JP2006193465A - 新規な含フッ素エポキシ化合物、およびその重合体 - Google Patents
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Abstract
Description
<1>:下式(1)で表される化合物(ただし、RF1およびRF2は、それぞれ独立に、フッ素原子または炭素数1〜3のペルフルオロアルキル基を示す。)。
CF2=CFCRF1RF2OCF2CF=CF2 (2)
<3>:式(1)で表される化合物を重合させた重合体。
<4>:重量平均分子量が500〜1000000である<3>の重合体。
CF2=CFCRF1RF2OCF2CF=CF2 (2)
エポキシ化反応は、酸化剤の存在下に行うのが好ましい。酸化剤としては、有機系酸化剤(たとえば有機過酸化物等。)、無機系酸化剤(たとえば次亜塩素酸ソーダ、KHSO5等。)が挙げられる。
反応の圧力は、0〜2MPa(ゲージ圧)が好ましく、0〜1MPa(ゲージ圧)が特に好ましい。
CH2=CHCR1R2X (9)
CH2=CHCR1R2OCH2CH2CH2CH2OH (8)
CH2=CHCR1R2OCH2CH2CH2CH2OC(O)Rf (7)
CH2ZCHZCR1R2OCH2CH2CH2CH2OC(O)Rf (6)
CF2ZCFZCRF1RF2OCF2CF2CF2CF2OC(O)Rf (5)
CF2ZCFZCRF1RF2OCF2CF2CF2COF (4)
CF2ZCFZCRF1RF2OCF2CF=CF2 (3)
CF2=CFCRF1RF2OCF2CF=CF2 (2)
ただし、R1およびR2は、それぞれRF1とRF2に対応する基であり、R1はRF1と同一の基またはフッ素化反応によりRF1となる基であり、R2はRF2と同一の基またはフッ素化反応によりRF2となる基である。R1およびR2は、それぞれ水素原子または炭素数1〜3のアルキル基が好ましく、水素原子が特に好ましい。
Zは、塩素原子または臭素原子である。
Rfは炭素数1〜20のペフルオロアルキル基または炭素数2〜20のエーテル性酸素原子を含むペルフルオロアルキル基である。
CH2=CHCH2Cl、
CH2=CHCH2Br、
CH2=CHCH2I、
CH2=CHCH(CH3)Cl、
CH2=CHC(CH3)2Cl、
CH2=CHCH(C2H5)Cl。
重合体(A)の重量平均分子量は、500〜1000000が好ましく、500〜500000が特に好ましく、500〜300000がとりわけ好ましい。
水浴下、フラスコにHO(CH2)4OH(48.5g)を投入し、KOH(16.3g)を撹拌しながら投入した。撹拌を続けながら、CH2=CHCH2Br(32.0g)をフラスコに1.5時間かけて滴下した。さらに25℃で24時間撹拌してから静置して、有機相および水相に分離した2相分離液を得た。つぎに有機相と取り出し、さらに水相を塩酸(1mol/L)で酸性にしてからトルエン(50mL)で3回抽出したトルエン抽出液を得た。有機相とトルエン抽出液をあわせ、つぎに飽和食塩水(20mL)で3回洗浄し硫酸マグネシウムで乾燥してから、エバポレータで濃縮して濃縮物を得た。濃縮物をNMRで分析した結果、標記化合物の生成を確認した(収率85.3%)。
フラスコに、NaF(16.8g)、R−225(100g)および例1−1で得た化合物(81)(29.4g)を投入した。つぎに、フラスコの内温を0〜10℃に保持し、フラスコを撹拌しながら式Rf1−COFで表される化合物(110.8g)を4時間かけて滴下した。オートクレーブを25℃で4時間撹拌してから、フラスコの内温を15℃以下にして、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(100mL)を投入して水溶液を得た。水溶液をR−225(200mL)で3回抽出して得た抽出液を、硫酸マグネシウムで乾燥してからエバポレータで濃縮して濃縮物を得た。濃縮物をNMRで分析した結果、標記化合物の生成を確認した(収率95.3%)。
フラスコに、例1−2で得た化合物(71)(50.0g)とCCl4(50mL)を投入した。つぎに、フラスコの内温を−15℃に保持して、フラスコに塩素ガスを2.27L/hで2時間導入した。フラスコに窒素ガスを2時間導入して塩素ガスを除いてから、フラスコの内溶液を濃縮して濃縮物を得た。濃縮物をNMRで分析した結果、標記化合物の生成を確認した(収率77%)。
オートクレーブ(内容積500mL、ニッケル製)に、R−113(312g)を加えて25℃で撹拌した。オートクレーブガス出口には、20℃に保持した冷却器、NaFペレット充填層、および−10℃に保持した冷却器を直列に設置した。−10℃に保持した冷却器からは、凝縮液をオートクレーブに戻すための液体返送ラインを設置した。オートクレーブに窒素ガスを1時間導入した後、窒素ガスで20体積%に希釈したフッ素ガス(以下、20%フッ素ガスという。)を、10.8L/hで1時間導入した。
蒸留塔を備えたフラスコに、例1−4と同様の方法で得た濃縮物(144.1g)とKF粉末(2.1g)を投入した。フラスコを、100℃に加熱して4時間撹拌してから減圧すると、65℃/13.33kPa(絶対圧)の留分が得られた。留分をNMRで分析した結果、標記化合物の生成を確認した(収率63%)。
フラスコに、例1−5で得た化合物(41)(23.9g)を投入し、さらに1質量%のフェノールフタレイン数滴を加えて撹拌すると、フラスコ内溶液が青色に呈色した。つぎに、フラスコを撹拌しながら、10質量%のNaOHを含むエタノール溶液をフラスコの内容液が赤色になるまで滴下した。
還流液を捕集する容器を備えた還流コンデンサー、および滴下漏斗を備えたフラスコに、亜鉛(4.5g)およびジメチルホルムアミド(3mL)を入れた。つぎにフラスコ内を33.3kPa(絶対圧)に減圧して、フラスコの内温を70〜75℃に保持した。つづいて例1−6で得た化合物(21)(5.7g)をジメチルホルムアミド(27g)に溶解した溶液を、滴下漏斗からフラスコへゆっくりと滴下すると該容器に液体が留出した。留出が停止するまで捕集した液体(3.4g)をNMRで分析した結果、収率73%で標記化合物を得た。標記化合物の純度は74%であった。さらに液体を精留した結果、純度99%の標記化合物を得た。
化合物(epo)の19F−NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3)δ(ppm):−81.3(2F)、−95.0(2F)、−182.4(2F)。
フラスコに、化合物(21)(70.0g)と(CF3)3N(316.6g)を加えた。フラスコの内温を0℃保持しながら、12質量%の次亜塩素酸ソーダを含む水溶液(400g)と塩化トリオクチルメチルアンモニウム(0.50g)を加え2相系溶液を得た。
耐圧反応器(ガラス製、内容積20mL)に、化合物(11)(5.6g)、CH3O(CH2CH2O)4CH3(2g)、テトラヒドロフラン(4g)およびCsF(0.007g)を仕込んでから、反応器内を凍結脱気した。つぎに反応器の内温を−30℃に保持しながら24時間重合を行い、さらに内温を−10℃に保持しながら20時間重合を行った。反応器内容物を回収しその結果、グリース状の重合体(3.4g、以下、重合体(A)という。)を得た。
耐圧反応器(ガラス製、内容積20mL)に、化合物(11)(1.1g)、化合物(epo)(0.7g)、CH3O(CH2CH2O)4CH3(0.3g)、テトラヒドロフラン(0.6g)、CsF(4.4mg)を仕込んでから反応器内を凍結脱気した。つぎに内温を−30℃に保持しながら24時間重合を行い、さらに内温を−10℃に保持しながら20時間重合を行った。反応器内容物を回収しその結果、グリース状の重合体(1.0g、以下、共重合体(A)という。)を得た。
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