氟原子含量较高的化合物的情况下,优选组合了前述醚系溶剂与氟系溶剂的混合溶剂。
作为氟系溶剂,例如可以举出氢氟烃类(1H,4H-全氟丁烷、1H-全氟己烷、1H-十三氟己烷(AC-2000)、1,1,1,3,3-五氟丁烷、1,1,2,2,3,3,4-七氟环戊烷、2H,3H-全氟戊烷等)、氢氯氟烃类(3,3-二氯-1,1,1,2,2-五氟丙烷、1,3-二氯-1,1,2,2,3-五氟丙烷(HCFC-225cb)等)、氢氟醚类(CF3CH2OCF2CF2H(AE-3000)、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-十三氟辛烷(AC-6000)、(全氟丁氧基)甲烷、(全氟丁氧基)乙烷等)、氢氯氟烯烃类((Z)-1-氯-2,3,3,4,4,5,5-七氟-1-戊烯(HCFO-1437dycc(Z)体)、(E)-1-氯-2,3,3,4,4,5,5-七氟-1-戊烯(HCFO-1437dycc(E)体)、(Z)-1-氯-2,3,3-三氟-1-丙烯(HCFO-1233yd(Z)体)、(E)-1-氯-2,3,3-三氟-1-丙烯(HCFO-1233yd(E)体)等)、含氟芳香族化合物类(全氟苯、间-双(三氟甲基)苯(SR-Solvent)、对-双(三氟甲基)苯等)等。
反应方案(1)的反应例如可以通过如下来实施:准备包含化合物(A12)或化合物(A13)的溶液,添加过渡金属化合物、和根据需要的配体后,添加另行制备好的化合物(B2)溶液。
反应方案(2)的反应温度例如只要设为-20℃~66℃(四氢呋喃的沸点)即可,优选-20℃~40℃。
本发明的含有含氟化合物的组合物(以下,也记作“本组合物”)可以含有化合物(A1)和化合物(A2),也可以含有选自化合物(A1)和化合物(A2)中的1种以上、且含有其他含氟醚化合物。需要说明的是,本组合物不含后述的液体介质。
作为其他含氟醚化合物,例如可以举出本化合物的制造工序中副产的含氟醚化合物(以下,也记作“副产含氟醚化合物”)、用于与本化合物同样的用途中的公知的含氟醚化合物、含氟油。作为其他含氟化合物,优选降低本化合物特性的担心少的化合物。
作为含氟油,例如可以举出聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯-氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)。
作为副产含氟化合物,可以举出本化合物的合成时的未反应的含氟化合物等。本组合物包含副产含氟化合物的情况下,可以简化用于去除该副产含氟化合物、或用于降低该副产含氟化合物量的纯化工序。
作为公知的含氟化合物,例如可以举出下述的文献中记载的化合物。
日本特开平11-029585号公报中记载的全氟聚醚改性氨基硅烷、
日本专利第2874715号公报中记载的含硅的有机含氟聚合物、
日本特开2000-144097号公报中记载的有机硅化合物、
日本特开2000-327772号公报中记载的全氟聚醚改性氨基硅烷、
日本特表2002-506887号公报中记载的氟化硅氧烷、
日本特表2008-534696号公报中记载的有机硅化合物、
日本专利第4138936号公报中记载的氟化改性含氢聚合物、
美国专利申请公开第2010/0129672号说明书、国际公开第2014/126064号、日本特开2014-070163号公报中记载的化合物、
国际公开第2011/060047号、国际公开第2011/059430号中记载的有机硅化合物、
国际公开第2012/064649号中记载的含氟有机硅烷化合物、
日本特开2012-72272号公报中记载的含氟氧亚烷基的聚合物、
国际公开第2013/042732号、国际公开第2013/121984号、国际公开第2013/121985号、国际公开第2013/121986号、国际公开第2014/163004号、日本特开2014-080473号公报、国际公开第2015/087902号、国际公开第2017/038830号、国际公开第2017/038832号、国际公开第2017/187775号中记载的含氟醚化合物、
日本特开2014-218639号公报、国际公开第2017/022437号、国际公开第2018/079743号、国际公开第2018/143433号中记载的含全氟(聚)醚的硅烷化合物、
日本特开2015-199906号公报、日本特开2016-204656号公报、日本特开2016-210854号公报、日本特开2016-222859号公报中记载的含氟聚醚基的聚合物改性硅烷、
国际公开第2018/216630号、国际公开第2019/039226号、国际公开第2019/039341号、国际公开第2019/039186号、国际公开第2019/044479号、日本特开2019-44158号公报、国际公开2019/163282中记载的含氟醚化合物。
另外,作为含氟化合物的市售品,可以举出信越化学工业株式会社制的KY-100系列(KY-178、KY-185、KY-195等)、AGC株式会社制的Afluid(注册商标)S550、DaikinIndustries,Ltd.制的Optool(注册商标)DSX、Optool(注册商标)AES、Optool(注册商标)UF503、Optool(注册商标)UD509等。
本组合物中的本化合物的比例低于100质量%、优选60质量%以上、更优选70质量%以上、进一步优选80质量%以上。
本组合物包含其他含氟化合物的情况下,相对于本组合物中的本化合物和其他含氟化合物的总计,其他含氟化合物的比例优选40质量%以下、更优选30质量%以下、进一步优选20质量%以下。
本组合物中的本化合物和其他含氟化合物的总计的比例优选80质量%以上、更优选85质量%以上。
本化合物和其他含氟化合物的含量如果为前述范围内,则表面层的拒水拒油性、耐摩擦性、指纹污染物去除性、润滑性、外观优异。
[涂覆液]
本发明的涂覆液(以下,也称为本涂覆液)包含本化合物或本组合物以及液体介质。本涂覆液只要为液态即可,可以为溶液,也可以为分散液。
本涂覆液只要包含本化合物或本组合物即可,也可以包含本化合物的制造工序中生成的副产物等杂质。
本化合物或本组合物的浓度在本涂覆液中优选0.001~40质量%、优选0.01~20质量%、更优选0.1~10质量%。
作为液体介质,优选有机溶剂。有机溶剂可以为氟系有机溶剂,也可以为非氟系有机溶剂,还可以包含两种溶剂。
作为氟系有机溶剂,可以举出氟化烷、氟化芳香族化合物、氟烷基醚、氟化烷胺、氟醇等。
作为氟化烷,优选碳数4~8的化合物。作为市售品,例如可以举出C6F13H(AGC株式会社制、アサヒクリン(注册商标)AC-2000)、C6F13C2H5(AGC株式会社制、アサヒクリン(注册商标)AC-6000)、C2F5CHFCHFCF3(Chemours Company制、Vertrel(注册商标)XF)等。
作为氟化芳香族化合物,例如可以举出六氟苯、三氟甲基苯、全氟甲苯、双(三氟甲基)苯等。
作为氟烷基醚,优选碳数4~12的化合物。作为市售品,例如可以举出CF3CH2OCF2CF2H(AGC株式会社制、アサヒクリン(注册商标)AE-3000)、C4F9OCH3(3M公司制、Novec(注册商标)7100)、C4F9OC2H5(3M公司制、Novec(注册商标)7200)、C2F5CF(OCH3)C3F7(3M公司制、Novec(注册商标)7300)等。
作为氟化烷胺,例如可以举出全氟三丙胺、全氟三丁胺等。
作为氟醇,例如可以举出2,2,3,3-四氟丙醇、2,2,2-三氟乙醇、六氟异丙醇等。
作为非氟系有机溶剂,优选仅由氢原子和碳原子构成的化合物、和仅由氢原子、碳原子和氧原子构成的化合物,可以举出烃系有机溶剂、醇系有机溶剂、酮系有机溶剂、醚系有机溶剂、酯系有机溶剂。
本涂覆液优选包含75~99.999质量%的液体介质,优选包含85~99.99质量%的液体介质,特别优选包含90~99.9质量%的液体介质。
本涂覆液除包含本化合物或本组合物和液体介质之外,在不有损本发明的效果的范围内还可以包含除这些以外的其他成分。
作为其他成分,例如可以举出促进水解性甲硅烷基的水解和缩合反应的酸催化剂、碱性催化剂等公知的添加剂。
本涂覆液中的其他成分的含量优选10质量%以下、更优选1质量%以下。
本涂覆液的本化合物与其他成分的总计或本组合物与其他成分的总计的浓度(以下,也称为固体成分浓度)优选0.001~40质量%、优选0.01~20质量%、更优选0.01~10质量%、更优选0.01~1质量%。涂覆液的固体成分浓度是由加热前的涂覆液的质量、和在120℃的对流式干燥机中加热4小时后的质量算出的值。
[物品]
本发明的物品(以下,也记作“本物品”)在基材的表面具有表面层,所述表面层由本化合物或本组合物形成。表面层可以形成于基材的表面的一部分,也可以形成于基材的全部表面。表面层可以在基材的表面以膜状扩散,也可以以点状分散存在。
表面层以本化合物的水解性甲硅烷基的一部分或全部发生水解反应、且硅烷醇基发生脱水缩合反应的状态包含本化合物。
表面层的厚度优选1~100nm、特别优选1~50nm。表面层的厚度如果为1nm以上,则容易充分得到基于表面处理的效果。表面层的厚度如果为100nm以下,则利用效率高。表面层的厚度可以如下算出:用薄膜解析用X射线衍射计(RIGAKU公司制、ATX-G),根据X射线反射率法得到反射X射线的干涉图案,由干涉图案的振动周期而算出。
作为基材,可以举出要求赋予拒水拒油性的基材。例如,可以举出有时与其他物品(例如手写笔)或人的手指接触而使用的基材、操作时有时用人的手指拿着的基材、有时放置于其他物品(例如载置台)上的基材。
作为基材的材料,可以举出金属、树脂、玻璃、蓝宝石、陶瓷、石材、它们的复合材料。玻璃可以经化学强化。在基材的表面可以形成SiO2膜等基底膜。
作为基材,适合的是,触摸面板用基材、显示器用基材、眼镜镜片,特别适合的是触摸面板用基材。作为触摸面板用基材的材料,优选玻璃或透明树脂。
另外,作为基材,还优选移动电话(例如智能手机)、便携式信息终端(例如平板电脑终端)、游戏机、遥控器等设备中的外饰部分(排除显示部)中使用的玻璃或树脂薄膜。
[物品的制造方法]
本物品例如可以以下述的方法制造。
·根据使用了本化合物或本组合物的干式涂覆法,对基材的表面进行处理,在基材的表面形成由本化合物或本组合物形成的表面层的方法。
·根据湿式涂覆法在基材的表面涂布本涂覆液,使其干燥,在基材的表面形成由本化合物或本组合物形成的表面层的方法。
作为干式涂覆法,可以举出真空蒸镀、CVD、溅射等手法。作为干式涂覆法,从抑制化合物1A或化合物1B的分解的方面、和装置的简便性的方面出发,优选真空蒸镀法。真空蒸镀时,可以使用在铁、钢等金属多孔体中浸渗有本化合物或本组合物的粒料状物质。使本涂覆液浸渗于铁、钢等金属多孔体,使液体介质干燥,可以使用浸渗有化合物1A或化合物1B或本组合物的粒料状物质。
作为湿式涂覆法,例如可以举出旋涂法、擦涂法、喷涂法、刮板涂布法、浸涂法、模涂法、喷墨法、流涂法、辊涂法、浇铸法、Langmuir-Blodgett法、凹版涂布法。
为了改善表面层的耐摩擦性,根据需要,可以进行用于促进本化合物与基材的反应的操作。作为该操作,可以举出加热、加湿、光照射等。
例如,在具有水分的大气中将形成有表面层的基材加热,可以促进水解性基团的水解反应、基材的表面的羟基等与硅烷醇基的反应、基于硅烷醇基的缩合反应的硅氧烷键的生成等反应。
表面处理后,可以根据需要去除作为表面层中的化合物的其他化合物、不与基材进行化学键合的化合物。作为具体的方法,例如可以举出:将溶剂倒在表面层上的方法;用浸有溶剂的布进行擦拭的方法;等。
实施例
以下中,用实施例对本发明进一步详细地进行说明,但本发明不限定于这些实施例。以下中,“%”只要没有特别限定就是“质量%”。需要说明的是,例1~11、13~33、35~41为实施例,例12、34为比较例。
需要说明的是,重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)在下述条件下,根据GPC法(凝胶渗透色谱法)求出。
装置:HLC-8420GPC(东曹株式会社制)
流动相:1,3-双(三氟甲基)苯和丙酮的混合溶剂(80:20(体积比))
分析柱:PLgel3μm MIXED-E(Agilent Technologies公司制)
分子量测定用标准试样:Mw/Mn为1.2以下、且Mn为2000~10000的全氟聚醚3种
流动相流速:1.0mL/分钟
样品浓度:10mg/mL
柱温:40℃
检测器:蒸发光散射检测器
[合成例1:化合物(1-1)的合成]
依据国际公开2013/121984号的实施例7中记载的方法,得到下述化合物(1-1)。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)n(CF2CF2O)-CF2CF2CF2-CH2OH···式(1-1)
重复单元数n的平均值为13。
[合成例2:化合物(1-2)的合成]
加入前述化合物(1-1)(6.80g)、2,6-二甲基吡啶(0.759g),AE-3000(28.0g),在0℃下进行搅拌。加入三氟甲磺酸酐(0.987g)后,在室温下进行搅拌。用水清洗后,将溶剂蒸馏去除,进行使用了硅胶的快速柱色谱法,从而得到下述化合物(1-2)6.81g。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)n(CF2CF2O)-CF2CF2CF2-CH2OTf···式(1-2)
重复单元数n的平均值为13,OTf为三氟甲磺酸酯基:-O-S(=O)2(-CF3)。
化合物(1-2)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):4.78(t,J=12.3Hz,2H).
19F-NMR(376MHz,氘代氯仿)δ(ppm):-55.28,-74.11,-82.86,-88.07,-90.20,-119.84,-125.28,-126.16.
[合成例3:化合物(B-1)的合成]
加入二烯丙基丙二酸二乙酯(60.0g)、氯化锂(23.7g)、水(6.45g)、二甲基亚砜(263g),在160℃下进行搅拌。冷却至室温后,加入水,用乙酸乙酯提取。在有机层中加入己烷,用饱和食盐水清洗,用硫酸钠干燥。过滤后,将溶剂蒸馏去除,从而得到下述化合物(B-1)39.5g。
化合物(B-1)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):(ddt,J=17.1,10.1,7.0Hz,2H),5.06~4.94(m,4H),4.09(q,J=7.1Hz,2H),2.47(ddd,J=14.0,8.0,6.1Hz,1H),2.33(dt,J=14.9,7.5Hz,2H),2.22(dt,J=14.1,6.5Hz,2H),1.21(t,J=7.1Hz,3H).
[合成例4:化合物(B-2)的合成]
加入四氢呋喃(THF)(260mL)、二异丙胺(29.8g)后,将溶液冷却至-78℃。加入正丁基锂己烷溶液(2.76M,96.6mL),升温至0℃。搅拌后,冷却至-78℃,制备二异丙基氨基锂(LDA)的THF溶液。在THF溶液中加入上述化合物(B-1)(39.5g)并搅拌后,加入烯丙基溴(24.1mL)。升温至0℃,加入1M盐酸(100mL),将THF减压蒸馏去除。用二氯甲烷提取后,加入硫酸钠。过滤后,将溶剂蒸馏去除,进行使用了硅胶的快速柱色谱法,从而得到化合物(B-2)45.0g。
化合物(B-2)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.74~5.62(m,3H),5.04(dd,J=13.6,1.9Hz,6H),4.10(q,J=7.1Hz,2H),2.29(d,J=7.4Hz,6H),1.22(t,J=7.1Hz,3H).
[合成例5:化合物(B-3)的合成]
使上述化合物(B-2)(45.0g)溶解于THF(620mL),冷却至0℃。加入氢化锂铝的THF溶液(104mL)并搅拌。加入水、15%氢氧化钠水溶液,在室温下进行搅拌后,用二氯甲烷稀释。过滤后,将溶剂蒸馏去除,进行使用了硅胶的快速柱色谱法,从而得到下述化合物(B-3)31.3g。
化合物(B-3)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.90~5.76(m,3H),5.10~5.02(m,6H),3.38(s,2H),2.03(dt,J=7.5,1.2Hz,6H),1.45(s,1H).
[例1:化合物(B1-1)的合成]
加入乙腈(380mL)、前述化合物(B-3)(31.3g)、三苯基膦(64.3g)、四氯化碳(33.9g),在90℃下进行搅拌。浓缩后,加入乙酸乙酯/己烷进行搅拌。过滤、浓缩后,通过蒸馏得到下述化合物(B1-1)28.2g。
化合物(B1-1)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.83~5.67(m,3H),5.16~5.01(m,6H),3.32(s,2H),2.05(dt,J=7.5,1.1Hz,6H).
[例2:化合物(B2-1)的合成]
在镁(2.36g)中加入THF(35mL)、碘(0.180g),在室温下进行搅拌。加入前述化合物(B1-1)(14.0g)的THF(35mL)溶液,加热回流2小时,从而制备下述化合物(B2-1)的溶液(0.80M)。
[例3:化合物(B1-2)的合成]
加入1-溴-3-氯丙烷(2.90g)、1-苯基-1-丙炔(0.220g)、CuCl2(0.051g),在0℃下进行搅拌。加入前述化合物(B2-1)(0.80M,26.0mL)进行搅拌。加入1M盐酸,用二氯甲烷提取,加入硫酸钠。过滤、浓缩后,通过蒸馏得到下述化合物(B1-2)3.29g。
化合物(B1-2)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.76(ddt,J=16.6,10.6,7.4Hz,3H),5.09~4.93(m,6H),3.50(t,J=6.7Hz,2H),1.96(dt,J=7.4,1.2Hz,6H),1.76~1.61(m,2H),1.45~1.29(m,2H),1.24~1.08(m,2H).
[例4:化合物(B2-2)的合成]
在镁(0.174g)中加入THF(2.6mL)、碘(12.7mg),在室温下进行搅拌。加入前述化合物(B1-2)(1.30g)的THF(2.6mL)溶液,进行加热回流,从而制备下述化合物(B2-2)的溶液(1.0M)。
[合成例6:化合物(1-3)的合成]
加入CuCl2(7.0mg)、1-苯基-1-丙炔(0.026g)、1,3-双三氟甲基苯(23mL)、前述化合物(1-2)(1.52g)后,加入前述化合物(B2-2)(4.5mL,1.0M)。在室温下进行搅拌后,用1M盐酸清洗,用硫酸钠干燥。过滤后,将溶剂蒸馏去除,加入AC-6000。用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)清洗后,进行使用了硅胶的快速柱色谱法,从而得到下述化合物(1-3)0.210g。
化合物(1-3)
化合物(1-3)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.80(ddt,J=20.3,9.3,7.4Hz,3H),5.01(dd,J=13.5,1.7Hz,6H),2.13~2.01(m,2H),1.97(d,J=7.5Hz,6H),1.67~1.55(m,2H),1.40~1.27(m,4H),1.27~1.18(m,2H).
19F-NMR(376MHz,氘代氯仿)δ(ppm):-55.25,-82.83,-88.06,-90.16(d,J=8.1Hz),-114.18,-125.26,-126.59.
[例5:化合物(I)的合成]
加入AC-2000(1.2g)、上述化合物(1-3)(0.200g)、铂/1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的二甲苯溶液(铂含量2%,7.0mg)、苯胺(1.5mg)、三甲氧基硅烷(32.2mg),在40℃下搅拌18小时后,将溶剂减压蒸馏去除,从而得到下述所示的含氟醚化合物(I)0.201g。根据前述GPC法求出的化合物(I)的Mw/Mn为1.07。
化合物(I)
重复单元的平均值(n1):13
化合物(I)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):3.59(s,27H),2.15~1.91(m,2H),1.72~1.54(m,2H),1.52~1.14(m,18H),0.73~0.60(m,6H).
19F-NMR(376MHz,氘代氯仿)δ(ppm):-55.28,-82.30(d,J=22.0Hz),-82.88,-88.10,-90.22,-114.17,-125.30,-126.49.
[例6:化合物(B1-3)的合成]
加入1-溴-4-氯丁烷(2.89g)、1-苯基-1-丙炔(0.198g)、CuCl2(0.049g),在0℃下进行搅拌。加入前述化合物(B2-1)(0.80M,24.0mL)并搅拌。加入1M盐酸,用二氯甲烷提取,加入硫酸钠。过滤、浓缩后,通过蒸馏得到下述化合物(B1-3)3.45g。
化合物(B1-3)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.76(ddt,J=16.8,10.4,7.4Hz,3H),5.07~4.92(m,6H),3.49(t,J=6.8Hz,2H),1.94(dt,J=7.4,1.2Hz,6H),1.79~1.67(m,2H),1.42~1.30(m,2H),1.30~1.20(m,2H),1.20~1.10(m,2H).
[例7:化合物(B2-3)的合成]
在镁(0.168g)中加入THF(2.6mL)、碘(14.0mg),在室温下进行搅拌。加入前述化合物(B1-3)(1.41g)的THF(2.6mL)溶液,加热回流2小时,从而制备下述化合物(B2-3)的溶液(0.74M)。
[合成例7:化合物(2-1)的合成]
加入CuCl2(9.9mg)、1-苯基-1-丙炔(0.019g)、1,3-双三氟甲基苯(23mL)、前述化合物(1-2)(1.50g)后,加入前述化合物(B2-3)(4.5mL,1.0M)。在室温下进行搅拌后,用1M盐酸清洗,用硫酸钠干燥。过滤后,将溶剂蒸馏去除,加入AC-6000。用DMF、MeOH清洗后,进行使用了硅胶的快速柱色谱法,从而得到下述化合物(2-1)0.246g。
化合物(2-1)
化合物(2-1)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.90~5.73(m,3H),5.13~4.91(m,6H),2.14~2.01(m,2H),1.97(d,J=7.4Hz,6H),1.69~1.52(m,2H),1.47~1.18(m,8H).
19F-NMR(376MHz,氘代氯仿)δ(ppm):-55.23,-82.35(dt,J=22.8,10.3Hz),-82.81,-87.93,-90.15(d,J=8.4Hz),-114.19,-125.23,-126.58.
[例8:化合物(II)的合成]
加入AC-2000(1.5g)、上述化合物(2-1)(0.246g)、铂/1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的二甲苯溶液(铂含量2%,8.9mg)、苯胺(1.3mg)、三甲氧基硅烷(26.9mg),在40℃下进行搅拌后,将溶剂减压蒸馏去除,从而得到下述所示的含氟醚化合物(II)0.252g。根据前述GPC法求出的化合物(II)的Mw/Mn为1.06。
化合物(II)
重复单元的平均值(n2):14
化合物(II)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):3.60(s,27H),2.14~1.95(m,2H),1.66~1.54(m,2H),1.52~1.16(m,20H),0.75~0.61(m,6H).
19F-NMR(376MHz,氘代氯仿)δ(ppm):-55.28,-82.33,-82.86,-88.08,-90.18,-114.24,-125.29,-126.51.
[例9:化合物(B1-4)的合成]
加入1-溴-5-氯丁烷(2.89g)、1-苯基-1-丙炔(0.182g)、CuCl2(0.042g),在0℃下进行搅拌。加入前述化合物(B2-1)(0.80M,21.5mL)并搅拌1小时。加入1M盐酸,用二氯甲烷提取,加入硫酸钠。过滤、浓缩后,进行使用了硅胶的快速柱色谱法,从而得到下述化合物(B1-4)2.95g。
化合物(B1-4)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.83~5.68(m,3H),5.06~4.94(m,6H),3.49(t,J=6.8Hz,2H),1.94(dt,J=7.4,1.2Hz,6H),1.80~1.65(m,2H),1.46~1.32(m,2H),1.28~1.09(m,6H).
[例10:化合物(B2-4)的合成]
在镁(0.172g)中加入THF(2.6mL)、碘(21.8mg),在室温下进行搅拌。加入前述化合物(B1-4)(1.47g)的THF(2.6mL)溶液,加热回流2小时,从而制备下述化合物(B2-4)的溶液(0.99M)。
[合成例8:化合物(3-1)的合成]
加入CuCl2(7.0mg)、1-苯基-1-丙炔(0.026g)、1,3-双三氟甲基苯(24mL)、前述化合物(1-2)(1.51g)后,加入前述化合物(B2-4)(4.8mL,0.99M)。在室温下进行搅拌后,用1M盐酸清洗,用硫酸钠干燥。过滤后,将溶剂蒸馏去除,用己烷清洗,进行使用了硅胶的快速柱色谱法,从而得到下述化合物(3-1)0.213g。
化合物(3-1)
化合物(3-1)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.87~5.72(m,3H),5.07~4.93(m,6H),2.12~1.99(m,2H),1.97(d,J=7.5Hz,6H),1.64~1.53(m,2H),1.41~1.17(m,10H).
19F-NMR(376MHz,氘代氯仿)δ(ppm):-55.22,-82.77,-87.95(d,J=39.1Hz),-90.12(d,J=8.5Hz),-114.15,-125.19,-126.55.
[例11:化合物(III)的合成]
加入AC-2000(1.3g)、上述化合物(1-7)(0.213g)、铂/1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的二甲苯溶液(铂含量2%,7.4mg)、苯胺(2.2mg)、三甲氧基硅烷(45.9mg),在40℃下进行搅拌后,将溶剂减压蒸馏去除,从而得到下述所示的含氟醚化合物(III)0.225g。根据前述GPC法求出的化合物(III)的Mw/Mn为1.07。
化合物(III)
重复单元的平均值(n3):13
化合物(III)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):3.60(s,27H),2.15~1.94(m,2H),1.66~1.54(m,2H),1.54~1.13(m,22H),0.75~0.61(m,6H).
19F-NMR(376MHz,氘代氯仿)δ(ppm):-55.26,-82.32(dt,J=23.2,10.6Hz),-82.84,-88.07,-90.17(d,J=8.6Hz),-114.18,-125.24(d,J=16.1Hz),-126.51.
[例12:化合物(IV)的合成]
依据国际公开2017/038830号的实施例7中记载的方法,得到下述化合物(IV)。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)n4(CF2CF2O)-CF2CF2CF2-CH2OCH2-C{CH2CH2CH2Si(OMe)3)}3···式(IV)
重复单元数n4的平均值为13。
[合成例9:化合物(5-1)的合成]
加入CuCl2(16.0mg)、1-苯基-1-丙炔(0.052g)、1,3-双三氟甲基苯(24mL)、前述化合物(1-2)(4.00g)后,加入前述化合物(B2-1)(5.0mL,1.0M)。在室温下进行搅拌后,用1M盐酸清洗,用硫酸钠干燥。过滤后,将溶剂蒸馏去除,加入AC-6000。用MeOH清洗后,进行使用了硅胶的快速柱色谱法,从而得到下述化合物(5-1)0.139g。
化合物(5-1)
重复单元的平均值(n5):10
化合物(5-1)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.77(ddt,J=14.9,10.7,7.4Hz,3H),5.07~4.99(m,6H),2.19~2.05(m,2H),1.97(d,J=7.4Hz,6H),1.59~1.50(m,2H).
19F-NMR(376MHz,氘代氯仿)δ(ppm):-55.29,-82.90,-88.13,-90.24(d,J=8.0Hz),-114.62,-125.34,-126.49.
[例13:化合物(V)的合成]
加入AC-2000(0.89g)、上述化合物(5-1)(0.139g)、铂/1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的二甲苯溶液(铂含量2%,5.5mg)、苯胺(0.8mg)、三甲氧基硅烷(22.7mg),在40℃下进行搅拌后,将溶剂压蒸馏去除,从而得到下述含氟醚化合物(V)0.145g。根据前述GPC法求出的化合物(V)的Mw/Mn为1.07。
化合物(V)
重复单元的平均值(n5):10
化合物(V)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):3.60(s,27H),2.23~1.95(m,2H),1.63~1.28(m,14H),0.67(t,J=7.6Hz,6H).
19F-NMR(376MHz,氘代氯仿)δ(ppm):-55.33,-82.95,-88.17,-90.13~-90.40(m),-114.07~-114.32(m),-125.38,-126.04.
[例14:化合物(B1-5)的合成]
加入THF(33mL)、前述化合物(B-3)(1.66g)、三苯基膦(2.88g)、四溴化碳(3.64g),在10℃下进行搅拌。加入己烷(30mL),过滤、浓缩后,进行蒸馏,得到下述化合物(B1-5)1.06g。
化合物(B1-5)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.74(ddt,J=16.7,10.5,7.5Hz,3H),5.18~5.01(m,6H),3.24(s,2H),2.06(dt,J=7.5,1.1Hz,6H).
使用上述化合物(B1-5)代替前述化合物(B1-1),除此之外,进行与前述例2、前述合成例9和前述例13同样的步骤,从而确认了可以合成上述化合物(V)。
[合成例10:化合物(B-4)的合成]
加入多聚甲醛(0.489g)、THF(9.5mL)后,加入前述化合物(B2-1)(20mL,0.9M)。在室温下进行搅拌后,加入1M盐酸。用二氯甲烷提取后,用硫酸钠干燥。过滤后,将溶剂蒸馏去除,进行使用了硅胶的快速柱色谱法,从而得到下述化合物(OH体)1.98g。
化合物(B-4)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.80(ddt,J=16.8,10.4,7.4Hz,3H),5.14~4.91(m,6H),3.74~3.60(m,2H),1.99(dt,J=7.4,1.2Hz,6H),1.61~1.45(m,2H).
[例15:化合物(B1-6)的合成]
加入乙腈(22mL)、前述化合物(2-3)(1.98g)、三苯基膦(3.75g)、四氯化碳(2.00g),在90℃下进行搅拌。浓缩后,加入乙酸乙酯/己烷并搅拌。过滤、浓缩后,进行使用了硅胶的快速柱色谱法,从而得到下述化合物(B1-6)1.73g。
化合物(B1-6)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.84~5.69(m,3H),5.12~4.98(m,6H),3.55~3.46(m,2H),1.98(dt,J=7.4,1.2Hz,6H),1.76~1.68(m,2H).
[例16:化合物(B2-6)的合成]
在镁(0.099g)中加入THF(1.3mL)、碘(9.0mg),在室温下进行搅拌。加入前述化合物(B1-6)(0.570g)的THF(1.3mL)溶液,进行加热回流,从而制备下述化合物(B2-6)的溶液(1.0M)。
[合成例11:化合物(6-1)的合成]
加入CuCl2(4.0mg)、1-苯基-1-丙炔(0.116g)、1,3-双三氟甲基苯(10mL)、前述化合物(1-2)(1.01g)后,加入前述化合物(B2-6)(1.6mL,1.0M)。在室温下进行搅拌后,用1M盐酸清洗,用硫酸钠干燥。过滤后,将溶剂蒸馏去除,加入AC-6000。用MeOH清洗后,进行使用了硅胶的快速柱色谱法,从而得到下述化合物(6-1)0.110g。
化合物(6-1)
重复单元的平均值(n6):11
化合物(6-1)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.85~5.71(m,3H),5.07~4.94(m,6H),2.04~1.78(m,8H),1.64~1.38(m,2H),1.32~1.05(m,2H).
19F-NMR(376MHz,氘代氯仿)δ(ppm):-55.28,-82.40,-82.86,-88.09,-90.20(d,J=9.6Hz),-114.25,-125.29,-126.55.
[例17:化合物(VI)的合成]
加入AC-2000(0.89g)、上述化合物(6-1)(0.110g)、铂/1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的二甲苯溶液(铂含量2%,5.3mg)、苯胺(0.9mg)、三甲氧基硅烷(22.7mg),在40℃下进行搅拌后,将溶剂减压蒸馏去除,从而得到下述含氟醚化合物(VI)0.109g。根据前述GPC法求出的化合物(VI)的Mw/Mn为1.08。
化合物(VI)
重复单元的平均值(n6):11
化合物(VI)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):3.58(s,27H),2.23~1.98(m,2H),1.64~1.20(m,16H),0.79~0.58(m,6H).
19F-NMR(376MHz,氘代氯仿)δ(ppm):-55.28,-82.90,-88.13,-90.11~-90.30(m),-114.01~-114.29(m),-125.31,-125.99.
[例18:化合物(B1-7)的合成]
加入THF(44mL)、前述化合物(B-3)(4.00g)、三苯基膦(7.64g)、四溴化碳(8.66g),在0℃下进行搅拌。加入己烷(10mL),过滤、浓缩后,进行使用了硅胶的快速柱色谱法,从而得到下述化合物(B1-7)3.36g。
化合物(B1-7)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.79(ddt,J=16.8,10.2,7.4Hz,3H),5.18~4.98(m,6H),3.48~3.29(m,2H),2.05~1.93(m,6H),1.89~1.78(m,2H).
使用上述化合物(B1-7)代替前述化合物(B1-6),除此之外,进行与前述例16、前述合成例11和前述例17同样的步骤,从而确认了可以合成上述化合物(VI)。
[例19:化合物(B1-8)的合成]
加入1-溴-2-氯乙烷(2.90g)、1-苯基-1-丙炔(0.235g)、CuCl2(0.055g),在0℃下进行搅拌。加入前述化合物(B2-1)(0.97M,7.0mL),搅拌1小时。加入1M盐酸,用二氯甲烷提取,加入硫酸钠。过滤、浓缩后,通过蒸馏得到下述化合物(B1-8)2.32g。
化合物(B1-8)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.77(ddt,J=16.8,10.4,7.4Hz,3H),5.07~4.96(m,6H),3.45(t,J=6.7Hz,2H),1.96(dt,J=7.4,1.2Hz,6H),1.78~1.65(m,2H),1.33~1.24(m,2H).
[例20:化合物(B2-8)的合成]
在镁(0.174g)中加入THF(2.6mL)、碘(0.013g),在室温下进行搅拌。加入前述化合物(B1-8)(1.21g)的THF(2.6mL)溶液,进行加热回流,从而制备下述化合物(B2-8)的溶液(1.0M)。
[合成例12:化合物(7-1)的合成]
加入CuCl2(6.4mg)、1-苯基-1-丙炔(0.018g)、1,3-双三氟甲基苯(23mL)、前述化合物(1-2)(1.50g)后,加入前述化合物(B2-8)(4.5mL,1.0M)。在室温下进行搅拌后,用1M盐酸清洗,用硫酸钠干燥。过滤后,将溶剂蒸馏去除,加入AC-6000。用MeOH清洗后,进行使用了硅胶的快速柱色谱法,从而得到下述化合物(7-1)0.126g。
化合物(7-1)
重复单元的平均值(n7):12
化合物(7-1)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.87~5.68(m,3H),5.06~4.92(m,6H),2.16~1.92(m,8H),1.62~1.50(m,2H),1.41~1.34(m,2H),1.28~1.19(m,2H)
19F-NMR(376MHz,氘代氯仿)δ(ppm):-55.23,-82.33,-82.78,-88.02,-90.15,-114.17,-125.21,-126.55.
[例21:化合物(VII)的合成]
加入AC-2000(0.89g)、上述化合物(7-1)(0.126g)、铂/1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的二甲苯溶液(铂含量2%,5.5mg)、苯胺(1.8mg)、三甲氧基硅烷(22.7mg),在40℃下进行搅拌后,将溶剂减压蒸馏去除,从而得到下述含氟醚化合物(VII)0.111g。根据前述GPC法求出的化合物(VII)的Mw/Mn为1.07。
化合物(VII)
重复单元的平均值(n7):12
化合物(VII)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):3.59(s,27H),2.18~1.93(m,2H),1.70~1.19(m,18H),0.77~0.61(m,6H).
19F-NMR(376MHz,氘代氯仿)δ(ppm):-55.28,-82.60(d,J=22.0Hz),-82.78,-88.11,-90.21,-114.11,-125.32,-126.11.
[合成例13:化合物(8-1)的合成]
加入FLUOROLINK D4000(Solvay Specialty Polymers Co.,Ltd.制)(4.03g)、2,6-二甲基吡啶(0.759g),AE-3000(28.0g),在0℃下进行搅拌。加入三氟甲磺酸酐(0.987g)后,在室温下进行搅拌。用水清洗后,将溶剂蒸馏去除,进行使用了硅胶的快速柱色谱法,从而得到下述化合物(8-1)3.56g。
化合物(8-1)
其中,p8的平均值:22,q8的平均值:25
化合物(8-1)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):4.89(q,J=8.4Hz,1H).
[合成例14:化合物(8-2)的合成]
加入CuCl2(7.0mg)、1-苯基-1-丙炔(0.026g)、1,3-双三氟甲基苯(15mL)、前述化合物(8-1)(1.62g)后,加入前述化合物(B1-2)(4.0mL,1.0M)。在室温下进行搅拌后,用1M盐酸清洗,用硫酸钠干燥。过滤后,将溶剂蒸馏去除,加入AC-6000。用甲醇清洗后,进行使用了硅胶的快速柱色谱法,从而得到下述化合物(8-2)0.201g。
化合物(8-2)
其中,p8的平均值:22,q8的平均值:25
化合物(8-2)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.90~5.66(m,6H),5.07~4.90(m,12H),2.19~1.92(m,16H),1.70~1.10(m,16H).
[例21:化合物(VIII)的合成]
加入AC-2000(1.2g)、上述化合物(8-2)(0.201g)、铂/1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的二甲苯溶液(铂含量2%,7.0mg)、苯胺(1.4mg)、三甲氧基硅烷(51.7mg),在40℃下搅拌18小时后,将溶剂减压蒸馏去除,从而得到下述含氟醚化合物(VIII)0.188g。根据前述GPC法求出的化合物(VIII)的Mw/Mn为1.11。
化合物(VIII)
其中,p8的平均值:22,q8的平均值:25
化合物(VIII)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):3.61(s,54H),2.17~1.90(m,4H),1.70~1.14(m,40H),0.74~0.59(m,12H).
[合成例15:化合物(9-1)的合成]
依据国际公开第2017/038830号的例1-6中记载的方法,合成下述化合物(9-1)。
CF3CF2CF2-O-(CF2CF2O)(CF2CF2O){(CF2O)p9(CF2CF2O)q9}-CF2-CH2OSO2CF3···式(9-1)
其中,p9的平均值:22,q9的平均值:24
[合成例16:化合物(9-2)的合成]
加入CuCl2(7.0mg)、1-苯基-1-丙炔(0.026g)、1,3-双三氟甲基苯(15mL)、前述化合物(9-1)(4.03g)后,加入前述化合物(B1-2)(4.0mL,1.0M)。在50℃下搅拌一夜后,用1M盐酸清洗,用硫酸钠干燥。过滤后,将溶剂蒸馏去除,加入AC-6000。用甲醇清洗后,进行使用了硅胶的快速柱色谱法,从而得到下述化合物(9-2)0.246g。
化合物(9-2)
其中,p9的平均值:22,q9的平均值:24
化合物(9-2)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.88~5.67(m,3H),5.06~4.90(m,6H),2.20~1.91(m,8H),1.71~1.07(m,8H).
[例22:化合物(IX)的合成]
加入AC-2000(1.5g)、上述化合物(9-2)(0.246g)、铂/1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的二甲苯溶液(铂含量2%,3.9mg)、苯胺(1.1mg)、三甲氧基硅烷(24.4mg),在40℃下搅拌18小时后,将溶剂减压蒸馏去除,从而得到下述含氟醚化合物(IX)0.244g。根据前述GPC法求出的化合物(IX)的Mw/Mn为1.10。
化合物(IX)
其中,p9的平均值:22,q9的平均值:24
化合物(IX)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):3.60(s,27H),2.18~1.91(m,2H),1.71~1.14(m,20H),0.73~0.60(m,6H).
[合成例17:化合物(B-5)的合成]
加入THF(20mL)、二异丙胺(4.2mL)后,将溶液冷却至-78℃。加入正丁基锂己烷溶液(2.76M,9.9mL),升温至0℃。搅拌后,冷却至-78℃,制备二异丙基氨基锂(LDA)的THF溶液。在THF溶液中加入上述化合物(B-1)(4.00g)并搅拌后,加入4-溴-1-丁烯(3.85g),在室温下搅拌一夜。冷却至0℃后,加入1M盐酸(30mL),将THF减压蒸馏去除。用二氯甲烷提取后,加入硫酸钠。过滤后,将溶剂蒸馏去除,进行使用了硅胶的快速柱色谱法,从而得到化合物(B-5)4.01g。
化合物(B-5)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.84~5.60(m,3H),5.11~5.03(m,4H),4.99(dq,J=17.1,1.6Hz,1H),4.92(ddt,J=10.1,2.0,1.2Hz,1H),4.13(q,J=7.1Hz,2H),2.40~2.26(m,4H),2.01~1.90(m,2H),1.65~1.58(m,2H),1.24(t,J=7.1Hz,3H).
[合成例18:化合物(B-6)的合成]
使上述化合物(B-5)(4.01g)溶解于THF(40mL),冷却至0℃。加入氢化锂铝的THF溶液(27mL),在40℃下进行搅拌。加入水、15%氢氧化钠水溶液,在室温下进行搅拌。过滤后,将溶剂蒸馏去除,从而得到下述化合物(B-6)2.41g。
化合物(B-5)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.91~5.71(m,3H),5.14~5.04(m,4H),5.01(dq,J=17.1,1.6Hz,1H),4.92(ddt,J=10.1,2.2,1.2Hz,1H),3.40(d,J=6.2Hz,2H),2.07~2.00(m,6H),1.37~1.31(m,2H).
[例23:化合物(B1-9)的合成]
加入乙腈(7mL)、前述化合物(B-6)(2.30g)、三苯基膦(3.61g)、四氯化碳(1.87g),在90℃下进行搅拌。浓缩后,加入乙酸乙酯/己烷并搅拌。过滤、浓缩后,通过蒸馏得到下述化合物(B1-9)1.85g。
化合物(B1-9)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.87~5.66(m,3H),5.15~5.06(m,4H),5.01(dq,J=17.1,1.7Hz,1H),4.94(ddt,J=10.1,1.9,1.2Hz,1H),3.35(s,2H),2.11~1.98(m,6H),1.42~1.31(m,2H).
[例24:化合物(B2-9)的合成]
在镁(0.182g)中加入THF(3.8mL)、碘(0.031g),在室温下进行搅拌。加入前述化合物(B1-9)(1.12g)的THF(3.8mL)溶液,加热回流2小时,从而制备下述化合物(B2-9)的溶液(0.8M)。
[合成例19:化合物(10-1)的合成]
加入CuCl2(16.0mg)、1-苯基-1-丙炔(0.04g)、1,3-双三氟甲基苯(17mL)、前述化合物(1-2)(4.02g)后,加入前述化合物(B2-9)(4.3mL,0.8M)。在50℃下进行搅拌后,用1M盐酸清洗,用硫酸钠干燥。过滤后,将溶剂蒸馏去除,加入AC-6000。用MeOH清洗后,进行使用了硅胶的快速柱色谱法,从而得到下述化合物(10-1)0.35g。
化合物(10-1)
重复单元的平均值(n10):11
化合物(B1-9)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.84~5.66(m,3H),5.12~4.81(m,6H),2.19~1.90(m,8H),1.60~1.51(m,2H),1.33~1.26(m,2H).
19F-NMR(376MHz,氘代氯仿)δ(ppm):-55.09(t,J=9.1Hz),-81.95~-82.21(m),-82.59,-87.4~-88.17(m),-89.96(q,J=9.0Hz),-114.25,-124.99,-126.19.
[例25:化合物(X)的合成]
加入AC-2000(1.55g)、上述化合物(10-1)(0.257g)、铂/1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的二甲苯溶液(铂含量2%,9.9mg)、苯胺(7.4mg)、三甲氧基硅烷(36.8mg),在40℃下进行搅拌后,将溶剂减压蒸馏去除,从而得到下述含氟醚化合物(X)0.253g。根据前述GPC法求出的化合物(X)的Mw/Mn为1.06。
化合物(X)
重复单元的平均值(n10):11
化合物(X)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):3.59(d,J=2.0Hz,27H),2.19~1.98(m,2H),1.62~1.20(m,16H),0.77~0.58(m,6H).
19F-NMR(376MHz,氘代氯仿)δ(ppm):-55.08(t,J=9.2Hz),-81.77~-82.86(m),-87.43~-88.18(m),-89.81~-90.18(m),-113.67~-114.24(m),-124.67~-125.10(m),-125.81
[例26:化合物(B1-10)的合成]
加入乙腈(60mL)、1,6-庚二烯-4-醇(10.0g)、三苯基膦(30.6g)、四氯化碳(16.0g),在90℃下进行搅拌。反应结束后,通过蒸馏得到化合物(B1-10)1.86g。
化合物(B1-10)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.84(ddt,J=17.6,9.7,6.9Hz,2H),5.18~5.05(m,4H),3.94(tt,J=7.4,5.4Hz,1H),2.59~2.36(m,4H).
[例27:化合物(B2-10)的合成]
在镁(0.424g)中加入THF(6.5mL)、碘(36.0mg),在室温下进行搅拌。加入前述化合物(B1-10)(1.86g)的THF(6.5mL)溶液,进行加热回流,从而制备下述化合物(B2-10)的溶液(0.86M)。
[例28:化合物(B1-11)的合成]
加入1-溴-3-氯丙烷(1.60g)、1-苯基-1-丙炔(0.118g)、CuCl2(0.027g),在0℃下进行搅拌。加入前述化合物(B2-10)(0.86M,14.0mL)并搅拌。加入1M盐酸,用二氯甲烷提取,加入硫酸钠。过滤、浓缩后,进行使用了硅胶的快速柱色谱法。进一步进行蒸馏,得到化合物(B1-11)1.28g。
化合物(B1-11)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.84~5.66(m,2H),5.09~4.96(m,4H),3.51(t,J=6.8Hz,2H),2.15~2.01(m,4H),1.86~1.71(m,2H),1.59~1.47(m,1H),1.45~1.35(m,2H).
[例29:化合物(B2-11)的合成]
在镁(0.211g)中加入THF(4.5mL)、碘(39.0mg),在室温下进行搅拌。加入前述化合物(B1-11)(1.20g)的THF(4.5mL)溶液,进行加热回流,从而制备下述化合物(B2-11)的溶液(0.63M)。
[合成例20:化合物(11-1)的合成]
加入CuCl2(27.0mg)、1-苯基-1-丙炔(0.070g)、1,3-双三氟甲基苯(29mL)、前述化合物(1-2)(4.30g)后,加入前述化合物(B2-11)(9.5mL,0.63M)。在室温下进行搅拌后,用1M盐酸清洗,用硫酸钠干燥。过滤后,将溶剂蒸馏去除后,进行使用了硅胶的快速柱色谱法,从而得到下述化合物(11-1)0.266g。
化合物(11-1)
重复单元的平均值(n):13
[例30:化合物(XI)的合成]
加入AC-2000(1.55g)、上述化合物(11-1)(0.257g)、铂/1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的二甲苯溶液(铂含量2%,9.9mg)、苯胺(7.4mg)、三甲氧基硅烷(36.8mg),在40℃下进行搅拌后,将溶剂减压蒸馏去除,从而得到下述含氟醚化合物(XI)0.253g。根据前述GPC法求出的化合物(XI)的Mw/Mn为1.07。
化合物(XI)
重复单元的平均值(n):13
化合物(XI)的NMR光谱;
1H-NMR(400MHz,氘代氯仿)δ(ppm):5.72(ddt,J=17.3,10.2,7.1Hz,2H),5.06~4.84(m,4H),2.18~1.88(m,6H),1.66~1.14(m,7H).
19F-NMR(376MHz,氘代氯仿)δ(ppm):-56.65(t,J=9.2Hz),-83.60~-83.81(m),-84.14,-89.06~-89.69(m),-91.50(q,J=9.0Hz),-115.54,-126.56,-127.97.
[例31~41:物品的制造和评价]
使用上述化合物I~XI对基材进行表面处理,得到例31~41的物品。对于各例,分别利用下述的干式涂覆法和湿式涂覆法作为表面处理方法。使用化学钢化玻璃作为基材。对于得到的物品,以下述方法进行评价。将结果示于表1。
(干式涂覆法)
干式涂覆使用真空蒸镀装置(ULVAC公司制、VTR350M)进行(真空蒸镀法)。将0.5g的各化合物填充至真空蒸镀装置内的钼制舟皿中,将真空蒸镀装置内排气至1×10-3Pa以下。将配置有化合物的舟皿以升温速度10℃/分钟以下的速度进行加热,在基于水晶振荡式膜厚计的蒸镀速度超过1nm/秒的时刻打开快门,开始向基材的表面的制膜。在膜厚成为约50nm的时刻关闭快门,结束向基材的表面的制膜。对沉积有化合物的基材在200℃下进行30分钟加热处理,用二氯五氟丙烷(AGC株式会社制、AK-225)清洗,得到在基材的表面具有表面层的物品。
(湿式涂覆法)
将各化合物与作为介质的C4F9OC2H5(3M公司制、Novec(注册商标)7200)进行混合,制备固体成分浓度0.05%的涂覆液。使基材浸渍于涂覆液,放置30分钟后,将基材提拉(浸涂法)。
使涂膜在200℃下干燥30分钟,用AK-225清洗,得到在基材的表面具有表面层的物品。
(评价方法)
<接触角的测定方法>
用接触角测定装置(协和界面科学株式会社制、DM-500)测定放置于表面层的表面的约2μL的蒸馏水或正十六烷的接触角。在表面层的表面中的不同的5处进行测定,算出其平均值。对于接触角的算出使用2θ法。
<初始接触角>
对于表面层,用前述测定方法测定初始水接触角和初始正十六烷接触角。评价基准如下所述。
·式(A1)所示的含氟醚化合物的初始水接触角:
〇(良):115度以上。
×(不可):低于115度。
·式(A2)所示的含氟醚化合物的初始水接触角:
〇(良):115度以上。
△(可):105度以上且低于115度。
×(不可):低于105度。
<耐摩擦性(钢丝棉)>
对于表面层,依据JIS L0849:2013(ISO 105-X12:2001),用往复式横动试验机(KNT Co.,Ltd.制),使钢丝棉Bonster(#0000)在压力:98.07kPa、速度:320cm/分钟下往复1万次后,根据前述方法测定水接触角。摩擦后的拒水性(水接触角)的降低越小,基于摩擦的性能的降低越小,耐摩擦性越优异。评价基准如下所述。
〇(良):往复1万次后的水接触角的变化为5度以下。
×(不可):往复1万次后的水接触角的变化超过5度。
<耐光性>
对于表面层,用台式型氙弧灯式促进耐光性试验机(制品名:SUNTEST XLS+、东洋精机株式会社制),在黑色面板温度:63℃下,照射光线(650W/m2、300~700nm)500小时后,根据前述方法测定水接触角。评价基准如下所述。
〇(良):促进耐光性试验后的水接触角的变化为5度以下。
×(不可):促进耐光性试验后的水接触角的变化超过5度。
[表1]
表1
如表1所示,即使为化合物IV初始接触角也良好,但确认了摩擦试验后和耐光试验后的水接触角的降低。另一方面,表明:在上述连接基团中不具有醚键(-C-O-C-)的含氟醚化合物I~III和V~XI在摩擦试验后和耐光试验后也可以抑制水接触角的降低,具有优异的耐久性。
本申请要求基于2019年9月20日申请的日本申请特愿2019-171550的优先权,将其公开的全部引入至此。
Claims (13)
1.一种含氟醚化合物,其用下式(A1)或式(A2)表示,
Rf-O-(Rf1O)m-Rf2[-R1-C(-R2-T)a(-R3)3-a]b 式(A1)
[(T-R2-)a(R3-)3-aC-R1-]bRf2-O-(Rf1O)m-Rf2[-R1-C(-R2-T)a(-R3)3-a]b 式(A2)
其中,
Rf为碳数1~20的氟烷基,
Rf1为碳数1~6的氟亚烷基,
Rf2为(1+b)价的有机基团,至少在与R1键合的碳原子具有氟原子,Rf2有多个的情况下,该Rf2任选相同或不同,
R1为碳数为1~20的亚烷基,R1有多个的情况下,该R1任选相同或不同,
R2为碳数2~10的任选具有氟原子的亚烷基,多个R2任选相同或不同,
R3为氢原子、或碳数1~10的任选具有氟原子的烷基,R3有多个的情况下,该多个R3任选相同或不同,
T为-Si(R)3-c(L)c,多个T任选相同或不同,
R为烷基,
L为水解性基团或羟基,T中的2个以上的L任选相同或不同,
m为1~20的整数,
a为1~3的整数,a有多个的情况下,多个a任选相同或不同,
b为1以上的整数,b有多个的情况下,多个b任选相同或不同,
c为2或3,多个c任选相同或不同,
b为1的情况下,a为2或3。
2.根据权利要求1所述的含氟醚化合物,其中,多个R2的碳数均为3以上。
3.根据权利要求1或2所述的含氟醚化合物,其中,R1的碳数为5~20。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的含氟醚化合物,其中,-CH2-的数量为8~30。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的含氟醚化合物,其重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)为1.2以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的含氟醚化合物,其中,所述水解性基团为烷氧基、芳氧基、卤素原子、酰基、酰氧基、或异氰酸酯基。
7.一种表面处理剂,其包含权利要求1~6中任一项所述的化合物。
8.一种含氟醚组合物,其含有:下式(A1)所示的含氟醚化合物、和式(A2)所示的含氟醚化合物,
Rf-O-(Rf1O)m-Rf2[-R1-C(-R2-T)a(-R3)3-a]b 式(A1)
[(T-R2-)a(R3-)3-aC-R1-]bRf2-O-(Rf1O)m-Rf2[-R1-C(-R2-T)a(-R3)3-a]b 式(A2)
其中,
Rf为碳数1~20的氟烷基,
Rf1为碳数1~6的氟亚烷基,
Rf2为(1+b)价的有机基团,至少在与R1键合的碳原子具有氟原子,Rf2有多个的情况下,该Rf2任选相同或不同,
R1为碳数为1~20的亚烷基,R1有多个的情况下,该R1任选相同或不同,
R2为碳数2~10的任选具有氟原子的亚烷基,多个R2任选相同或不同,
R3为氢原子、或碳数1~10的任选具有氟原子的烷基,R3有多个的情况下,该多个R3任选相同或不同,
T为-Si(R)3-c(L)c,多个T任选相同或不同,
R为烷基,
L为水解性基团或羟基,T中的2个以上的L任选相同或不同,
m为1~20的整数,
a为1~3的整数,a有多个的情况下,多个a任选相同或不同,
b为1以上的整数,b有多个的情况下,多个b任选相同或不同,
c为2或3,多个c任选相同或不同,
b为1的情况下,a为2或3。
9.一种含氟醚组合物,其含有:1种以上权利要求1~6中任一项所述的含氟醚化合物、和其他含氟醚化合物。
10.一种涂覆液,其含有权利要求1~6中任一项所述的含氟醚化合物、或权利要求8或9所述的含氟醚组合物,
且含有液体介质。
11.一种物品,其在基材的表面具有表面层,所述表面层由权利要求1~6中任一项所述的含氟醚化合物、或权利要求8或9所述的含氟醚组合物形成。
12.一种化合物,其用下述式(B1)表示,
(CH2=CH-R20-)a(R3-)3-aC-R21-X 式(B1)
其中,
R20为单键、或碳数1~8的任选具有氟原子的亚烷基,R20有多个的情况下,该多个R20任选相同或不同,
R21为单键、或碳数为1~19的亚烷基,
R3为氢原子、或碳数1~10的任选具有氟原子的烷基,R3有多个的情况下,该多个R3任选相同或不同,
X为氯原子、溴原子、或碘原子,
a为1~3的整数。
13.一种化合物,其用下述式(B2)表示,
(CH2=CH-R20-)a(R3-)3-aC-R21-MgX 式(B2)
其中,
R20为单键、或碳数1~8的任选具有氟原子的亚烷基,R20有多个的情况下,该多个R20任选相同或不同,
R21为单键、或碳数为1~19的亚烷基,
R3为氢原子、或碳数1~10的任选具有氟原子的烷基,R3有多个的情况下,该多个R3任选相同或不同,
X为氯原子、溴原子、或碘原子,
a为1~3的整数。
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