JP2006137720A - 含フッ素アルキルエチルハロゲン化物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 一般式(I):
Rf 1−CH=CH2 (I)
(式中、Rf 1は、炭素数1〜20の直鎖若しくは分岐鎖のパーフルオロアルキル基又は炭素数1〜20の直鎖若しくは分岐鎖のポリフルオロアルキル基を示す)
で表される含フッ素アルケンと、一般式(II):
X2 (II)
(式中,Xは,Cl,Br又はIを示す)
で表されるハロゲン分子と,アルキル置換芳香族化合物とを、触媒の存在下又は非存在下に反応させることを特徴とする、一般式(III):
Rf 1−CH2CH2−X (III)
(式中、Rf 1及びXは前記に定義される通り)
で表される含フッ素アルキルエチルハロゲン化物を製造する方法。
【選択図】 なし
Description
Rf 1−CH2CH2OCOCR=CH2 (V)
(式中、Rf 1は、炭素数が1〜20の直鎖若しくは分岐鎖のパーフルオロアルキル基又は炭素数が1〜20の直鎖若しくは分岐鎖のポリフルオロアルキル基を示し、RはH又はCH3を示す)
で表される含フッ素エステルは、撥水撥油剤の原料等として有用な化合物であり、その製造方法としては、一般式 (IIIa):
Rf 1−CH2CH2I (IIIa)
(式中、Rf 1は、前記に同じ)
で表される含フッ素アルキルアイオダイドと、一般式 (IV):
CH2=CRCOOM (IV)
(式中、Mはアルカリ金属を示し、Rは前記に同じ)
で表されるカルボン酸塩とを反応させる方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
Rf 1−CH=CH2 (I)
(式中、Rf 1は前記に同じ)
で表される含フッ素アルケンが多量に生成するという問題点がある。
Rf 1CH2CH2SiR'nX3-n (A)
(式中、nは0、1又は2、R'はアルキル基又はアリール基を示し、Rf 1は前記に同じ)で表されるオルガノフルオロシランの原料として利用できることが知られているが(例えば、特許文献2参照)、この用途だけでは需要量が充分ではなく、余剰の含フッ素アルケンを有効に利用することが望まれる。
すなわち、本発明は、下記の技術に係るものである。
1. 一般式(I):
Rf 1−CH=CH2 (I)
(式中、Rf 1は、炭素数1〜20の直鎖若しくは分岐鎖のパーフルオロアルキル基又は炭素数1〜20の直鎖若しくは分岐鎖のポリフルオロアルキル基を示す)
で表される含フッ素アルケンと、一般式(II):
X2 (II)
(式中,Xは,Cl,Br又はIを示す)
で表されるハロゲン分子と,アルキル置換芳香族化合物とを、触媒の存在下又は非存在下に反応させることを特徴とする、一般式(III):
Rf 1−CH2CH2−X (III)
(式中、Rf 1及びXは前記に定義される通り)
で表される含フッ素アルキルエチルハロゲン化物を製造する方法。
2. 一般式(I):
Rf 1−CH=CH2 (I)
(式中、Rf 1は、炭素数1〜20の直鎖若しくは分岐鎖のパーフルオロアルキル基又は炭素数1〜20の直鎖若しくは分岐鎖のポリフルオロアルキル基を示す)
で表される含フッ素アルケンと、分子中に −CF2X 基(Xは,Cl又は,Br又は,Iを示す)をn個(nは1以上の整数を示す)有する化合物と、アルキル置換芳香族化合物とを、触媒の存在下又は非存在下に反応させることを特徴とする、一般式(III):
Rf 1−CH2CH2−X (III)
(式中、Rf 1及びXは前記に定義される通り)
で表される含フッ素アルキルエチルハロゲン化物を製造する方法。
3. アルキル置換芳香族化合物のアルキル基が,炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキル基であり、1から置換可能な数だけ,置換基としてもつ項1または2に記載の方法。
4. アルキル置換芳香族化合物のアルキル基が,メチル基,エチル基,プロピル基,イソプロピル基,n-ブチル基,イソブチル基、sec-ブチル基およびtert-ブチル基からなる群より選ばれた少なくとも1つを1から置換可能な数だけ,置換基としてもつ項1または2に記載の方法。
5. アルキル置換芳香族化合物の芳香族部分が,ベンゼン,ナフタレン,アントラセンおよびフェナントレンからなる群より選ばれた少なくとも1つを有する項1〜4のいずれかに記載の方法。
6. 分子中に −CF2X 基(Xは,Cl又は,Br又は,Iを示す)をn個(nは1以上の整数を示す)有する化合物が,一般式(IIa)
Rf 2−(CF2X)n (IIa)
(式中,Rf 2は,炭素数1〜50の直鎖若しくは分岐鎖のパーフルオロアルキル基又は,炭素数1〜50の直鎖若しくは分岐鎖のポリフルオロアルキル基を示し,Xは,Cl又は,Br又は,Iを示し,nは1以上の整数である)
である項2に記載の方法。
7. 触媒が、活性炭、金属硫酸塩、金属、ルイス酸及び芳香族化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種である項1〜6のいずれかに記載の方法。
8. 金属硫酸塩が、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム及び硫酸アルミニウムからなる群より選ばれた少なくとも1種であり、金属が、銅、白金、亜鉛、パラジウム、スズ、チタン、ジルコニウム、ガリウム、コバルト、ニッケル及び鉄からなる群より選ばれた少なくとも1種であり、ルイス酸が、ハロゲン化ホウ素、ハロゲン化アンチモン、ハロゲン化スズ、ハロゲン化チタン、ハロゲン化亜鉛、ハロゲン化アルミニウム、ハロゲン化ガリウム、ハロゲン化砒素、ハロゲン化鉄、ハロゲン化水銀及びハロゲン化ジルコニウムからなる群より選ばれた少なくとも1種であり、芳香族化合物が、ベンゼン、ナフタレン、フェナントレン、アントラセン、ピレン、ナフタセン、ベンズアントラセン及びベンズピレンからなる群より選ばれた少なくとも1種である項7に記載の方法。
9. 項1〜8のいずれかに記載の方法によって一般式(III)で表される含フッ素アルキルエチルハロゲン化物を得た後、これを一般式 (IV):
CH2=CRCOOM (IV)
(式中、Mはアルカリ金属を示し、RはH又はCH3を示す)
で表されるカルボン酸塩と反応させることを特徴とする、一般式(V):
Rf 1−CH2CH2−OCOCR=CH2 (V)
(式中、Rf 1及びRは前記に同じ)
で表される含フッ素エステルの製造方法。
10. 一般式(III):
Rf 1−CH2CH2−X (III)
(式中、Rf 1は、炭素数1〜20の直鎖若しくは分岐鎖のパーフルオロアルキル基又は炭素数1〜20の直鎖若しくは分岐鎖のポリフルオロアルキル基を示し、XはCl、Br又はIを示す)
で表される含フッ素アルキルエチルハロゲン化物と、一般式(IV):
CH2=CRCOOM (IV)
(式中、Mはアルカリ金属を示し、RはH又はCH3を示す)
で表されるカルボン酸塩と反応させて、一般式(V):
Rf 1−CH2CH2−OCOCR=CH2 (V)
(式中、Rf 1及びRは前記に同じ)
で表される含フッ素エステルを製造する方法において、副生する一般式(I):
Rf 1−CH=CH2 (I)
(式中、Rf 1は前記に同じ)
で表される含フッ素アルケンを、請求項1〜8のいずれかの方法によって、一般式 (III)の含フッ素アルキルエチルハロゲン化物に変換し、一般式(V)の含フッ素エステルの製造工程における原料としてリサイクルすることを特徴とする、一般式(V)で表される含フッ素エステルの製造方法。
本発明方法は,一般式(I):
Rf 1−CH=CH2 (I)
(式中、Rf 1は、炭素数1〜20の直鎖若しくは分岐鎖のパーフルオロアルキル基又は炭素数1〜20の直鎖若しくは分岐鎖のポリフルオロアルキル基を示す)
で表される含フッ素アルケンと、一般式(II):
X2 (II)
(式中,Xは,Cl又は,Br又は,Iを示す)
で表されるハロゲン分子と,アルキル置換芳香族化合物とを、触媒の存在下又は非存在下に反応させることを特徴とする、一般式(III):
Rf 1−CH2CH2−X (III)
(式中、Rf 1及びXは前記に定義される通り)
で表される含フッ素アルキルエチルハロゲン化物を製造する方法である。
化合物 (I) は公知の化合物であり、Rf1で表されるパーフルオロアルキルとしては、炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状のパーフルオロアルキルが挙げられ、例えば、CF3、C2F5、(n-又はiso-)C3F7、(n-又はiso-、sec-又はtert-)C4F9、CF3(CF2)m(mは4〜19の整数)、(CF3)2CF(CF2)k (kは2〜17の整数) 等を挙げることができる。
一般式(II):
X2 (II)
(式中,Xは,Cl又は,Br又は,Iを示す)
で表されるハロゲン分子における,XはBr又はIが好ましく,より好ましくはIである。
触媒の使用量については,活性炭,金属硫酸塩又は芳香族化合物を用いる場合には,含フッ素アルケン(I)1モルに対して,0.1〜10モル程度にすることが好ましい。また,触媒として,ルイス酸塩を用いる場合には,含フッ素アルケン1モルに対して0.1〜1モル程度必要とすることが好ましい。
キャリアガス : ヘリウム、50 ml/min
注入口 : 250 ℃
検出器 : 250 ℃、TCD 100mA
カラム : 3m SE-30
カラム昇温条件 : 50 ℃、5 min → 10 ℃/minで昇温 → 250 ℃、5 min
転化率10.6 %、選択率99.7 %でC8F17CH2CH2Iが得られたことが分かった。
反応後、得られた液をガスクロマトグラフィー (GC) で分析した。
反応後、得られた液をガスクロマトグラフィー (GC) で分析した。
反応後、得られた液をガスクロマトグラフィー (GC) で分析した。
Claims (10)
- 一般式(I):
Rf 1−CH=CH2 (I)
(式中、Rf 1は、炭素数1〜20の直鎖若しくは分岐鎖のパーフルオロアルキル基又は炭素数1〜20の直鎖若しくは分岐鎖のポリフルオロアルキル基を示す)
で表される含フッ素アルケンと、一般式(II):
X2 (II)
(式中,Xは,Cl,Br又はIを示す)
で表されるハロゲン分子と,アルキル置換芳香族化合物とを、触媒の存在下又は非存在下に反応させることを特徴とする、一般式(III):
Rf 1−CH2CH2−X (III)
(式中、Rf 1及びXは前記に定義される通り)
で表される含フッ素アルキルエチルハロゲン化物を製造する方法。 - 一般式(I):
Rf 1−CH=CH2 (I)
(式中、Rf 1は、炭素数1〜20の直鎖若しくは分岐鎖のパーフルオロアルキル基又は炭素数1〜20の直鎖若しくは分岐鎖のポリフルオロアルキル基を示す)
で表される含フッ素アルケンと、分子中に −CF2X 基(Xは,Cl又は,Br又は,Iを示す)をn個(nは1以上の整数を示す)有する化合物と、アルキル置換芳香族化合物とを、触媒の存在下又は非存在下に反応させることを特徴とする、一般式(III):
Rf 1−CH2CH2−X (III)
(式中、Rf 1及びXは前記に定義される通り)
で表される含フッ素アルキルエチルハロゲン化物を製造する方法。 - アルキル置換芳香族化合物のアルキル基が,炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキル基であり、1から置換可能な数だけ,置換基としてもつ請求項1または2に記載の方法。
- アルキル置換芳香族化合物のアルキル基が,メチル基,エチル基,プロピル基,イソプロピル基,n-ブチル基,イソブチル基、sec-ブチル基およびtert-ブチル基からなる群より選ばれた少なくとも1つを1から置換可能な数だけ,置換基としてもつ請求項1または2に記載の方法。
- アルキル置換芳香族化合物の芳香族部分が,ベンゼン,ナフタレン,アントラセンおよびフェナントレンからなる群より選ばれた少なくとも1つを有する請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 分子中に −CF2X 基(Xは,Cl又は,Br又は,Iを示す)をn個(nは1以上の整数を示す)有する化合物が,一般式(IIa)
Rf 2−(CF2X)n (IIa)
(式中,Rf 2は,炭素数1〜50の直鎖若しくは分岐鎖のパーフルオロアルキル基又は,炭素数1〜50の直鎖若しくは分岐鎖のポリフルオロアルキル基を示し,Xは,Cl又は,Br又は,Iを示し,nは1以上の整数である)
である請求項2に記載の方法。 - 触媒が、活性炭、金属硫酸塩、金属、ルイス酸及び芳香族化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種である請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 金属硫酸塩が、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム及び硫酸アルミニウムからなる群より選ばれた少なくとも1種であり、金属が、銅、白金、亜鉛、パラジウム、スズ、チタン、ジルコニウム、ガリウム、コバルト、ニッケル及び鉄からなる群より選ばれた少なくとも1種であり、ルイス酸が、ハロゲン化ホウ素、ハロゲン化アンチモン、ハロゲン化スズ、ハロゲン化チタン、ハロゲン化亜鉛、ハロゲン化アルミニウム、ハロゲン化ガリウム、ハロゲン化砒素、ハロゲン化鉄、ハロゲン化水銀及びハロゲン化ジルコニウムからなる群より選ばれた少なくとも1種であり、芳香族化合物が、ベンゼン、ナフタレン、フェナントレン、アントラセン、ピレン、ナフタセン、ベンズアントラセン及びベンズピレンからなる群より選ばれた少なくとも1種である請求項7に記載の方法。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の方法によって一般式(III)で表される含フッ素アルキルエチルハロゲン化物を得た後、これを一般式 (IV):
CH2=CRCOOM (IV)
(式中、Mはアルカリ金属を示し、RはH又はCH3を示す)
で表されるカルボン酸塩と反応させることを特徴とする、一般式(V):
Rf 1−CH2CH2−OCOCR=CH2 (V)
(式中、Rf 1及びRは前記に同じ)
で表される含フッ素エステルの製造方法。 - 一般式(III):
Rf 1−CH2CH2−X (III)
(式中、Rf 1は、炭素数1〜20の直鎖若しくは分岐鎖のパーフルオロアルキル基又は炭素数1〜20の直鎖若しくは分岐鎖のポリフルオロアルキル基を示し、XはCl、Br又はIを示す)
で表される含フッ素アルキルエチルハロゲン化物と、一般式(IV):
CH2=CRCOOM (IV)
(式中、Mはアルカリ金属を示し、RはH又はCH3を示す)
で表されるカルボン酸塩と反応させて、一般式(V):
Rf 1−CH2CH2−OCOCR=CH2 (V)
(式中、Rf 1及びRは前記に同じ)
で表される含フッ素エステルを製造する方法において、副生する一般式(I):
Rf 1−CH=CH2 (I)
(式中、Rf 1は前記に同じ)
で表される含フッ素アルケンを、請求項1〜8のいずれかの方法によって、一般式 (III)の含フッ素アルキルエチルハロゲン化物に変換し、一般式(V)の含フッ素エステルの製造工程における原料としてリサイクルすることを特徴とする、一般式(V)で表される含フッ素エステルの製造方法。
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