JP2005104907A - Fluorine-containing fullerenol derivative and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、含フッ素フラレノール誘導体及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a fluorine-containing fullerenol derivative and a method for producing the same.
従来、フラーレンをフッ素化させる方法として種々の方法が開発されている。例えば、特許文献1には、フッ化水素の存在下、フラーレンとフッ素ガスとを反応させる方法が開示されている。特許文献2には、無極性溶媒中でフラーレン溶液をポリテトラフルオロエチレン分散液と混合してなる混合物に蛍光を照射する方法が開示されている。また、当該技術分野に関連する技術として、例えば、特許文献3には、導電性付与剤としてポリフルオロアルキル基を有する化合物が開示されている。また、特許文献4には、フラーレンにポリテトラフルオロエチレン樹脂を被覆する方法が開示されている。 Conventionally, various methods have been developed as a method for fluorinating fullerenes. For example, Patent Document 1 discloses a method of reacting fullerene and fluorine gas in the presence of hydrogen fluoride. Patent Document 2 discloses a method of irradiating a mixture obtained by mixing a fullerene solution with a polytetrafluoroethylene dispersion in a nonpolar solvent. In addition, as a technique related to the technical field, for example, Patent Document 3 discloses a compound having a polyfluoroalkyl group as a conductivity-imparting agent. Patent Document 4 discloses a method of coating fullerene with a polytetrafluoroethylene resin.
このように、従来のフッ素化法によっても、フラーレンをフッ素化することはできる。しかしながら、従来法においては、フッ素化フラーレンのフッ素化率が低く、しかもフッ素化には取扱いに注意を要するフッ素ガスを用いる場合が多い。また、特許文献4開示の被覆方法により得られた被覆物は、厳密にはフッ素化フラーレンとはいい難い。
本発明は、従来品のフッ素化フラーレンよりもフッ素含有量が多い、含フッ素フラレノール誘導体を提供することを主な目的とする。併せて、当該含フッ素フラレノール誘導体の容易且つ安全な製造方法を提供することも目的とする。 The main object of the present invention is to provide a fluorinated fullerenol derivative having a higher fluorine content than conventional fluorinated fullerenes. In addition, another object is to provide an easy and safe method for producing the fluorine-containing fullerenol derivative.
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の含フッ素フラレノール誘導体の製造方法が上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that a specific method for producing a fluorine-containing fullerenol derivative can achieve the above object, and have completed the present invention.
即ち、本発明は、下記の含フッ素フラレノール誘導体及びその製造方法に係る。
1.下記一般式(1):
That is, the present invention relates to the following fluorine-containing fullerenol derivative and a method for producing the same.
1. The following general formula (1):
で表わされる含フッ素フラレノール誘導体であって、上記Aが、
1)CaF2a-1O−(但し、aは6〜10の整数)で表わされるパーフルオロアルケニルオキシ基、又は
2)CaF2a-1OXCOO−〔式中、aは前記と同じである。Xはフェニル基又はナフチル基を示す。〕で表わされるパーフルオロアルケニルを含有する基
であることを特徴とする含フッ素フラレノール誘導体。
2.B(OH)q〔式中、BはC20+m(但し、mは1〜100の整数)で表わされるフラーレン単位を示す。qは1〜30の整数(但し、1≦q≦20+m)を示す。〕で表わされるフラレノールと、
1)CaF2a(但し、aは6〜10の整数)で表わされるパーフルオロアルケン、又は
2)CaF2a-1OXCOY〔式中、aは前記と同じである。Xはフェニル基又はナフチル基を示す。Yは脱離基を示す。〕で表わされるパーフルオロアルケニルを含有する基
とを反応させることを特徴とする含フッ素フラレノール誘導体の製造方法。
3.脱離基Yが、ヒドロキシル基又は塩素原子である上記項2記載の製造方法。
4.上記項2又は3記載の製造方法により製造される含フッ素フラレノール誘導体。
A fluorine-containing fullerenol derivative represented by:
1) C a F 2a-1 O— (where a is an integer of 6 to 10), or 2) C a F 2a-1 OXCOO— wherein a is the same as above. It is. X represents a phenyl group or a naphthyl group. ] The fluorine-containing fullerenol derivative characterized by being the group containing perfluoroalkenyl represented by these.
2. B (OH) q [wherein B represents a fullerene unit represented by C 20 + m (where m is an integer of 1 to 100). q represents an integer of 1 to 30 (where 1 ≦ q ≦ 20 + m). ] Fullerenol represented by
1) Perfluoroalkene represented by C a F 2a (where a is an integer of 6 to 10), or 2) C a F 2a-1 OXCOY [wherein a is the same as defined above. X represents a phenyl group or a naphthyl group. Y represents a leaving group. ] The manufacturing method of the fluorine-containing fullerenol derivative characterized by making it react with the group containing perfluoroalkenyl represented by these.
3. Item 3. The method according to Item 2, wherein the leaving group Y is a hydroxyl group or a chlorine atom.
4). 4. A fluorinated fullerenol derivative produced by the production method according to item 2 or 3.
本発明の含フッ素フラレノール誘導体は、従来品のフッ素化フラーレンに比してフッ素含有率が多い。このため、本発明の含フッ素フラレノール誘導体を、従来品のフッ素化フラーレンと同様に、撥水剤、潤滑剤等として用いる場合には、高い撥水性、潤滑性等を発揮する。また、本発明の含フッ素フラレノール誘導体は、フッ素含有率が多い点で優れた低屈折率を有する材料でもある。 The fluorine-containing fullerenol derivative of the present invention has a higher fluorine content than conventional fluorinated fullerenes. For this reason, when the fluorine-containing fullerenol derivative of the present invention is used as a water repellent, a lubricant, etc., like the conventional fluorinated fullerene, it exhibits high water repellency, lubricity and the like. The fluorine-containing fullerenol derivative of the present invention is also a material having an excellent low refractive index in that it has a high fluorine content.
本発明の製造方法によれば、本発明の含フッ素フラレノール誘導体を容易且つ安全に製造することができる。 According to the production method of the present invention, the fluorine-containing fullerenol derivative of the present invention can be produced easily and safely.
含フッ素フラレノール誘導体
本発明の含フッ素フラレノール誘導体は、下記一般式(1):
Fluorine-containing fullerenol derivative The fluorine-containing fullerenol derivative of the present invention has the following general formula (1):
で表わされる含フッ素フラレノール誘導体であって、上記Aが、
1)CaF2a-1O−(但し、aは6〜10の整数)で表わされるパーフルオロアルケニルオキシ基、又は
2)CaF2a-1OXCOO−〔式中、aは前記と同じである。Xはフェニル基又はナフチル基を示す。〕で表わされるパーフルオロアルケニルを含有する基
であることを特徴とする。
A fluorine-containing fullerenol derivative represented by:
1) C a F 2a-1 O— (where a is an integer of 6 to 10), or 2) C a F 2a-1 OXCOO— wherein a is the same as above. It is. X represents a phenyl group or a naphthyl group. A group containing perfluoroalkenyl represented by the formula:
本発明の含フッ素フラレノール誘導体としては、例えば、下記のものが例示できる。
C60(OC6F11)n(OH)p
C70(OC6F11)n(OH)p
C60(OC9F17)n(OH)p
C70(OC9F17)n(OH)p
Examples of the fluorine-containing fullerenol derivative of the present invention include the following.
C 60 (OC 6 F 11 ) n (OH) p
C 70 (OC 6 F 11 ) n (OH) p
C 60 (OC 9 F 17 ) n (OH) p
C 70 (OC 9 F 17 ) n (OH) p
本発明の含フッ素フラレノール誘導体の製造方法は特に限定的ではないが、例えば、
B(OH)q〔式中、BはC20+m(但し、mは1〜100の整数)で表わされるフラーレン単位を示す。qは1〜30の整数(但し、1≦q≦20+m)を示す。〕で表わされるフラレノールと、
1)CaF2a(但し、aは6〜10の整数)で表わされるパーフルオロアルケン、又は
2)CaF2a-1OXCOY〔式中、aは前記と同じである。Xはフェニル基又はナフチル基を示す。Yは脱離基を示す。〕で表わされるパーフルオロアルケニルを含有する基
とを反応させることにより好適に製造できる。
B (OH) q [wherein B represents a fullerene unit represented by C 20 + m (where m is an integer of 1 to 100). q represents an integer of 1 to 30 (where 1 ≦ q ≦ 20 + m). ] Fullerenol represented by
1) Perfluoroalkene represented by C a F 2a (where a is an integer of 6 to 10), or 2) C a F 2a-1 OXCOY [wherein a is the same as defined above. X represents a phenyl group or a naphthyl group. Y represents a leaving group. It can be suitably produced by reacting with a group containing perfluoroalkenyl represented by the formula:
以下、各原料及び反応条件について説明する。
〔フラレノール〕
B(OH)qで表わされる上記フラレノール中、BはC20+m(但し、mは1〜100の整数)で表わされるフラーレン単位である。炭素数(20+m)としては、通常36、60、70、76、78、80、82及び84である。このうち、炭素数60及び70が好ましい。qはフラレノールのヒドロキシル基の数であり、通常1〜30、好ましくは10〜20である。但し、qは1≦q≦20+mの範囲内である。
Hereinafter, each raw material and reaction conditions will be described.
[Fullerenol]
In the fullerenol represented by B (OH) q , B is a fullerene unit represented by C 20 + m (where m is an integer of 1 to 100). The number of carbon atoms (20 + m) is usually 36, 60, 70, 76, 78, 80, 82 and 84. Among these, 60 and 70 carbon atoms are preferable. q is the number of hydroxyl groups of fullerenol, and is usually 1-30, preferably 10-20. However, q is in the range of 1 ≦ q ≦ 20 + m.
このようなフラレノールの製造方法は特に限定されず、例えば、フラーレン粉末を発煙硫酸により処理後、加水分解することにより製造できる。この製造方法は、例えば、下記非特許文献に記載されている。
(Chiang,L.Y.;Wang,L.Y.;et al.,J.Org.Chem.1994,59,3960)
また、フラーレン及びハロゲン原子を反応させてハロゲン化フラーレンを得た後、金属水酸化物と反応させることにより製造できる。この製造方法は、例えば、特開2002−193861号公報に記載されている。
〔パーフルオロアルケン〕
CaF2a(但し、aは6〜10の整数)で表わされるパーフルオロアルケンは、炭素数6〜10のパーフルオロアルケンである。例えば、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロペン又はそのオリゴマー等が挙げられる。このうち、特にヘキサフルオロプロペンの2量体又は3量体が好ましい。重合度が大きいものは粘度が高くなるため、取扱いの容易性の点からも3量体程度までが好ましい。
The method for producing such fullerenol is not particularly limited, and for example, it can be produced by treating fullerene powder with fuming sulfuric acid and then hydrolyzing it. This manufacturing method is described in the following non-patent literature, for example.
(Chiang, LY; Wang, LY; et al., J.Org.Chem.1994,59,3960)
Moreover, after making a fullerene and a halogen atom react and obtaining a halogenated fullerene, it can manufacture by making it react with a metal hydroxide. This manufacturing method is described in, for example, JP-A-2002-193861.
[Perfluoroalkene]
The perfluoroalkene represented by C a F 2a (where a is an integer of 6 to 10) is a perfluoroalkene having 6 to 10 carbon atoms. For example, tetrafluoroethylene, hexafluoropropene or an oligomer thereof can be used. Among these, the dimer or trimer of hexafluoropropene is particularly preferable. A polymer having a high degree of polymerization has a high viscosity, and is preferably about a trimer from the viewpoint of ease of handling.
上記オリゴマーを得る方法は特に限定されない。オリゴマーを得る方法としては、例えば、ペルフルオロオレフィンをハロイオンの存在下にオリゴマー化する方法(米国特許第3,403,191号公報)、クラウンエーテルをカチオン捕集剤として使用し、ハロイオンを活性化させてオリゴマー化させる方法(特開昭51−125307号公報)、フッ素イオンの存在下、ポリオキシアルキレン基を含有する化合物を用いて非水溶媒中でオリゴマー化する方法(特開昭53−144508号公報)等が挙げられる。 The method for obtaining the oligomer is not particularly limited. As a method for obtaining an oligomer, for example, a method of oligomerizing perfluoroolefin in the presence of a halo ion (US Pat. No. 3,403,191), a crown ether is used as a cation scavenger, and a halo ion is activated. And oligomerization in a non-aqueous solvent using a compound containing a polyoxyalkylene group in the presence of fluorine ions (Japanese Patent Laid-Open No. 53-144508). Gazette) and the like.
フラレノールとパーフルオロアルケンとの反応条件は、所望の含フッ素フラレノール誘導体が得られる限り特に限定されない。通常は、フラレノールを非水極性溶媒中に分散又は溶解後、塩基性条件下においてパーフルオロアルケンと反応させればよい。 The reaction conditions of fullerenol and perfluoroalkene are not particularly limited as long as a desired fluorine-containing fullerenol derivative is obtained. Usually, after fullerenol is dispersed or dissolved in a non-aqueous polar solvent, it may be reacted with perfluoroalkene under basic conditions.
非水極性溶媒としては、例えば、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ジエチルエーテル等が挙げられる。このうち、特にN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド及びN−メチルピロリドンが好ましい。これらの非水極性溶媒は、単独又は2種以上を混合して使用できる。 Examples of the non-aqueous solvent include acetonitrile, tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, diethyl ether and the like. Of these, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide and N-methylpyrrolidone are particularly preferable. These nonaqueous polar solvents can be used alone or in admixture of two or more.
塩基性物質としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、N,N−ジメチルアニリン、ピリジン等が挙げられる。このうち、特にトリエチルアミン及びトリプロピルアミンが好ましい。 Examples of the basic substance include sodium carbonate, potassium carbonate, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, N, N-dimethylaniline, pyridine and the like. Of these, triethylamine and tripropylamine are particularly preferable.
フラレノールとパーフルオロアルケンとを反応させる割合は特に限定されないが、フラレノール:パーフルオロアルケン(モル比)は、通常1:1〜1:30、好ましくは1:5〜1:20程度である。但し、フラレノールのヒドロキシル基1モルに対して、1モルを超えるパーフルオロアルケンを反応させてもよく、必ずしも上記範囲に限定されない。例えば、反応速度等の諸条件を考慮して、フラレノール1モルに対して、パーフルオロアルケンを30モルを超えて反応させてもよい。 The ratio of reacting fullerenol with perfluoroalkene is not particularly limited, but fullerenol: perfluoroalkene (molar ratio) is usually about 1: 1 to 1:30, preferably about 1: 5 to 1:20. However, perfluoroalkene exceeding 1 mol may be reacted with 1 mol of hydroxyl group of fullerenol, and is not necessarily limited to the above range. For example, in consideration of various conditions such as reaction rate, perfluoroalkene may be reacted in excess of 30 moles with respect to 1 mole of fullerenol.
反応温度は特に限定されないが、通常0〜100℃、好ましくは10〜60℃、より好ましくは20〜50℃程度である。反応時間は特に限定されないが、通常5〜15時間、好ましくは5〜10時間である。
〔パーフルオロアルケニルを含有する基〕
CaF2a-1OXCOYで表わされるパーフルオロアルケニルを含有する基において、CaF2a-1で示される部分がパーフルオロアルケニルであり、Yは脱離基である。脱離基Yの種類は限定的ではないが、例えば、ヒドロキシル基又はハロゲン原子が好ましい。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられるが、特に塩素原子が好ましい。脱離基Yがヒドロキシル基である場合には、パーフルオロアルケニルを含有する基として、例えば、パーフルオロノネニルオキシ安息香酸、パーフルオロノネニルオキシイソフタル酸等が挙げられる。以下、好適な態様である脱離基Yがヒドロキシル基(以下、「パーフルオロアルケニルオキシ基含有カルボン酸」と称する。)及び塩素原子(以下、「パーフルオロアルケニル基含有カルボン酸の酸クロライド」と称する。)であるパーフルオロアルケニルを含有する基を例に挙げて説明する。
Although reaction temperature is not specifically limited, Usually, 0-100 degreeC, Preferably it is 10-60 degreeC, More preferably, it is about 20-50 degreeC. Although reaction time is not specifically limited, Usually, 5 to 15 hours, Preferably it is 5 to 10 hours.
[Group containing perfluoroalkenyl]
In the group containing perfluoroalkenyl represented by C a F 2a-1 OXCOY, the portion represented by C a F 2a-1 is perfluoroalkenyl, and Y is a leaving group. The type of the leaving group Y is not limited, but for example, a hydroxyl group or a halogen atom is preferable. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and the like, and a chlorine atom is particularly preferable. When the leaving group Y is a hydroxyl group, examples of the group containing perfluoroalkenyl include perfluorononenyloxybenzoic acid and perfluorononenyloxyisophthalic acid. Hereinafter, the leaving group Y which is a preferred embodiment is a hydroxyl group (hereinafter referred to as “perfluoroalkenyloxy group-containing carboxylic acid”) and a chlorine atom (hereinafter referred to as “acid chloride of a perfluoroalkenyl group-containing carboxylic acid”). The group containing perfluoroalkenyl which is) will be described as an example.
パーフルオロアルケニルオキシ基含有カルボン酸の製造方法は特に限定されないが、例えば、テトラフルオロエチレン又はヘキサフルオロプロペンのオリゴマーとp−ヒドロキシ安息香酸又はそのエステルとを反応させることにより製造できる。この製造方法は、例えば、特開昭50−121243号公報に記載されている。 Although the manufacturing method of perfluoroalkenyloxy group containing carboxylic acid is not specifically limited, For example, it can manufacture by making the oligomer of tetrafluoroethylene or hexafluoropropene, and p-hydroxybenzoic acid or its ester react. This manufacturing method is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 50-121243.
パーフルオロアルケニル基含有カルボン酸の酸クロライドの製造方法も特に限定されない。例えば、パーフルオロアルケニル基含有カルボン酸を塩化チオニルと反応させることにより酸クロライドを製造できる。 A method for producing an acid chloride of a perfluoroalkenyl group-containing carboxylic acid is not particularly limited. For example, an acid chloride can be produced by reacting a perfluoroalkenyl group-containing carboxylic acid with thionyl chloride.
フラレノールとパーフルオロアルケニルオキシ基含有カルボン酸との反応条件は、所望の含フッ素フラレノール誘導体が得られる限り特に限定されない。通常は、公知のエステル化反応と同様に行える。即ち、上記原料をそのまま加熱反応させるか、又は硫酸、pートルエンスルホン酸等の酸触媒の存在下において無溶媒下若しくは溶媒中において加熱反応させればよい。加熱温度としては、触媒を用いる場合には、通常50〜200℃、好ましくは80〜150℃程度である。触媒を用いない場合には、通常100〜200℃、好ましくは150〜200℃程度である。溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、ジオキサン等が使用できる。フラレノールとパーフルオロアルケニルオキシ基含有カルボン酸とを反応させる割合は特に限定されないが、フラレノール:パーフルオロアルケニルオキシ基含有カルボン酸(モル比)は、通常1:1〜1:30、好ましくは1:5〜1:20程度である。但し、フラレノールのヒドロキシル基1モルに対して、1モルを超えるパーフルオロアルケニルオキシ基含有カルボン酸を反応させてもよく、必ずしも上記範囲に限定されない。例えば、反応速度等の諸条件を考慮して、フラレノール1モルに対して、パーフルオロアルケニルオキシ基含有カルボン酸を30モルを超えて反応させてもよい。反応時間は特に限定されないが、通常5〜20時間、好ましくは5〜15時間である。 The reaction conditions for the fullerenol and the perfluoroalkenyloxy group-containing carboxylic acid are not particularly limited as long as the desired fluorine-containing fullerenol derivative is obtained. Usually, it can carry out similarly to a well-known esterification reaction. That is, the raw material may be heated as it is, or may be heated in the absence of a solvent or in a solvent in the presence of an acid catalyst such as sulfuric acid or p-toluenesulfonic acid. The heating temperature is usually about 50 to 200 ° C, preferably about 80 to 150 ° C when a catalyst is used. When no catalyst is used, the temperature is usually 100 to 200 ° C, preferably about 150 to 200 ° C. As the solvent, for example, benzene, toluene, dioxane and the like can be used. The ratio of the reaction between the fullerenol and the perfluoroalkenyloxy group-containing carboxylic acid is not particularly limited, but the fullerenol: perfluoroalkenyloxy group-containing carboxylic acid (molar ratio) is usually 1: 1 to 1:30, preferably 1: It is about 5 to 1:20. However, the perfluoroalkenyloxy group-containing carboxylic acid exceeding 1 mol may be reacted with 1 mol of hydroxyl group of fullerenol, and is not necessarily limited to the above range. For example, considering various conditions such as the reaction rate, the perfluoroalkenyloxy group-containing carboxylic acid may be reacted in excess of 30 moles with respect to 1 mole of fullerenol. Although reaction time is not specifically limited, Usually, 5 to 20 hours, Preferably it is 5 to 15 hours.
フラレノールとパーフルオロアルケニルオキシ基含有カルボン酸の酸クロライドとの反応条件も、所望の含フッ素フラレノール誘導体が得られる限り特に限定されない。通常は、トリエチルアミン、ピリジン等の脱酸剤の存在下、ベンゼン、トルエン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、アセトン、ジメトキシエタン、N,N−ジメチルホルムアミド、ジオキサン等の溶媒中において、通常20〜150℃、好ましくは50〜100℃程度で反応させればよい。フラレノールとパーフルオロアルケニルオキシ基含有カルボン酸の酸クロライドとを反応させる割合も特に限定されないが、通常はフラレノール:パーフルオロアルケニルオキシ基含有カルボン酸の酸クロライド(モル比)は、通常1:1〜1:30、好ましくは1:5〜1:20程度である。但し、フラレノールのヒドロキシル基1モルに対して、1モルを超える上記酸クロライドを反応させてもよく、必ずしも上記範囲に限定されない。例えば、反応速度等の諸条件を考慮して、フラレノール1モルに対して、上記酸クロライドを30モルを超えて反応させてもよい。反応時間は特に限定されないが、通常5〜15時間、好ましくは5〜10時間である。 The reaction conditions of fullerenol and acid chloride of perfluoroalkenyloxy group-containing carboxylic acid are not particularly limited as long as a desired fluorine-containing fullerenol derivative is obtained. Usually, in the presence of a deoxidizing agent such as triethylamine or pyridine, in a solvent such as benzene, toluene, diethyl ether, tetrahydrofuran, acetone, dimethoxyethane, N, N-dimethylformamide, dioxane or the like, usually 20 to 150 ° C., preferably May be reacted at about 50 to 100 ° C. The ratio of reacting the fullerenol with the acid chloride of the perfluoroalkenyloxy group-containing carboxylic acid is not particularly limited, but the acid chloride (molar ratio) of the fullerenol: perfluoroalkenyloxy group-containing carboxylic acid is usually 1: 1 to 1. The ratio is about 1:30, preferably about 1: 5 to 1:20. However, the above acid chloride exceeding 1 mol may be reacted with 1 mol of hydroxyl group of fullerenol, and is not necessarily limited to the above range. For example, in consideration of various conditions such as reaction rate, the acid chloride may be reacted in excess of 30 moles per mole of fullerenol. Although reaction time is not specifically limited, Usually, 5 to 15 hours, Preferably it is 5 to 10 hours.
上記のような製造方法により、例えば、下記一般式(1): By the production method as described above, for example, the following general formula (1):
で表わされる含フッ素フラレノール誘導体であって、上記Aが、
1)CaF2a-1O−(但し、aは6〜10の整数)で表わされるパーフルオロアルケニルオキシ基、又は
2)CaF2a-1OXCOO−〔式中、aは前記と同じである。Xはフェニル基又はナフチル基を示す。〕で表わされるパーフルオロアルケニルを含有する基
である含フッ素フラレノール誘導体が得られる。
A fluorine-containing fullerenol derivative represented by:
1) C a F 2a-1 O— (where a is an integer of 6 to 10), or 2) C a F 2a-1 OXCOO— wherein a is the same as above. It is. X represents a phenyl group or a naphthyl group. ] The fluorine-containing fullerenol derivative which is the group containing perfluoroalkenyl represented by this is obtained.
上記1)に示された基を有するものは、フラーレン単位とパーフルオロアルケニルオキシ基とがエーテル結合型の反応により結合して得られるものである。例えば、
C60(OC6F11)n(OH)p
C70(OC6F11)n(OH)p
C60(OC9F17)n(OH)p
C70(OC9F17)n(OH)p
等の含フッ素フラレノール誘導体が例示される。
Those having the group shown in the above 1) are obtained by bonding a fullerene unit and a perfluoroalkenyloxy group by an ether bond type reaction. For example,
C 60 (OC 6 F 11 ) n (OH) p
C 70 (OC 6 F 11 ) n (OH) p
C 60 (OC 9 F 17 ) n (OH) p
C 70 (OC 9 F 17 ) n (OH) p
And fluorine-containing fullerenol derivatives such as
上記2)に示された基を有するものは、フラーレン単位とパーフルオロアルケニルを含有する基とがエステル結合型の反応により結合して得られるものである。例えば、 Those having the group shown in the above 2) are obtained by bonding a fullerene unit and a group containing perfluoroalkenyl by an ester bond type reaction. For example,
以下に実施例及び比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。但し、本発明は実施例に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to the examples.
実施例1
温度計、冷却管及び滴下ロートを備えた100mlの3つ口フラスコに、フラレノール混合物0.5g(本荘ケミカル株式会社製、C60(OH)10〜12(90重量%)及びC70(OH)10〜12(10重量%)の混合物)、トリエチルアミン1.0g及びN,N−ジメチルホルムアミド50mlを入れて、マグネティックスターラーで撹拌しながら50℃まで加温した。50℃を保持したまま滴下ロートからヘキサフルオロプロペン2量体2.5gを徐々に滴下した。8時間後、室温まで放冷し、塩酸酸性にした後、水洗を繰り返し、次いで固体をろ過・乾燥した。生成物の収量は1.8gであった。生成物のIR測定結果を下記表1に示す。また、参考のため、原料フラレノールのIR測定結果も下記表1に示す。
Example 1
In a 100 ml three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser tube and a dropping funnel, 0.5 g of fullerenol mixture (Honjo Chemical Co., Ltd., C 60 (OH) 10 to 12 (90 wt%) and C 70 (OH) mixtures of 10-12 (10 wt%)), triethylamine 1.0g and N, putting N- dimethylformamide 50 ml, warmed with stirring to 50 ° C. with a magnetic stirrer. While maintaining 50 ° C., 2.5 g of hexafluoropropene dimer was gradually dropped from the dropping funnel. After 8 hours, the mixture was allowed to cool to room temperature, acidified with hydrochloric acid, washed repeatedly with water, and then the solid was filtered and dried. The product yield was 1.8 g. The IR measurement results of the product are shown in Table 1 below. For reference, the IR measurement results of the raw material fullerenol are also shown in Table 1 below.
実施例2
ヘキサフルオロプロペン2量体2.5gをヘキサフルオロプロペン3量体3.5gに代える以外は、実施例1に準拠して反応を行った。生成物の収量は1.0gであった。生成物のIR測定結果を下記表1に示す。
Example 2
The reaction was performed according to Example 1 except that 2.5 g of hexafluoropropene dimer was replaced with 3.5 g of hexafluoropropene trimer. The product yield was 1.0 g. The IR measurement results of the product are shown in Table 1 below.
実施例3
温度計、冷却管及び滴下ロートを備えた100mlの3つ口フラスコに、実施例1で用いたフラレノール混合物0.5g、トリエチルアミン1.0g及びトルエン50mlを入れて、マグネティックスターラーで撹拌しながら50℃まで加温した。50℃を保持したまま滴下ロートから下記構造式で示される4−(パーフルオロノネニルオキシ)−安息香酸クロライド3.8gを徐々に滴下した。8時間後、室温まで放冷し、塩酸酸性にした後、水洗を繰り返し、次いで固体をろ過・乾燥した。生成物の収量は0.9gであった。生成物のNMR及びIR測定結果を下記表2に示す。また、参考のため、下記構造式で示される4−(パーフルオロノネニルオキシ)−安息香酸クロライドのIR測定結果を下記表3に示す。
Example 3
A 100 ml three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser tube and a dropping funnel is charged with 0.5 g of the fullerenol mixture used in Example 1, 1.0 g of triethylamine and 50 ml of toluene and stirred at 50 ° C. with a magnetic stirrer. Until warmed. While maintaining the temperature at 50 ° C., 3.8 g of 4- (perfluorononenyloxy) -benzoic acid chloride represented by the following structural formula was gradually dropped from the dropping funnel. After 8 hours, the mixture was allowed to cool to room temperature, acidified with hydrochloric acid, washed repeatedly with water, and then the solid was filtered and dried. The product yield was 0.9 g. The NMR and IR measurement results of the product are shown in Table 2 below. For reference, the IR measurement results of 4- (perfluorononenyloxy) -benzoic acid chloride represented by the following structural formula are shown in Table 3 below.
Claims (4)
で表わされる含フッ素フラレノール誘導体であって、上記Aが、
1)CaF2a-1O−(但し、aは6〜10の整数)で表わされるパーフルオロアルケニルオキシ基、又は
2)CaF2a-1OXCOO−〔式中、aは前記と同じである。Xはフェニル基又はナフチル基を示す。〕で表わされるパーフルオロアルケニルを含有する基
であることを特徴とする含フッ素フラレノール誘導体。 The following general formula (1):
A fluorine-containing fullerenol derivative represented by:
1) C a F 2a-1 O— (where a is an integer of 6 to 10), or 2) C a F 2a-1 OXCOO— wherein a is the same as above. It is. X represents a phenyl group or a naphthyl group. ] The fluorine-containing fullerenol derivative characterized by being the group containing perfluoroalkenyl represented by these.
1)CaF2a(但し、aは6〜10の整数)で表わされるパーフルオロアルケン、又は
2)CaF2a-1OXCOY〔式中、aは前記と同じである。Xはフェニル基又はナフチル基を示す。Yは脱離基を示す。〕で表わされるパーフルオロアルケニルを含有する基
とを反応させることを特徴とする含フッ素フラレノール誘導体の製造方法。 B (OH) q [wherein B represents a fullerene unit represented by C 20 + m (where m is an integer of 1 to 100). q represents an integer of 1 to 30 (where 1 ≦ q ≦ 20 + m). ] Fullerenol represented by
1) Perfluoroalkene represented by C a F 2a (where a is an integer of 6 to 10), or 2) C a F 2a-1 OXCOY [wherein a is the same as defined above. X represents a phenyl group or a naphthyl group. Y represents a leaving group. ] The manufacturing method of the fluorine-containing fullerenol derivative characterized by making it react with the group containing perfluoroalkenyl represented by these.
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