JP2001031613A - 含フッ素アセタールの製造方法 - Google Patents
含フッ素アセタールの製造方法Info
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Abstract
層破壊もなく地球環境に及ぼす影響の少ない含フッ素ア
セタールを簡便に効率よく製造する方法を提供する。 【解決手段】 含フッ素アルコールにジクロロメタンを
反応させる一般式1の含フッ素アセタールの製造方法。 ROCH2OR (1) (Rは含フッ素脂肪族基を示す)
Description
熱媒体、作動流体、反応溶媒、抽出剤、水切り剤、乾燥
剤等として有利に用いられる、塩素を含まず、フッ素、
水素を含む、含フッ素アセタールの製造方法に関するも
のである。
媒体、作動流体、反応溶媒、抽出剤、水切り剤、乾燥剤
等として、クロロフルオロカーボン類(CFC)、ヒド
ロクロロフルオロカーボン類(HCFC)が広く使われ
てきた。しかし、このCFC類、HCFC類は、成層圏
のオゾン層を破壊し、人類を含む地球上の生態系に重大
な悪影響を及ぼすことが指摘され、現在、その製造が禁
止もしくは制限されている。このような問題に対応する
ために、大気中に放出された場合にもオゾン層を破壊し
ない、溶剤、洗浄剤、発泡剤、伝熱媒体、作動流体、反
応溶媒、抽出剤、水切り剤、乾燥剤等として使用できる
CFC類、HCFC類の代替化合物が求められている。
代替化合物として、炭化水素系や水系が挙げられてい
る。しかし、有機溶剤系は地球温暖化、成層圏のオゾン
層破壊等の影響は少ないが、その殆どが可燃性であり、
安全性の点で懸念されている。また、水系の場合は、そ
の性能が十分でない場合があり、また廃水処理等の設備
が必要となる問題点が残されている。その他の技術とし
てヒドロフルオロカーボン類(HFC)がある。HFC
類は塩素原子を有しないので、オゾン層への影響はほと
んど無いが、一般に不燃のHFC類はその大気寿命が長
く、地球温暖化への影響が懸念される。そこでこれらの
CFC、HCFC類の代替化合物として有力なものに、
ヒドロフルオロエーテル類(HFE)が挙げられる。C
FC、HCFC類代替用HFE類にはその沸点から、含
フッ素モノエーテルと含フッ素ジエーテル(アセター
ル)が適当である。含フッ素アセタールを含め、同一炭
素原子に含フッ素アルコキシル基を2個以上含むアセタ
ール様化合物の製法は種々知られている。ハロゲン化ア
ルキルと含フッ素アルコールを原料とする例としては、
以下のものがある。Inorg.Chem.,33,5
463−6470(1994)において、CH2Br2に
対して、含フッ素アルコール誘導体である下記のごとき
シロキサン化合物、(CH3)3Si−ORf1(Rf1は
含フッ素アルキル基)を反応させてアセタールを得る例
が見られる。この場合、反応中間体としてシロキサンを
経由する点で煩雑であり実用的ではなく、かつ反応経路
が異なる点で本発明とは内容を異にする。分子内にアル
コール基とハロゲン原子を有する化合物よりアセタール
様化合物を合成した例として以下の知見がある。分子内
にハロゲン原子を有する、下記のごときヘミケタール化
合物、Rf2Rf3C(OH)OCH2CH2X(Rf2、
Rf3はいずれも含フッ素アルキル基、Xはハロゲン原
子)を、脱水素化ハロゲン、環化することにより環状化
合物を得る例が、特開平6−128247号、特開平6
−92957号の各公報、米国特許3,795,682
号、米国特許3,758,510の各明細書の他、J.
Fluorine Chem.,9,359−375
(1977)に見られる。これらの例は、安価とは言え
ない化合物であるヘミケタール化合物を原料叉は中間化
合物としている点で実用的ではなく、環化反応に際し
て、アルカリ塩触媒、叉は熱分解によっている点で、本
発明とは根本的に異なる。
フッ素アルコールを原料とし、主に酸触媒にてアセター
ル様化合物を合成した例として以下の知見がある。米国
特許4,593,110号明細書において、ホルムアル
デヒド誘導体と2,2,3,3,4,4−hexafl
uoropentane−1,5−diolを原料と
し、trifluoromethanesulfoni
c acid(F3CSO2OH)を触媒として環状アセ
タール(1,3−doxa−5,5,6,6,7,7−
hexafluorocyclooctane)を合成
する例が見られる。この場合は、触媒は安価とは言え
ず、実用的ではない。特開昭61−24532号公報に
は、含フッ素アルコールとアルデヒドを反応させること
よりなるアセタールの製法が示されているが、この原料
組合わせ自体は公知である。また実施例においてはメタ
ンスルホン酸が反応触媒として使用されているが、安価
な触媒とは言えず実用的ではない。
artA,25,805−822(1987)におい
て、ホルムアルデヒド誘導体と2,2,3,3,4,4
−hexafluoropentane−1,5−di
ol)を原料とし、硫酸(85%)を触媒として環状ア
セタール(1,3−doxa−5,5,6,6,7,7
−hexafluorocyclooctane)を合
成する例が見られる。この場合は、過大な硫酸濃度であ
り、副生物としての重合体が多く、目的とする環状アセ
タールの選択率が低い等の諸点で実用的ではなく、転化
率も明らかではない。国際出願WO97/30961
(国際公開日1997年8月28日)の参考例において
は、パラホルムアルデヒドと1,1,1,3,3,3−
hexafluoro−2−propanolより、硫
酸又は発煙硫酸を触媒としてアセタールを合成する例が
知られる。この場合は、アセタール以外の生成物が存在
するのであるが、それら生成物の選択率制御については
なんらの記載、請求がなされていない。その他原料組合
わせによりアセタール様化合物を合成した例である米国
特許3,324,144号明細書では、含フッ素ケトン
とエチレンオキサイドを反応させているが、原料系が異
なり、本発明とは内容を異にする。
素を含み塩素を含まない、オゾン層破壊もなく地球環境
に及ぼす影響の少ない含フッ素アセタールを簡便に効率
よく製造する方法を提供することを課題とする。
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明によれば、下記一般式(1) ROCH2OR (1) (式中、Rは含フッ素脂肪族基を示す)で表される含フ
ッ素アセタールを製造する方法において、下記一般式
(2) ROH (2) (式中、Rは前記と同じ意味を示す)で表される含フッ
素アルコールにジクロロメタンを反応させることを特徴
とする含フッ素アセタールの製造方法が提供される。
記一般式(2)で表される含フッ素アルコールである。
この含フッ素アルコールにおいて、その含フッ素脂肪族
炭化水素基Rにはフッ素原子を含有するアルキル基、ア
ルケニル基及びアルキン基が包含される。このRの全炭
素数は1〜10、好ましくは2〜5である。また、R中
に含まれるフッ素原子の割合は、1つの炭素原子当り、
0.2以上、好ましくは0.5以上である。好ましい含
フッ素脂肪族炭素基は、パーフルオロアルキル基、アル
ケニル基又はアルキン基である。前記含フッ素アルコー
ルの具体例としては、2,2,2−トリフルオロエタノ
ール、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロパノー
ル、2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロブタ
ン、2−(ペンタフルオロブチル)エタノール、2,
2,3,3−テトラフルオロプロパノール、1H,1
H,5H−オクタフルオロペンタノール、2H−ヘキサ
フルオロ−2−プロパノール、ヘキサフルオロ−2−ト
リフルオロメチル−2−プロパノール、1H,1H,3
H−ヘキサフルオロブタノール、4,5,5−トリフル
オロ−4−ペンテン−1−オールが挙げられる。
ルを、ジクロロメタン(CH2Cl2)と反応させる。こ
の反応は有機溶剤存在下で実施することができるが、こ
の場合の有機溶剤としては、アルコールと塩化メチレン
に反応しないものなら特に限られるものではない。例え
ば、モノグライム、ジグライム、トリグライム、テトラ
グライム、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジイ
ソプロピルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン
等のエーテル類、アセトニトリル、プロピオニトリル等
のニトリル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセト
アミド等の鎖状アミド類、或いは1,3−ジメチル−2
−イミダリジノン、N−メチル−2−ピロリドン等の環
状アミド、ジメチルソルホキシド等が挙げられる。
で実施されるが、そのアルカリ触媒としては、反応場に
おいてアルコールと反応してアルコキシドを生成するも
のであれば何でもよく、特にアルカリ金属、アルカリ土
類金属、アルカリ金属水素化物、アルカリ金属酸化物ま
たはアルカリ土類金属水酸化物が用いられる。例えば、
リチウム、ナトリウム、カリウム、水素化リチウム、水
素化ナトリウム、水素化カリウム、水酸化リチウム、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、
水酸化セシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウ
ム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム等が用いら
れる。
用量は、塩化メチレンに対して触媒量でよい。通常、塩
化メチレンに対して、0.05〜2.0倍モル、好まし
くは、0.1〜1.1倍モルの範囲から選択することが
好ましい。有機溶剤は、特に精製を必要とせず、水分を
含んでいても問題はない。その使用量は、原料のアルコ
ールを溶媒と見なせば無溶媒でも可能である。従って、
その使用量には制限がないが、反応基質の仕込み総和に
対して、0.2〜3倍重量、好ましくは0.5〜2倍重
量の範囲から選択することが望ましい。この反応におけ
る圧力は、特に制限されるものではなく、常圧、加圧系
のいずれの圧力でも反応は進行するが、操作性等の観点
から10kg/cm2G以下であることが好ましい。こ
の反応における温度は、触媒量、溶媒、反応させる含フ
ッ素アルコールにより異なるが、通常0〜150℃、好
ましくは70〜130℃の範囲から選ばれる。
が、本発明は、以下の実施例に限定されるものではな
い。
lと水酸化カリウム235.6g(4.2mol)を仕
込み300rpmで常温にて30分間撹拌した。これ
に、2,2,2−トリフルオロエタノール400.0g
(4mol)滴下した。発熱が終了した時点で、続いて
塩化メチレンを348.1g(4.1mol)徐々に滴
下した。滴下後、容器を密閉し100℃まで加熱し12
時間温度を保ち反応を完結させた。反応後、放冷・氷水
にて反応容器を冷却し反応混合物を取り出した。析出し
た塩を濾過後、母液を蒸留し目的物を340g得た(収
率80%)。この化合物は、1H−NMR、19F−NM
Rのスペクトルより、目的のアセタールであることを確
認した。
mol)を用いた以外は、実施例1と同様な条件で反応
を行い、目的物を360gを得た(収率85%)。
は、実施例1と同様な条件で反応を行い目的物284g
を得た(収率67%)。
以外は、実施例1と同様な条件で反応を行い目的物31
0gを得た(収率73%)。
オロプロパノール600g(4.0mol)に変更した
以外は、実施例1と同様な条件で反応を行い目的物のア
セタールを450gを得た(収率72%)。この化合物
は、1H−NMR、19F−NMRのスペクトルより、目
的のアセタールであることを確認した。
塩素を含まないオゾン層破壊もなく、地球環境に及ぼす
影響の少ない含フッ素アセタールを収率よく製造するこ
とができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 下記一般式(1) ROCH2OR (1) (式中、Rは含フッ素脂肪族基を示す)で表される含フ
ッ素アセタールを製造する方法において、下記一般式
(2) ROH (2) (式中、Rは前記と同じ意味を示す)で表される含フッ
素アルコールにジクロロメタンを反応させることを特徴
とする含フッ素アセタールの製造方法。 - 【請求項2】 該反応をアルカリ触媒の存在下で行う請
求項1の方法。
Priority Applications (1)
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JP20344999A JP3493490B2 (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 含フッ素アセタールの製造方法 |
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CN115925521A (zh) * | 2021-08-20 | 2023-04-07 | 张家港市国泰华荣化工新材料有限公司 | 一种三(三氟乙氧基)甲烷的合成方法 |
-
1999
- 1999-07-16 JP JP20344999A patent/JP3493490B2/ja not_active Expired - Lifetime
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